L’expérience d’Einstein restée cachée à la vue de tous pendant 60 ans

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Alors qu’Alfonso San Miguel et Bernard Pallandre sortaient cette barre de métal de l’entrepôt, ils ne pouvaient contenir leur enthousiasme. Ils avaient enfin entre les mains une pièce unique perdue depuis des années. Outre l’objet, des lettres anciennes et des photographies montraient l’importance historique de la découverte. Qui allait vous dire que, conservé dans une boîte sans inventaire au musée, on le retrouverait la première et unique expérience scientifique que le célèbre physicien Albert Einstein a proposée, conçue, construite et avec laquelle il a publié trois articles.

Société des Amis d’Ampère / Alfonso San Miguel / Bernard Pallandre

Alfonso San Miguel (à gauche) et Bernard Pallandre (à droite) avec le dispositif de l’expérience Einstein-de Haas.

Près de 110 ans après qu’Einstein ait réalisé ces expériences, l’appareil était entre les mains du directeur et bénévole du musée Ampère. « Tout a commencé pratiquement par hasard », nous raconte Alfonso San Miguel, professeur de physique à l’université de Lyon, lors d’un entretien téléphonique.

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Que sont les tempêtes solaires et comment les affectent-elles ?

Bernard Pallandre, ancien professeur de physique au lycée et bénévole au musée, faisait l’inventaire du matériel dans l’entrepôt lorsqu’il est tombé sur une boîte contenant des photos d’Einstein, de Wander Johannes de Haas, des lettres et un appareil. C’est à ce moment-là qu’a commencé une enquête qui les a conduits plus de 4 ans pour garantir la véracité de l’instrument et surtout comprendre comment il en est arrivé là.

Pourquoi cette découverte est-elle importante ?

L’instrument qu’ils venaient de trouver était destiné à prouver l’existence du Courants moléculaires en ampères. Cette hypothèse posée par André-Marie Ampère au début du XIXe siècle tentait de répondre à la question de savoir comment deux objets aussi différents que les aimants permanents et les courants électriques pouvaient créer des champs magnétiques. Selon son hypothèse, des courants circulaient entre les molécules sans résistance.

Avec la découverte de électron en 1897 par JJ Thomson, la compréhension de ce qu’est la matière et l’électricité a été radicalement modifiée. Les progrès ont conduit au développement de Modèle atomique de Bohrdans lequel spin des électrons autour du noyau de l’atome sur des orbites stables. À cette époque de changements fondamentaux, Albert Einstein et Wander Johannes de Haas ont décidé d’assembler un appareil avec lequel ils pourraient démontrer l’existence des courants Ampère.

Ébloui par la physique expérimentale

La plupart d’entre nous connaissent Albert Einstein pour son génie dans le domaine de physique théorique. Grâce à son esprit prodigieux, il fit d’importants progrès dans la compréhension de l’univers, notamment sur les postulats de relativité générale et restreinte, mouvement brownien et effet photoélectrique. Ce dernier le consolidera comme l’un des plus grands scientifiques de tous les temps, puisque grâce à lui, il obtint le prix Prix ​​Nobel de physique en 1921.

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Effet photoélectrique : le phénomène qui a valu à Einstein le prix Nobel

Cependant, au cours de sa longue et fructueuse carrière de physicien théoricien, il souhaitait également réaliser quelques expériences pour tester ses théories. Comme il l’a avoué dans des lettres à Michele Besso, un ami proche qui travaillait avec lui au bureau des brevets, à l’âge de 35 ans Il commençait à s’intéresser vraiment à la physique expérimentale.

En raison de ce changement inattendu dans ses intérêts, Einstein a commencé à proposer des expériences avec le physicien Wander de Haas. Avec eux, ils entendaient prouver que la modification du champ magnétique appliqué à un objet ferromagnétique pouvait interagir avec le mouvement de rotation des électrons et que, par conséquent, l’objet tournerait sur lui-même. Désormais, pour le tester, il leur faudrait concevoir et créer un appareil.

L’expérience d’Einstein-de Haas

L’expérience consiste en un barre de fer suspendue dans les airs par un fil très fin. Ce bar est situé au centre d’un bobine de câble par lequel on passe courant électrique. Selon ce qui avait été observé à l’époque, le courant traversant le câble générerait un champ magnétique qui interagirait avec les électrons présents dans la tige de fer, alignant leurs moments angulaires. Autrement dit, lorsque les électrons tournent autour du noyau, s’ils sont placés dans un champ magnétique, toutes les orbites s’aligneront. Maintenant bien, Si le courant est inversé, les électrons tenteront d’inverser leur spin.ce qui fera la barre bouge légèrement en raison de la loi de conservation du moment cinétique.

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Société des Amis d’Ampère / Alfonso San Miguel / Bernard Pallandre

Explication de la théorie derrière l’alignement de la rotation des électrons dans le matériau ferromagnétique

Le résultat s’est reflété dans trois articles publiés en 1915 et 1916, deux signés uniquement par Einstein et l’autre par les deux physiciens. En raison de leurs découvertes, ce phénomène serait appelé « effet Einstein-Hass ». Cependant, au début des années 1920, d’autres physiciens tentèrent de répéter les expériences et découvrirent des résultats quelque peu différents. Après de nombreuses expérimentations, ils conclurent qu’Einstein et de Haas, bien qu’ils aient été extrêmement prudents, ils auraient sous-estimé l’effet de certains facteurs extérieurs à l’expérience.

Un don inattendu

En 1959, Geertruida de Haas-Lorentz, célèbre docteur en physique, L’épouse de Wander de Haas et la fille du prix Nobel Hendrick Lorentz ont décidé de faire une série de dons aux musées de sa région. Parmi les différents objets figuraient des photographies, des lettres et des appareils qu’elle et son mari avaient utilisés dans les expériences.

Après la mort de Wander en 1960, Geertruida fit des dons, principalement au musée de Leiden, où ils vivaient tous les deux. En fait, D’autres parties d’un appareil similaire peuvent être trouvées au musée de Leiden. Selon Alfonso San Miguel, il pourrait s’agir de pièces de rechange pour l’expérience.

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L’éclipse qui a confirmé la théorie de la relativité

Cependant, comme en témoigne le bulletin de 1962 de la société des amis d’André Marie-Ampère, un appareil complet utilisé par Wander et Einstein a été entièrement reversé au musée Ampère. Les raisons ne sont pas claires à 100 %, mais c’est probablement parce que Wander de Haas était membre du comité de parrainage de cette société depuis ses débuts..

Exposé et perdu

Comme l’observent les bulletins d’information de l’époque et les lettres du directeur du musée dans les années 50 et 60, L’expérience a été présentée avec d’autres appareils physiques qui changeaient le monde. Là, entouré d’objets comme le transistor, ou d’articles sur la physique des particules, il occupait une place prépondérante en tant qu’objet lié à la physique.

Cependant, l’exposant n’a pas souligné qu’il s’agissait d’une pièce originale et, comme nous le dit San Miguel, transcendantale dans la compréhension de la physique moderne. Les expériences d’Einstein-de Haas ont jeté les bases de la découverte de phénomènes physiques aussi importants que le spin de l’électron (en 1928) et le début de la mécanique quantique.

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Société des Amis d’Ampère / Alfonso San Miguel / Bernard Pallandre

Nouvel exposant avec l’expérience Einstein-de Haas

Après plusieurs années (même si on ne peut pas dire avec certitude combien ou si elles ont été continues), Il y a plus de dix ans, l’écran sur lequel se trouvait l’appareil a été démonté. A cette époque, il n’existait pas d’inventaire électronique, il était donc stocké dans les entrepôts du musée et y restait, oublié.

Dans ce cas, le hasard ou la chance a placé Bernard au bon endroit au bon moment. De cette façon, la seule expérience proposée, conçue et construite par Einstein occupe désormais une place privilégiée dans une nouvelle exposition qui raconte les deux histoires, celle de l’expérience et de sa redécouverte.

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