"Un des plus beaux problèmes de la physique ..."
La lumière au temps du roi soleil
La triangulation et les mesures de distance
La vitesse de la lumière et les mesures modernes de distance
Professeur de physique à l'École polytechnique et ancien élève de Fizeau, Alfred Cornu décida de reprendre la méthode de la roue dentée pour mesurer la vitesse de la lumière car il la considérait, à la différence de celle de Foucault, comme irréprochable sur le plan théorique.
Il fit une première série d'expériences en 1871 - 1872, d'abord entre l'École polytechnique et l'ancienne tour des télégraphes, rue de Grenelle, puis entre l'Ecole et le Mont Valérien ce qui lui donna une vitesse de 298 500 kilomètres par seconde, très proche de celle qu'avait trouvée Foucault.
En 1874, Cornu fit une nouvelle détermination de cette vitesse par la méthode de Fizeau entre l'Observatoire de Paris et la tour de Montlhéry. La distance entre ces deux lieux avait été déterminée avec beaucoup de soin en 1740 lors de la vérification de la méridienne de Picard. Cornu décida cependant de contrôler cette distance en utilisant les données de la Base du système métrique de Delambre et même des mesures nouvelles réalisées par triangulation à l'aide d'un petit théodolite de Rigaud, adoptant pour valeur de la distance entre ces deux lieux 22,91 km.
Le dispositif expérimental de Cornu, sur la terrasse de l'Observatoire de Paris. La source de lumière était un morceau de craie chauffé par un chalumeau oxhydrique. On reconnait le mécanisme à poids entraînant la roue dentée, la lunette et le cylindre sur lequel les signaux étaient enregistrés, avec son moteur d'entraînement. Le faisceau lumineux était pratiquement invisible dans le ciel parisien. © Bibliothèque de l’Observatoire de Paris |
Dans une cabane en bois installée sur la terrasse de l'Observatoire, il abrita tout son dispositif composé d'une source de lumière, d'une roue dentée entraînée par un moteur, d'une lunette de 38 cm de diamètre et de 8,90 mètres de longueur focale envoyant la lumière vers la tour de Montlhéry et recevant la lumière réfléchie, enfin d'un système complexe d'enregistrement des signaux.
Cornu obtint cette fois une vitesse de 300 400 kilomètres par seconde, encore un peu plus proche de la valeur conventionnelle de « c ».