Quelle est la vraie vitesse de la lumière ?

samedi 28 avril 2012

N°71 – QUELLE EST LA VRAIE VITESSE DE LA LUMIÈRE ?

J.L.Bobin - Les petites Pommes du Savoir - Le Pommier - 2004 - 62pages - Tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Histoire des diverses techniques de mesure de la vitesse de la lumière dans le cadre de sa nature duale et du choix actuel d’une valeur nominale entière.

MOTS CLÉ : unités, fondamentale, longueur d’onde, éther.

L’AUTEUR : Jean Louis Bobin, physicien, diffuseur scientifique.

Petite collection très agréable à lire où « des réponses brèves, claires et sérieuses aux questions que vous vous posez sur le monde » y sont proposées.

L’histoire de la lumière dans l’antiquité est d’abord celle de la vision comprise, à l’image de nos émetteurs actuels, par projections à partir de l’œil et vers les objets qui renverraient de l’information de façon instantanée. C’est avec Empédocle que la notion d’intervalles de temps très petits fut évoquée et avec Avicenne le concept de particules de lumière évoluant à vitesse finie. Römer interpréta (1676) le retard dans les éphémérides de Io, observé entre une opposition et une conjonction 6 mois plus tard, comme conséquence d’une vitesse finie de la lumière dont il proposa une première valeur. Bradley (1725) confirma l’hypothèse avec l’aberration observée de l’étoile γ du dragon q interprétée comme résultant de la composition des vitesses orbitale (de la Terre) et de la lumière. Les mesures en laboratoire de la vitesse de la lumière dans les fluides devaient contribuer à « trancher dans le débat » onde corpuscule où Newton et Huygens restaient à départager pour aboutir à des conclusions différentes.

Au XIX° et XX° siècle furent réalisées différentes expériences de précision croissante faisant intervenir divers montages mécaniques avec roues dentées, miroirs tournants, interféromètres, cavités résonantes (radar, maser et laser) et qui devaient conduire (1960) à …deux valeur précise au 1 m/s ! Il fut alors décidé de définir l’unité de longueur, le mètre, à partir d’une «  vitesse limite » de la lumière devenue grandeur fondamentale et invariante dans le cadre de la théorie de la relativité restreinte et du concept d’espace-temps. (1905).

La 17° conférence générale des poids et mesures attribua en 1983 la valeur entière la plus proche des dernières mesures définies à une fraction de mètre près pour définir… le mètre comme étant la distance parcourue par la lumière en 1/299 792 458 de seconde, prenant du même coup en compte la relativité restreinte et son espace-temps plat et vide de Minkowski. Mais il reste à mettre à l’épreuve le caractère abstrait de cet univers, son isotropie, son comportement aux échelles de Planck où gravitation et quantique ont bien du mal à se conjuguer. De son côté l’expérimentation semble encore hors de portée pour conduire à la réponse définitive sur la véritable nature de la lumière et de ce coefficient c qui a bien du mérite à cohabiter entre une masse et une énergie équivalente, pour être à ce point une vitesse limite et invariante !

Jacques Cazenove



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