vitesse de la lumière
ASTRONOMIE
HISTOIRE DES SCIENCES
La vitesse de la lumière dans le vide, communément notée c pour « célérité », est une constante physique universelle et un invariant relativiste (vitesse limite des théories relativistes), importante dans de nombreux domaines de la physique. Sa valeur exacte est 299 792 458 m/s (environ 3 × 108 m/s ou 300 000 km/s). Selon la relativité restreinte, la vitesse de la lumière dans le vide est la vitesse maximale que peuvent atteindre toutes formes de matière ou d’information dans l’univers.
Elle définit aussi la vitesse de toutes les particules sans masse et des variations de leurs champs associés dans le vide (y compris les rayonnements électromagnétiques et les ondes gravitationnelles).
La vitesse de la lumière n’est pas la même dans tous les milieux et se propage dans les matériaux transparents (tels que le verre, l’air, l’eau) à une vitesse inférieure à c. L’indice de réfraction d’un milieu est le rapport c/v où v désigne la vitesse de la lumière dans le matériel transparent.
La vitesse finie de la lumière limite également la vitesse théorique maximale des ordinateurs, car l’information envoyée de puce à puce prend un temps fini incompressible.
En 1676, Ole Rømer est le premier à démontrer que la lumière voyage à une vitesse finie en observant le mouvement apparent et les émersions de la lune de Jupiter, Io. James Bradley confirme en 1729 le résultat de Rømer et parvient à en donner une valeur acceptable. En 1810, l’expérience du Français Arago démontre que la vitesse de la lumière est constante (toujours la même). En 1905, Albert Einstein postule que la vitesse de la lumière, c, est dans tout référentiel une constante et est indépendante du mouvement de la source de lumière. Il explore les conséquences de ce postulat en décrivant la théorie de la relativité et, ce faisant, montre que le paramètre c est pertinent même en dehors des contextes de lumière et d’électromagnétisme.