"Un des plus beaux problèmes de la physique ..."

 

De tout temps la lumière a fasciné les hommes. Les scientifiques ont pour leur part beaucoup spéculé sur sa nature et sa vitesse. Cette vitesse, si élevée qu'elle a été pendant longtemps impossible à appréhender, pose, comme l'écrivait l'astronome Cassini en 1693, « un des plus beaux problèmes de la physique ».

Il faut attendre le XVIIe siècle pour qu'on démontre que la lumière ne se propage pas instantanément et le XIXe siècle pour que les physiciens soient capables de déterminer sa vitesse au laboratoire, à partir de mesures précises de distance et de temps (c=d/t).

Parallèlement, les propriétés de la lumière, peu à peu dévoilées, ont entraîné de nouvelles questions qui sont à la source de la théorie de la relativité restreinte établie par Albert Einstein en 1905.

En 1975, la vitesse de la lumière, désignée par la lettre « c », est devenue une constante fondamentale internationalement reconnue, fixée à 299 792 458 mètres par seconde dans le vide. Cela a entraîné la redéfinition de l'unité de longueur, le mètre. Successivement lié aux dimensions de la Terre, à un étalon, enfin à la longueur d'onde d'une raie du Krypton 86, le mètre est en effet depuis 1983 la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde. La situation s'est donc inversée : les distances ne servent plus à mesurer la vitesse de la lumière, c'est maintenant cette vitesse qui permet de déterminer les distances grâce au radar, au télémètre laser, ou au GPS.