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Vitesse de la lumière: définition, histoire et recherche


Être plus rapide que la lumière, est le rêve de tous les super héros, et pas seulement, mais combien mesure la vitesse de la lumière? Et est-il possible de dépasser cette limite? Ce sont des questions que nous nous posons depuis des siècles et à mesure que nos études se poursuivent, nous trouvons toujours de nouvelles réponses. Il est donc intéressant de s'interroger sur une grandeur qui peut nous paraître évidente et banale, car si elle n'était pas constante, beaucoup de choses pourraient changer. Parmi les nombreux savants qui ont consacré leur vie, entièrement ou presque entièrement, à l'étude de la vitesse de la lumière, il y a aussi le bien connu Albert Einstein.

Vitesse de la lumière: définition

La vitesse de la lumière en physique est désignée par la lettre "c" parce que nous nous référons au latin dans lequel cette grandeur peut être définie comme "celeritas". Par définition, c'est la vitesse de propagation d'une onde électromagnétique et d'une particule libre sans masse. Dans le vide, il vaut 299 792 458 mètres par seconde.

La simple vitesse de la lumière dans le vide, selon la théorie spéciale de la relativité, est une constante physique universelle indépendante de système de référence que nous décidons d’adopter. Ce serait donc la vitesse maximale avec laquelle toute information est capable de se déplacer dans l'univers, combinant les quantités physiques classiques de l'espace et du temps dans une seule entité de l'espace-temps et représentant le facteur de conversion dans la célèbre équation d'équivalence masse-énergie.

Si nous nous tournons vers la théorie de la relativité générale, le vitesse de la lumière devient celui prédit pour les ondes gravitationnelles.

Constante ou non, et ensuite nous verrons pourquoi insinuer ce doute chez les lecteurs, c'est depuis 21 octobre 1983 qu'il a été établi que la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide est une valeur exacte, sans erreur, et fondamentale pour la physique, et pas seulement. À partir de là précisément constante "c" en fait, la longueur du mètre est également définie dans le système international.

Vitesse de la lumière: histoire

Einstein n'est certainement pas le premier homme à avoir commencé à enquêter sur cette ampleur, beaucoup avant lui l'ont fait, développant des théories plutôt «créatives» ou du moins qui nous apparaissent aujourd'hui. En fait, certains ont cru dans le passé que la lumière voyageait à une vitesse infinie. Nous devions attendre Galilée à entendre des voix contraires à cette théorie, après lui beaucoup d'autres se sont convaincus de sa thèse et ont continué dans ce sens, aidant la science à parvenir aux conclusions dont nous sommes aujourd'hui certains, ou presque.

Après de nombreux siècles et de nombreuses théories, des années et des années de calculs, on en est venu à dire que cette grandeur est la vitesse maximale qui peut être atteinte dans la nature. Il semble en effet, à ce jour, que rien ni personne ne pourrait dépasser la vitesse de la lumière.

Vitesse de la lumière: Einstein

Ce point fixe est celui sur lequel la théorie de La relativité d'Einstein. Jusqu'à un certain point encore, nous verrons en fait qu'il y a des savants qui la remettent en question. Mais revenons d'abord à la théorie de la relativité de Albert Einstein pour mieux comprendre son contenu et son importance pour l'humanité.

Einstein a pu argumenter que la vitesse de la lumière n'était pas seulement non infinie mais qu'il était même possible de lui attribuer une valeur précise, à considérer comme constante. Nous l'avons déjà mentionné mais, étant un nombre non trivial à retenir, répétons-le: 299 792 458 mètres par seconde.

Il est clair que, par rapport aux vitesses auxquelles nous devons faire face tous les jours, c'est une vitesse très élevée. Personne et rien ne peut le surmonter de quelque manière que ce soit, selon Einstein, pour la raison suivante. Selon la théorie de la relativité, lorsqu'un objet augmente sa vitesse, il augmente également sa masse.

Qu'est-ce que cela implique? Que chaque fois qu'un objet accélère, il devient également plus lourd, il faut donc plus d'énergie pour le déplacer plus loin. Si tel est le cas, il n'est pas possible pour un objet d'atteindre une vitesse infinie. En fait, il arrive un moment où l'augmentation de la vitesse il commencerait à exiger une quantité d'énergie exagérée, si grande qu'elle ne peut pas être trouvée dans l'univers. Il ne reste plus qu'à accepter le fait que la vitesse de la lumière est constante et limitée.

Vitesse de la lumière: recherche

Pour ne pas être malicieux, en science il est normal de vérifier et même de réfuter les théories développées par ses collègues prédécesseurs et c'est exactement ce que deux physiciens ont fait en publiant une étude dans laquelle il parle. vitesse non constante, pour la lumière.

Les deux protagonistes de cette hypothétique découverte révolutionnaire sont Magueijo et Afshordi. Dans la revue Physical Review D, ils ont fait apparaître leurs conclusions qui vont à l'encontre de celles atteintes par Einstein. Ces physiciens soutiennent que la vitesse de la lumière était beaucoup plus élevée dans le phases primordiales de l'Univers et qu'en réalité, il a diminué avec le temps.

Nous ne pouvons pas dire que nous avons des preuves de tout cela entre nos mains, mais des recherches sont toujours en cours pour prouver cette nouvelle thèse, en mesurant l'indice spectral. Et si la vitesse de la lumière n'était vraiment pas constante? Ce serait une grande révolution, et pas seulement dans le monde de la physique. Notre univers tout entier et toutes les théories sur sa création devraient être changés de haut en bas. De nouvelles théories, de nouvelles questions, de nouvelles frontières pour la recherche seraient trouvées.

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