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Question d'oral
Explique E = m·c² : en quoi est-ce une équivalence conceptuelle et pas une “recette” ?
Réponse d'oral
E = m·c² exprime une équivalence entre masse et énergie, et non une “recette” permettant de transformer automatiquement toute matière en énergie utilisable. Formulée par Einstein en 1905, cette relation signifie qu’un corps possède une énergie liée à sa masse, même lorsqu’il est immobile. Dans cette formule, E désigne son énergie au repos, m sa masse et c la vitesse de la lumière dans le vide, soit environ 300 000 kilomètres par seconde. Comme c² est immense, une petite masse correspond à une très grande énergie. La masse n’est donc pas une substance séparée de l’énergie : elle mesure aussi le contenu énergétique d’un système au repos.Mais cette équivalence ne dit ni comment libérer cette énergie, ni quelle quantité sera effectivement récupérable. C’est là toute la différence entre une relation fondamentale et un mode d’emploi. Dans la fission nucléaire, par exemple, un noyau d’uranium 235 absorbe un neutron puis se divise. La masse totale au repos des produits obtenus est légèrement inférieure à celle des éléments initiaux. Cet écart correspond à l’énergie libérée, notamment sous forme de mouvement des fragments, puis de chaleur. Seule une petite fraction de la masse initiale intervient dans ce bilan : le réacteur ne fait pas disparaître toute la matière.Inversement, fournir de l’énergie à un système peut augmenter sa masse : une boîte fermée contenant davantage de rayonnement est, en principe, plus lourde. L’équivalence masse-énergie transforme donc notre compréhension de la matière, sans fournir à elle seule une technologie. Comprendre ce que la nature autorise suffit-il à savoir ce que nous pouvons réaliser ?
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