Histoire des mesures de la vitesse de
la lumière
De ce moment où l'on a
commencé à mettre en doute
l'instantanéité de le
lumière à celui où sa vitesse est devenue une
constante scientifique,
il se sera écoulé… 10 siècles. C'est cette
longue histoire, pleine de
rebondissements qu'entreprend de raconter, ici, Jamy, l'animateur du
magazine "C'est pas sorcier".
Conteur inspiré, drôle et volubile, il y apparaît
entouré des
personnages historiques en dessin animé au trait. Ses
démonstrations
étant assurées par des modélisations 3D.
Dans cette quête, on croise d'abord Copernic, Galilée et
Kepler. En
effet, leurs recherches et découvertes astronomiques ont
joué un rôle
déterminant dans les premières tentatives de mesure de la
vitesse de la
lumière, aux XVII et XVIIIe siècle.
( programme 1)
Puis, au milieu du XIXe, s'éloignant des méthodes
astronomiques,
d'ingénieux savants vont mettre en place les premières
mesures la
vitesse de la lumière sur terre. Les Français Hippolyte
Fizeau et Léon
Foucault, des autodidactes, fabriquent des machines d'une
extraordinaire inventivité, à roue dentée ou
à miroir tournant, que le
programme fait revivre.
(programmes 2 et 3)
Le français Alfred Cornu puis l'américain Albert
Michelson
perfectionnent, enrichissent ces machines les rendant de plus en plus
précises. Avec eux la mesure de la vitesse de la lumière
acquiert une
autre dimension, c'est le début d'une course
effrénée à la précision de
la mesure, doublé d'une course au prestige entre nations.
(programme 4)
Arrive le XXe siècle et avec lui la compréhension de la
vraie nature
corpusculo-ondulatoire de la lumière. Changement d'objet :
mesurer la
vitesse de la lumière se réduit tout simplement à
mesurer une longueur
d'onde et à la multiplier par sa fréquence.
La fin de l'histoire est inattendue avec l'arrivée d'un nouvel
intrus : le mètre. En effet, nos savants avaient mesuré
la vitesse de
la lumière en utilisant comme unité "le mètre par
seconde". Mais,
contrairement à la seconde et à son horloge atomique, le
mètre apparaît
à la science de la fin du XXe siècle trop peu
précis et surtout trop
peu universel. La parade est trouvée : Fixons désormais
la vitesse de
la lumière et définissons le mètre à partir
de cette vitesse. Puisque
la lumière se déplace à 299.792.458 m/s, un
mètre sera désormais la
longueur parcourue par la lumière en 1/299.792.458e de seconde.