{"id":1234123,"date":"2020-11-07T07:09:31","date_gmt":"2020-11-07T07:09:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pressenza.com\/?p=1234123"},"modified":"2020-11-07T07:09:31","modified_gmt":"2020-11-07T07:09:31","slug":"letude-de-la-lumiere-une-aventure-qui-a-chamboule-notre-representation-du-monde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pressenza.com\/fr\/2020\/11\/letude-de-la-lumiere-une-aventure-qui-a-chamboule-notre-representation-du-monde\/","title":{"rendered":"L\u2019\u00e9tude de la lumi\u00e8re : une aventure qui a chamboul\u00e9 notre repr\u00e9sentation du monde"},"content":{"rendered":"

Christophe Daussy<\/a>, Universit\u00e9 Sorbonne Paris Nord<\/a><\/em><\/p>\n

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Cet article est publi\u00e9 dans le cadre de la F\u00eate de la science 2020 (du 2 au 12 octobre 2020 en m\u00e9tropole et du 6 au 16 novembre en Corse, en outre-mer et \u00e0 l\u2019international) dont The Conversation France est partenaire. Cette nouvelle \u00e9dition a pour th\u00e8me : \u00ab Plan\u00e8te Nature \u00bb. Retrouvez tous les \u00e9v\u00e9nements de votre r\u00e9gion sur le site Fetedelascience.fr<\/a>.<\/em><\/p>\n

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Les technologies reposant sur la connaissance et la ma\u00eetrise de la lumi\u00e8re sont devenues incontournables : \u00e9crans, t\u00e9l\u00e9communications, imagerie ou encore laser et ses nombreuses applications. Dans le domaine de la recherche, l\u2019optique et la photonique ont fourni ces derni\u00e8res d\u00e9cennies des instruments de haute sensibilit\u00e9 qui ont permis par exemple la d\u00e9tection d\u2019un trou noir au centre de notre galaxie (gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019optique adaptative)<\/a>, la d\u00e9tection des ondes gravitationnelles<\/a> (gr\u00e2ce \u00e0 des interf\u00e9rom\u00e8tres g\u00e9ants<\/a>) ou encore la r\u00e9alisation des horloges les plus stables au monde<\/a>. Au-del\u00e0 de ces succ\u00e8s remarquables, les travaux sur la lumi\u00e8re \u2013 ou avec la lumi\u00e8re \u2013 ont marqu\u00e9 depuis des si\u00e8cles nos repr\u00e9sentations du monde physique. Nous nous attacherons ici \u00e0 montrer les liens \u00e9troits qui existent entre les d\u00e9couvertes dans ce domaine de recherche et l\u2019\u00e9mergence au XXe<\/sup> si\u00e8cle de th\u00e9ories qui ont chamboul\u00e9 notre compr\u00e9hension de la lumi\u00e8re, mais aussi de l\u2019espace, du temps et de la mati\u00e8re.<\/p>\n

La lumi\u00e8re, corpuscule ou onde ?<\/h2>\n

L\u2019histoire qui nous int\u00e9resse d\u00e9bute au XVIIe si\u00e8cle. L\u2019\u00e9tude quantitative de la d\u00e9viation des rayons de lumi\u00e8re permet alors \u00e0 Snell et Descartes d\u2019\u00e9tablir les lois de l\u2019optique g\u00e9om\u00e9trique<\/a>. La mod\u00e9lisation de ce ph\u00e9nom\u00e8ne conduit les scientifiques \u00e0 prendre position sur deux questions fondamentales : quelle est la nature de la lumi\u00e8re et \u00e0 quelle vitesse se propage-t-elle ? Ces deux probl\u00e8mes vont \u00eatre d\u00e9battus pendant plus de deux si\u00e8cles et m\u00e8neront les physiciens vers deux r\u00e9volutions : la th\u00e9orie de la relativit\u00e9 et la th\u00e9orie quantique.<\/p>\n

Au XVIIe si\u00e8cle, pour Descartes et Newton, la lumi\u00e8re est de nature corpusculaire et elle se propage plus vite dans le verre que dans l\u2019air. De son c\u00f4t\u00e9, Huygens d\u00e9veloppe une th\u00e9orie ondulatoire qui le conduit \u00e0 consid\u00e9rer que la lumi\u00e8re se propage plus lentement dans le verre que dans l\u2019air. Alors onde ou corpuscule ? Le succ\u00e8s \u00e9crasant de la m\u00e9canique newtonienne va totalement \u00e9clipser le mod\u00e8le ondulatoire pendant plus d\u2019un si\u00e8cle. Au d\u00e9but du XIXe<\/sup> si\u00e8cle, les exp\u00e9riences d\u2019interf\u00e9rences lumineuses r\u00e9alis\u00e9es par Young mettent en d\u00e9faut la th\u00e9orie corpusculaire de Newton<\/a>. Le d\u00e9bat semble alors d\u00e9finitivement tranch\u00e9 lorsqu\u2019en 1850, Fizeau et Foucault montrent exp\u00e9rimentalement que la vitesse de la lumi\u00e8re est plus faible dans l\u2019eau que dans l\u2019air. Huygens avait donc raison : la lumi\u00e8re est bien une onde !<\/p>\n