EINSTEIN Albert (1879-1955)

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EINSTEIN Albert (1879-1955)
L.A.S. « Dein Papa », [1940], à son fils Hans Albert EINSTEIN ; 2 pages in-4 à l'encre verte (trous de classeur) ; en allemand. Longue discussion scientifique en 7 points numérotés sur le problème des liquides avec des particules en suspension, sujet de son doctorat. [Hans Albert avait émigré aux États-Unis en 1937 ; il travailla pour le département de l'agriculture, tout en continuant à Berkeley ses propres travaux sur le génie hydraulique.] Einstein numérote ses réponses à la lettre de son fils. D'abord sur Wolfgang PAULI ; il ne parlait pas de son beau-frère mais du physicien zurichois (« Der Pauli ist nicht mein Schwager sondern der Züricher Physiker »). Puis il en vient au problème posé par son fils : la viscosité d'un liquide dans lequel sont suspendues des particules dures était le sujet principal de sa thèse de doctorat en 1906. Si seulement une petite partie du volume ? est remplie par les boules ; donc la viscosité du mélange est ? = ?o (1 + 2,5 ?). Le facteur 2,5 qu'il avait d'abord trouvé était incorrect, en raison d'une erreur de calcul. La fonction est plus compliquée lorsque ?2 n'est plus négligeable par rapport à 1. Cela est vrai lorsque les boules flottent librement. En raison du mécanisme considéré, la viscosité d'un liquide ne peut pas être augmentée de plus d'un facteur 2 par rapport au liquide pur. « Dir Viskosität einers Flüssigkeit, in der starre Kugeln suspendiert sind, war das Hauptthema meiner Doktorarbeit (Ann. d. Physik 1906). Wenn nur ein kleiner Teil des Volumens ? durch die Kugeln erfüllt wird; so ist die Viskosität ? des Gemisches ? = ?o (1 + 2,5 ?). Der Faktor 2,5 wurde von mir zuerst (infolge eines Rechenfehlers) falsch gefunden. Die Funktion ist komplizierter, wen ?2 nicht mehr gegen 1 vernachchlässigbar ist. Dies gilt, wenn die Kugeln frei schweben. Durch den hier betrachteten Mechanismus kann die Viskosität einer Flüssigkeit gegenüber der reinen Flüssigkeit micht stärken erhöht werden als etwa mit dem Faktor 2 ». 3) Dans le cas de certaines solutions colloïdales de concentration relativement faible, il y a souvent une augmentation significativement plus importante de la viscosité, sans aucun coefficient de viscosité bien défini. Il existe alors des liaisons solides entre les particules, qui forment des chaînes dans tout le volume, mais qui, au cours du temps, selon les lois statistiques, se reforment et se desserrent constamment. Dans ce cas, le “coefficient de viscosité” peut même souvent dépendre de l'histoire mécanique de la solution (ou du poids). « Bei gewissen kolloidalen Lösungen von relative kleiner Konzentration tritt oft eine bedeutend grössere Erhöhung der Viskosität ein, wobei es überhaupt keinen scharf definierten Viskositäts-Koeffizienten gibt. Es liegen dann feste Verbindungen der Teilchen vor, die Ketten durch das ganze Volumen bilden, die aber im Laufe der Zeit nach statistischen Gesetzen sich beständig neu bilden und wieder lösen. In diesem Falle kann oft der “Viskositäts-Koeffizient” sogar von der mechanischen Vorgeschichte der Lösung (bezw. des Gewisches) abhängen ». 4) Afin de comprendre ces processus, il est essentiel de se faire une idée de la manière dont se produit un tel collage de deux particules. Les charges qui adhèrent à la surface des particules sont essentielles. « Für das Verständnis dieser Vorgänge ist es wesentlich, sich eine Vorstellung darüber zu bilden, wie solches Haften zweier Teilchen zustande kommt. Wesentlich sind dabei Ladungen, welche an der Oberfläche der Teilchen festhaften ». 5) Si de telles charges avec des signes alternatifss adhèrent à la surface de deux particules, elles auront toujours tendance à laisser les particules se coller les unes aux autres, de telle sorte que le plus possible de points positifs de la première particule rencontrent et se rapporochent des charges négatives de de la seconde. « Wenn solche Ladungen abwelchselnden Vorzeichens an der Oberfläche zweier Teilchen festhaften, so werden sie stets die Tendenz haben, die Teilchen uneinander kleben zu lassen, indem sich die Teilchen so zu lagern suchen, dass möglichst viele positive Stellen des ersten Teilchens sich negativen Ladungen des zweiten möglichst zu nähern suchen ». 6) Vient maintenant le point sur lequel Einstein pense que son fils a tort. Il faut expliquer pourquoi ce processus d'agglomération n'a pas toujours lieu. Pour cela il suffit que les particules aient une charge adhérente avec un signe systématique, soit positif. Quelque chose comme cela serait impossible si l'électrolyte ne contenait pas d'ions qui pourraient compenser électriquement cette charge de particules en moyenne. La compensation est en raison du mouvement de température, à cause de la pression osmotique des ions au voisinage immédiat de chaque particule ; c'est-à-dire que des lignes de force électriques émanent de chaque particule, mais sans courir à l'infini et ne s'étendant qu'àune petite distance de
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