Tentatives précoces:
* Galileo Galilei (1600s): Bien qu'il ne soit pas réussi, Galileo a tenté de mesurer la vitesse de la lumière à l'aide de lanternes. Il a placé deux personnes à distance, une avec une lanterne couverte. L'idée était de découvrir la lanterne et de faire découvrir la deuxième personne dès qu'ils ont vu la lumière. Cependant, le temps de réaction des observateurs était trop lent pour détecter la vitesse de la lumière.
* ole Rømer (1676): Rømer a observé les éclipses de la lune de Jupiter Io. Il a remarqué que les éclipses se sont produites un peu plus tard que prévu lorsque Jupiter était plus éloigné de la Terre. Il a correctement attribué cela au temps qu'il a fallu de la lumière pour parcourir la distance supplémentaire, et il a pu calculer une valeur approximative pour la vitesse de la lumière (environ 220 000 km / s).
Mesures plus précises:
* Hippolyte Fizeau (1849): Fizeau a utilisé une roue dentée tournant à grande vitesse. Il a envoyé un faisceau de lumière à travers un espace dans la roue, l'a reflété sur un miroir éloigné, et à travers un autre espace dans la roue. En ajustant la vitesse de la roue, il pouvait déterminer le temps qu'il a pris la lumière pour se rendre au miroir et au dos, lui donnant une valeur d'environ 315 000 km / s.
* Léon Foucault (1850): Foucault a utilisé un miroir rotatif pour mesurer la vitesse de la lumière. Il a dirigé un faisceau de lumière sur un miroir rotatif, qui reflétait ensuite le faisceau sur un miroir stationnaire. La lumière se reflétait ensuite vers le miroir rotatif, qui s'était légèrement déplacé entre-temps. En mesurant l'angle du faisceau réfléchi, Foucault a pu déterminer la vitesse de la lumière (environ 298 000 km / s).
Techniques modernes:
* Expérience Michelson-Morley (1887): Cette célèbre expérience a été conçue pour détecter l'éther luminifère hypothétique, qui était censée transporter des ondes légères. L'expérience n'a trouvé aucune preuve de l'éther, et elle est devenue la pierre angulaire du développement d'une relativité spéciale.
* techniques de résonateur de la cavité: Les mesures modernes utilisent des techniques très précises impliquant des lasers et des résonateurs de cavité. En mesurant les fréquences de résonance d'une cavité, les scientifiques peuvent déterminer la vitesse de la lumière avec une précision incroyable.
Valeur actuelle:
La vitesse de la lumière dans un vide est désormais définie comme 299 792 458 mètres par seconde (m / s) . Cette valeur est exacte car le compteur est défini comme la lumière de distance se déplace dans un vide dans 1/299 792 458 de seconde.
Importance:
Connaître la vitesse de la lumière est essentiel pour comprendre de nombreux phénomènes en physique, notamment:
* électromagnétisme: La vitesse de la lumière est étroitement liée à la perméabilité et à la permittivité de l'espace libre, des constantes fondamentales de l'électromagnétisme.
* Relativité spéciale: La vitesse de la lumière est la limite de vitesse ultime de l'univers, et elle joue un rôle clé dans la théorie de la relativité spéciale d'Einstein.
* astronomie: La vitesse de la lumière est cruciale pour comprendre les distances dans l'univers, l'âge des étoiles et des galaxies et la propagation de la lumière des objets célestes.
La mesure de la vitesse de la lumière a une longue et fascinante histoire, aboutissant à la valeur incroyablement précise que nous avons aujourd'hui. C'est un témoignage de l'ingéniosité des scientifiques et de leur poursuite implacable de comprendre les lois fondamentales de la nature.
