Albert Einstein nous a donné le théorie de la relativitéa expliqué le effet photoélectrique et prédit le existence d’ondes gravitationnelles. Il a révolutionné notre compréhension de l’espace, du temps et de la gravité.
En fait, il est si célèbre pour son génie que « Einstein » est synonyme de « génie ». Mais être un génie ne signifie pas être infaillible. Ainsi était Einstein mal à propos de quoi que ce soit ?
« Bien sûr, il avait tort sur des tas de choses. » Nicolas Yunesphysicien théoricien à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a déclaré à Live Science. « Nous nous souvenons de lui pour les choses sur lesquelles il avait raison, pour la plupart, parce que ces choses sur lesquelles il avait raison ont choqué le monde scientifique et que ces répercussions ont finalement affecté tout le monde sur Terre. »
Inscrivez-vous à notre newsletter hebdomadaire Life’s Little Mysteries pour connaître les derniers mystères avant qu’ils n’apparaissent en ligne.
Par exemple, l’une de ses prédictions les plus célèbres a été entachée d’une erreur mathématique. En 1916, Einstein comprit à juste titre que l’accélération de la matière pouvait produire des ondulations dans l’espace. espace-temps que nous appelons aujourd’hui ondes gravitationnelles. Mais lorsque lui et le physicien Nathan Rosen ont décrit ces ondes en utilisant les mathématiques, ils se sont heurtés à un problème : toute solution aux équations de relativité générale cela permettrait aux ondes gravitationnelles d' »exploser », a déclaré Yunes. « Ils avaient ces singularités… ces divergences. Et les solutions qui divergent et explosent comme ça, elles ne peuvent pas être des représentations physiques de la réalité. »
En conséquence, Einstein a changé d’avis et a décidé que les ondes gravitationnelles ne pouvaient pas exister. Il a rédigé ses résultats et les a soumis à la revue Physical Reviewqui avait récemment commencé à envoyer des articles à des experts extérieurs pour examen par les pairs. Un critique anonyme a détecté une erreur dans les mathématiques d’Einstein, et quand Einstein l’a appris, il était si furieux qu’il a retiré l’article et l’a soumis à une autre revue.
Mais le critique avait repéré une véritable erreur : les infinis mathématiques d’Einstein étaient un artefact de coordonnées. Tout comme les lignes de longitude de la Terre semblent converger vers une « singularité » au pôle Nord, même si rien d’inhabituel ne s’y produit sur Terre, les calculs d’Einstein auraient pu être corrigés en utilisant un ensemble de coordonnées différent.
À l’insu d’Einstein, le critique s’est lié d’amitié et a démontré l’erreur à l’assistant d’Einstein, qui l’a expliqué à Einstein. Einstein a corrigé l’erreur et republié le document avec la conclusion opposée, montrant que les ondes gravitationnelles existent bel et bien.
Calculer des « infinis impossibles »
Remarquablement, Einstein est tombé deux fois sur la même erreur – du moins, cela semblait être le cas. En examinant les mathématiques autour trous noirsil calcula une nouvelle fois des infinis impossibles – cette fois, au bord d’un trou noir. Et une fois de plus, il conclut que cela devait signifier que l’objet ne pouvait pas exister.
« Einstein restait sceptique quant à l’existence des trous noirs » John D. Nortonprofesseur au Département d’histoire et de philosophie des sciences de l’Université de Pittsburgh, a déclaré à Live Science dans un e-mail. « Il était déterminé à penser qu’il y aurait déjà une singularité dans l’espace-temps à l’heure actuelle. horizon des événements d’un trou noirqui est désormais simplement considéré comme marquant le point de non-retour pour ceux qui tombent dans un trou noir. »
Mais cette fois, Einstein n’était pas convaincu d’avoir commis une erreur. Norton soutient ce n’était pas seulement de l’entêtement ; cela reflétait une croyance philosophique dans la façon dont Einstein pensait mathématiques et physique devraient se rapporter les uns aux autres.
« Il n’a pas été touché par les analyses alternatives qui ont révélé que ses infinis mathématiques n’étaient que de simples artefacts des méthodes mathématiques particulières qu’il préférait », a déclaré Norton.
Einstein et la mécanique quantique
La résistance d’Einstein à mécanique quantique est probablement son mauvais virage le plus célèbre. Sa principale objection concernait un phénomène appelé intrication quantique: l’idée que deux particules peuvent être liées de telle manière que la mesure de l’une affecte instantanément l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Dans une lettre de 1947 à son collègue Max Born, il a écrit« Je ne peux pas y croire sérieusement parce que la théorie ne peut pas être réconciliée avec l’idée que la physique devrait représenter une réalité dans le temps et dans l’espace, exempte d’actions effrayantes à distance. »
Einstein pensait que ce phénomène instantané semblait violer la relativité restreintece qui dit que rien ne peut voyager plus vite que la lumière. En conséquence, il pensait que la mécanique quantique devait être incomplète et qu’il existait une description plus profonde et inconnue de la réalité qui rétablirait l’ordre.
« Il est mort sans aimer la mécanique quantique », a déclaré Yunes. Ce n’est qu’en 1964, près d’une décennie après la mort d’Einstein, que John Bell prouva que l’enchevêtrement était réel.
« Aujourd’hui, une grande partie de la technologie dont nous disposons repose sur la mécanique quantique, et nous savons donc qu’elle est correcte », a déclaré Yunes. « Mais cela reste incompatible avec la relativité générale, avec la théorie classique (d’Einstein). »
- Pourquoi ne pouvons-nous pas comprendre la force de la gravité ?
- Pourquoi l’univers existe-t-il ?
- Peut-on arrêter le temps ?
« Il est possible que la relativité générale soit fausse », a déclaré Yunes. « Il est également possible que la mécanique quantique ne soit pas la bonne description lorsque vous parlez de systèmes très fortement gravitants et que vous étudiez une dynamique de type échelle de Planck », qui sont des échelles incroyablement petites auxquelles les effets quantiques dominent. Par exemple, le centre d’un trou noir, qui est à la fois comprimé à l’échelle quantique mais également situé à l’intérieur du champ gravitationnel le plus intense de l’univers, est un endroit où la relativité générale prédit une singularité que la mécanique quantique n’a aucun moyen de décrire.
Mais bon nombre des erreurs d’Einstein ont néanmoins fait progresser la science. « La relativité générale en est un bon exemple », a déclaré Norton. « Einstein l’a basé sur l’idée qu’il généralisait le principe de relativité à l’accélération et sur ce qu’il a bientôt appelé le principe de Mach. Aucun des deux ne s’est avéré compatible avec sa théorie finale de la relativité générale. »
Les erreurs d’Einstein pourraient surprendre les autres, mais ce n’est pas le cas pour lui. Un jour, alors qu’il écrivait un livre avec son collaborateur Leopold Infeld, Infeld lui a dit qu’il y prenait un soin particulier car le nom d’Einstein y figurerait. Einstein a ri et dit« Il y a aussi des papiers incorrects sous mon nom. »
Découvrez tout ce que vous savez sur Albert Einstein avec notre
