Célérité de la lumière dans le vide; La lumière se déplace à près de 300 000 kilomètres par seconde dans le vide. La théorie de la relativité générale d’Einstein la décrit comme une barrière impénétrable qui ne peut être surmontée. Personne ne peut théoriquement voyager plus vite que cela. Nous n’en avons pas encore trouvé, quoi qu’il arrive. Il y a plusieurs années, quelques neutrinos ont été repérés en train d’accélérer à cause d’une erreur de mesure liée à un mauvais câblage.
La lumière parcourts près de 300,000 kilomètre par second. À l’échelle humaine, c’est extrêmement rapide, mais à l’échelle cosmique, c’est extrêmement lent. Un planétologue de la NASA a mis en place une série de courts métrages pour que cela soit clair.
Dans le vide, la vitesse de toutes les particules sans masse et les fluctuations de leurs champs associés sont définies par cette vitesse (y compris le rayonnement électromagnétique et les ondes gravitationnelles). Quel que soit le mouvement de la source émettrice ou le référentiel de l’observateur, ces particules et ondes se déplacent à la vitesse c. En ce qui concerne la théorie de la relativité, la constante c peut être utilisée pour relier l’espace et le temps.
Pour faire simple, la lumière traverse des matériaux non transparents (tels que le verre, l’air ou l’eau) à une vitesse inférieure à la vitesse de la lumière. La lumière voyage à c/1,5 200 000 km/s à travers le verre, cependant l’air a un indice de réfraction proche de 1,03, d’où la vitesse de la lumière dans l’air est d’environ 299 700 km/s. En effet, le verre a un indice de réfraction proche de 1,5.
Sur de grandes distances, la vitesse de la lumière (et d’autres ondes électromagnétiques) peut avoir un impact significatif sur les calculs. Cela peut prendre de quelques minutes à quelques heures pour qu’un message atteigne une sonde spatiale. Ces étoiles lointaines émettent de la lumière depuis une période extrêmement longue,
on peut donc étudier l’histoire de l’univers en observant ces objets lointains : « plus on regarde loin, plus on regarde dans le passé », pour ainsi dire. La vitesse maximale théorique d’un ordinateur est également limitée par la vitesse finie de la lumière, car les données transmises de puce à puce nécessitent un temps fini incompressible.
En étudiant la vitesse et l’émersion de la lune de Jupiter, Io, Ole Rmer a d’abord démontré que la lumière se déplace à une vitesse limitée. De nombreux scientifiques restent sceptiques quant à cette conclusion, malgré la rigueur de ses observations.
La conclusion de Rmer a été corroborée en 1729 par James Bradley, qui a détecté une aberration stellaire, qui s’explique en tenant compte de la vitesse de la lumière d’une étoile observée et de la vitesse de rotation de la Terre autour de son soleil, et en atteignant une valeur appropriée. En 1810, le Français Arago a prouvé que la lumière voyage à une vitesse constante (toujours la même).
La théorie de l’électromagnétisme de Maxwell a été initialement publiée en 1865, lorsqu’il a caractérisé la lumière comme une onde électromagnétique et sa vitesse comme c.5 Albert Einstein a proposé en 1905 que la vitesse de la lumière, c, est indépendante du mouvement de la source lumineuse et est un constante dans n’importe quel référentiel. Il explique la théorie de la relativité pour prouver que le paramètre c est significatif en dehors des réglages de la lumière et de l’électromagnétisme, et il conclut que c’est le cas.
