Est-il possible d'expliquer E=mc2 avec des exemples concrets pour quelqu'un qui s'y connaît peu en physique ?

Réponse publiée sur Quora

Il n’y a pas d’expérience que l’on puisse concrètement réaliser dans sa cuisine pour expliquer e=mc2, et heureusement.

Parce qu’avec m=1 gramme, la formule dit qu’on peut dégager $e=9\times 10^{13}$ Joule d’énergie, soit un peu plus que la bombe atomique d’Hiroshima, qui était équivalente à l’explosion de 15'000 tonnes de TNT.

Donc les exemples “concrets” pètent vachement fort : les bombes A (kilotonnes de TNT) convertissent quelques grammes de matière en énergie, les bombes H (mégatonnes de TNT) convertissent quelques kilos en énergie, et le Soleil convertit chaque seconde 4 millions de tonnes d’hydrogène en énergie (!!!)

Evidemment, ça marche aussi pour des quantités beaucoup plus faibles, donc normalement si vous faites cramer très précisément 100 grammes d’essence dans une enceinte hermétiquement close, ça va dégager 5 MJ et votre enceinte va s’alléger de 0.000000044506 grammes.

Donc quand je disais qu’on ne peut pas mesurer ça dans sa cuisine, ce n’est pas vrai, il faut juste une balance capable de mesurer des milliardièmes de grammes…

https://fr.wikipedia.org/wiki/Or…

Après, si par “expliquer” vous vouliez dire “pourquoi c’est comme ça”, ben c’est une simple conséquence de la relativité, comme le montre le génial article d’Einstein[1] qui l’établit en 3 pages seulement (!!!) Il ne fait qu’appliquer l’Invariance de Lorentz à l’énergie d’un système masse+particule en écrivant cette énergie dans le référentiel de la masse et dans celui de la particule émise, et voilà !

Je ne résiste pas au plaisir de vous traduire la conclusion, absolument magnifique:

si un corps libère l’énergie L sous forme de rayonnement, sa masse diminue de L/c2. Puisqu’évidemment ici il n’est pas essentiel que l’énergie retirée du corps se transforme en énergie de rayonnement plutôt qu’en un autre type d’énergie, nous sommes amenés à la conclusion plus générale :la masse d’un corps est une mesure de son contenu énergétique. (…)

Peut-être sera-t-il possible de tester cette théorie en utilisant des corps dont le contenu énergétique est très variable (par exemple, des sels de radium).

Si la théorie concorde avec les faits, alors le rayonnement transmet l’inertie entre les corps émetteur et absorbant.

J’ai mis en gras le pourquoi du pourquoi : la masse est une forme d’énergie.

Notes de bas de page

[1] Volume 2: The Swiss Years: Writings, 1900-1909 (English translation supplement)