E=mc2

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L'équation E = mc² (lire « E égale m c carré » ou « E égale m c deux ») est une formule d'équivalence entre la masse et l'énergie, rendue célèbre par Albert Einstein dans une publication en 1905 sur la relativité restreinte.

Cette relation signifie qu'une particule de masse m isolée et au repos dans un référentiel possède, du fait de cette masse, une énergie E appelée énergie de masse, dont la valeur est donnée par le produit de m par le carré de la vitesse de la lumière dans le vide (c).

Elle apparaît en 1900 de façon implicite chez le mathématicien et physicien français Henri Poincaré dans l'article intitulé « La théorie de Lorentz et le principe de l’action et de la réaction »^[1] où il développe certains principes de déformation de l'espace-temps qu'il appelle aussi « relativité », puis en 1903 dans la thèse peu médiatisée de l'Italien Olinto de Pretto.

En relativité restreinte, l'égalité E = mc² est connue comme la relation d'Einstein^[2],[3]. Elle relie une masse m et une énergie E. L'énergie E est l'énergie de masse mc^2[4]. La masse m est la masse inerte m_i^{[3],[5],[6],[7]} qui apparaît dans la relation fondamentale de la dynamique^[8] et caractérise l'inertie d'un corps^[9]. Einstein, par cette équivalence de la masse inerte et de l'énergie, introduit le principe d'inertie de l'énergie^[6].

Cette formule de transformation, qui explique l'énergie dégagée par la fission et la fusion nucléaire, en particulier dans les bombes atomiques, marque fortement les esprits car elle met en évidence que, du fait de l'énormité du facteur c², une perte de masse même petite à l'échelle humaine peut dégager une quantité d'énergie considérable. Par exemple, un gramme de matière que l'on annihilerait par collision avec de l'antimatière correspond à environ 10¹⁴ joules, soit approximativement l'énergie dégagée par les premières bombes nucléaires.