Mais... comment a-t-on mesuré la vitesse de la lumière?

Il y a des différences nettes entre les hommes de Néanderthal et les poètes: la première fois que nos lointains cousins se sont trouvés devant un océan, c’était infranchissable. Qu’il y ait d’autres terre, un autre monde, était probablement inimaginable. Alors que les poètes écrivent de nombreux textes sur l’autre rivage, comme le lieu d’un Eden libérateur ou d’une perte totale de l’être.

SoleilCoucher3.jpgLa contemplation des ours sauvages ou des mammouths devait aussi être différente. Ne serait-ce que par le danger qu’il représentaient à une époque où le fusil n’existait pas, et aussi parce qu’à l’époque c’était une viande de choix pour tout un clan - alors qu’aujourd’hui ils sont l’objet de manifestations sur les routes des Pyrénées. Enfin, les ours, pas les mammouths.

Mais il y a au moins un point commun entre eux: quand ils voient le soleil se lever c’est qu’il est là. Pour eux, il est là, devant leurs yeux, là où brille le disque blanc-rouge. Alors qu’il n’y est pas. Il est plus haut. Et oui, sa lumière met une huitaine de minutes à atteindre la Terre. Donc huit minutes avant que sa lumière ne nous atteigne il est déjà là, dans le ciel, à portée de vue. Etrange sensation que ces minutes qui précèdent l’apparition des premiers rayons: le soleil est là, quelque part, mais encore invisible.

Ce décalage n’est perceptible qu’à partir du moment où nous avons un élément de référence pour mesurer la vitesse à laquelle la lumière se déplace. Pour les Néanderthal comme pour les poètes ce n’est pas important. Pour les scientifiques, ça l’est. Comment leur est-il venu l’idée de mesurer la lumière? Comment ont-il pressenti ce décalage dans le temps, alors que les photons sont si rapides (eur vitesse a été fixée par le bureau international des poids et mesures à 299 792 458 m/s)?

La mesure de la vitesse de la lumière est liée au changement de cosmogonie des 16e et 17e siècle. Galilée avait déjà soutenu la thèse révolutionnaire de Nicolas Copernic qui affirmait que le soleil était au centre de l’univers, et non la Terre. Après 15 siècles de relative stagnation l’astronomie se réveillait et allait changer la philosophie, la science et la religion.

L’idée que la Terre tournait autour du soleil et non l’inverse, engendrait des changements dans presque toutes les connaissances scientifiques ayant trait à l’univers. Il faut attendre James Bradley, astronome anglais du 18e siècle, pour voir la première démonstration scientifique de la rotation de la Terre autour du soleil. Avec l’héliocentrisme vient la notion de vitesse et de variabilité dans les distances. On comprend que la lumière se déplace dans l’espace, et la mécanique céleste refondée sur l’héliocentrisme permet de faire des mesures impensables quelques siècles lasser2.JPGplus tôt. Ainsi, entre 1728 et 1729, Bradley mesure le temps que met la lumière du soleil à nous parvenir: 8 minutes et 12 secondes, avec une marge d’erreur de plus ou moins 10 secondes. On n’en est pas loin: 8 minutes et 19 secondes.

En 1849, le physicien français Hippolyte Fizeau établit la mesure de la vitesse à 315’000 km/s, soit avec 5% d’erreur. Cette mesure a été réalisée au moyen d’un appareil mécanique à roue dentée (voir l’expérience de Fizeau).


Puis les choses s’accélèrent. En 1862, Léon Foucault, physicien et astronome français, qui inventa entre autres le gyroscope, place la mesure de la vitesse de la lumière à 298’000 km/. En 1882, Simon Newcomb la place à 299 860 ± 30 km/s.

Le 20e siècle voit la précision s’affiner grâce à de nombreuses expériences. En 1978, l’utilisation du laser permet de fixer cette vitesse à 299 792,45898 ± 0,0002 km/s, établie dans le vide. C’est cette mesure qui sera validée en 1983 par le bureau international des poids et mesures.

Le mètre est également fixé selon la vitesse de la lumière: «c’est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde. « (Wiki)

Aujourd’hui cette vitesse pourrait ne pas être la limite maximale de déplacement dans l’espace, comme l’expérience récente vient de le suggérer. Toutefois aucune conclusion définitive ne peut être tirée. La recherche fondamentale et la connaissance de l’univers n’ont pas fini de nous faire rêver.


 

 

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Commentaires

  • La vitesse de la lumiere (C) est toujours une constante et donc E=MC2 toujours vrai, donc pas de panique. Ce qui a changé, c`est la valeur de C, tout simplement. Nous vivons dans un univers qui est en fait un multivers, un ensemble infini d`univers empilés les uns dans les autre et dont chacun a sa propre valeur de C. En ce moment, pour des raisons encore obscures, notre univers (notre coin du multivers) subit une transformation "dimensionnelle" qui a notamment pour conséquence de modifier notre valeur de C. Élémentaire, mon cher Watson!

  • L'explication de Tilapin est séduisante et correcte en ce qui concerne le constante de C.
    Pour ce qui est des multivers, il serait souhaitable d'attendre quelques confirmations tout comme la vitesse des neutrinos demande à être soigneusement vérifiée.

    On a une certaine éternité devant nous pour procéder aux vérifications. Pas de précipitation !

  • Plus simplement, le fonctionnaire céleste chargé de contrôler la vitesse de la lumière dans ce secteur venait de participer au pot d'adieu d'un collègue et il avait un coup dans le nez...

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