La vitesse de la lumière

La vitesse de la lumière est-elle infinie - on disait avant instantanée - ou est-elle finie- on disait successive ?

La question est très ancienne mais la réponse est venue tardivement.

En effet, la vitesse de la lumière est si grande, près de 299 792 458 mètres par seconde, que dans les conditions d'observation ordinaires la durée de propagation de la lumière échappe totalement à nos sens. Durant l'Antiquité, il semble que seul Empodocle d'Agrigente se singularise : pour les auteurs anciens, la même conclusion est invariablement tirée : la lumière se manifeste instantanément. Il en est presque de même au XVIIe siècle : la plupart des savants, Descartes en tête, considèrent que la vitesse de la lumière est instantanée. Pourtant, un marginal d'importance, Huygens, qui est le premier à développer une théorie ondulatoire de la lumière, pense le contraire. La réponse qui viendra vite maintenant, d'abord par les astronomes puis par les physiciens, lui donnera raison.

En janvier 1610, Galilée découvre les quatre premiers satellites de Jupiter. Ils deviennent aussitôt l'objet d'observations nombreuses à travers toute l'Europe. En 1676, Römer, venu du Danemark à l'Observatoire de Paris, interprète les avances et les retards des occultations des satellites de Jupiter par leur planète mère comme étant dus aux variations de la distance entre Jupiter et la Terre. Pour Römer, la vitesse de la lumière est certes très grande mais elle est finie. Cinquante ans plus tard, un autre astronome, Bradley, découvre l'aberration annuelle des étoiles. Il confirme ainsi de manière éclatante la découverte de Römer. Il faudra attendre le milieu du XIXe siècle pour que deux physiciens, travaillant à l'Observatoire de Paris, mesurent la vitesse de la lumière. L'un, Fizeau, la mesurera « au sol » entre Suresnes et Montmartre, au moyen d'une roue dentée tournant rapidement, l'autre, Foucault, en laboratoire, au moyen d'un miroir tournant. Les mesures de Foucault, débouchent sur une valeur excellente.

Pourquoi un tel intérêt s'est-il manifesté autour de cette grandeur ?
Alfred Cornu soulignait par exemple que la question était trop importante pour qu'on ne cherche pas à contrôler les résultats établis par ses prédécesseurs.

Depuis 1983 , la vitesse de la lumière est maintenant une grandeur fondamentale conventionnelle 299 792 458 m/s exactement qui sert à définir le mètre :

« le mètre est la longueur parcourue par la lumière pendant une durée de 1/ 299 792 548 ème de seconde ».