La célèbre équation E=mc2 d’Einstein a été publiée pour la première fois le 21 novembre 1905 et découle de sa théorie de la relativité restreinte. Il stipule que si vous écrasez deux photons suffisamment énergétiques, ou particules de lumière, l’un dans l’autre, vous devriez pouvoir créer de la matière sous la forme d’un électron et de son antimatière opposée, un positon. Cela s’est longtemps avéré difficile à observer, jusqu’à présent, selon les conclusions publiées dans le Journal Physical Review Letters.
Des physiciens du Brookhaven National Laboratory à New York prétendent avoir créé de la matière à partir de lumière pure pour la toute première fois.
En utilisant le collisionneur d’ions lourds relativistes (RHIC) du laboratoire, ils ont pu produire des mesures qui correspondent étroitement aux prédictions de l’acte de transformation étrange.
Ils l’ont fait en adoptant une approche alternative à leur expérience.
Au lieu d’accélérer les photons directement, les chercheurs ont « accéléré les ions lourds » dans une grande boucle, avant de les envoyer les uns contre les autres dans une quasi-collision.
Comme les ions sont des particules chargées se déplaçant très près de la vitesse de la lumière, ils transportent également avec eux un champ électromagnétique, à l’intérieur duquel se trouvent un tas de photons « virtuels ».
Ce sont des particules qui n’apparaissent que très brièvement en tant que perturbations dans les champs qui existent entre les particules réelles.
Dans leur expérience, lorsque les ions se sont croisés, ils ont créé une véritable paire électron-positon que les scientifiques ont observée.
Pour vérifier le comportement des photons virtuels, les physiciens ont détecté et analysé les angles entre plus de 6 000 paires électron-positon produites par leur expérience.
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Lorsque deux particules réelles entrent en collision, les produits secondaires doivent être produits à des angles différents que s’ils étaient produits par deux particules virtuelles.
Mais dans cette expérience, les produits secondaires des particules virtuelles ont rebondi aux mêmes angles que les produits secondaires des particules réelles.
Cela signifie que les chercheurs ont pu vérifier que les particules qu’ils voyaient se comportaient comme si elles étaient le résultat d’une interaction réelle.
Daniel Brandenburg, physicien à Brookhaven, a déclaré : « Ils sont cohérents avec les calculs théoriques de ce qui se passerait avec de vrais photons. »
En 1905, une année parfois décrite comme son annus mirabilis, Einstein a publié quatre articles révolutionnaires.
Ceux-ci ont exposé la théorie de l’effet photoélectrique, expliqué le mouvement brownien, introduit la relativité restreinte et démontré l’équivalence masse-énergie.
L’équivalence masse-énergie est née de la relativité restreinte comme un paradoxe décrit par le polymathe français Henri Poincaré.
Einstein a été le premier à proposer l’équivalence de la masse et de l’énergie comme principe général et conséquence des symétries de l’espace et du temps.
Le célèbre physicien allemand est décédé en 1955, à l’âge de 76 ans, mais son héritage perdure.
