Voici une ventilation de la raison pour laquelle c'est le cas:
1. Équations de Maxwell:
* À la fin du 19e siècle, le greffier de James Maxwell a formulé un ensemble d'équations qui décrivaient le comportement de l'électricité et du magnétisme. Ces équations ont prédit l'existence d'ondes électromagnétiques, qui se déplacent à une vitesse spécifique (la vitesse de la lumière).
* La vitesse de la lumière dérivée des équations de Maxwell est une valeur constante, indépendante de la vitesse de la source émettant la lumière.
2. Expérience Michelson-Morley:
* Dans les années 1880, Albert Michelson et Edward Morley ont effectué une expérience conçue pour détecter le support hypothétique à travers lequel les ondes légères ont été censées se propager (appelée luminifère Aether).
* L'expérience a montré que la vitesse de la lumière était la même quel que soit le mouvement de la Terre, qui a contesté l'idée d'un éther.
3. Les postulats d'Einstein de la relativité spéciale:
* Sur la base de ces résultats, Albert Einstein a proposé deux postulats qui constituent le fondement de la relativité spéciale:
* postulat 1: Les lois de la physique sont les mêmes pour tous les observateurs en mouvement uniforme.
* postulat 2: La vitesse de la lumière dans le vide est la même pour tous les observateurs inertiels, quel que soit le mouvement de la source.
4. Les conséquences de la vitesse constante de la lumière:
* Dilatation du temps: Les intervalles de temps mesurés par les observateurs dans différentes cadres inertiels ne sont pas les mêmes. Le temps ralentit pour les observateurs se déplaçant à grande vitesse par rapport à un observateur stationnaire.
* Contraction de longueur: La longueur des objets semble se contracter dans le sens du mouvement pour les observateurs se déplaçant à des vitesses élevées par rapport à l'objet.
* La simultanéité est relative: Les événements qui apparaissent simultanés à un observateur peuvent ne pas être simultanés à un autre observateur se déplaçant par rapport au premier.
5. Pourquoi la vitesse de la lumière est constante:
La vitesse constante de la lumière n'est pas entièrement «expliquée» dans le sens d'une explication simple et intuitive. C'est un principe fondamental de l'univers qui a été vérifié expérimentalement d'innombrables fois. Cependant, voici quelques points qui peuvent aider à comprendre le concept:
* spacetime: La relativité spéciale montre que l'espace et le temps ne sont pas absolus mais sont entrelacés en une seule entité appelée spacetime. La vitesse de la lumière est une propriété fondamentale de l'espace-temps, comme la vitesse du son dans l'air.
* causalité: Si la vitesse de la lumière n'était pas constante, cela entraînerait des paradoxes où les effets pourraient précéder leurs causes. La vitesse constante de la lumière aide à maintenir l'ordre de cause et d'effet dans l'univers.
En résumé, la vitesse constante de la lumière est un principe fondamental de la relativité spéciale qui a été vérifiée expérimentalement et a des implications profondes pour notre compréhension de l'espace, du temps et de la nature de la réalité.
