Constance de la vitesse de la lumière

Vitesse de la lumière

 L’expérience de Fizeau ne laisse aucun doute quand à l'existence de la vitesse de la lumière. Si la vitesse de la lumière existe, on doit donc pouvoir mesurer le temps qu’elle met à parcourir en un aller et retour une certaine distance. On suppose qu'elle est la même dans toutes les directions de l'espace. 

Se pose alors la question de comment comprendre l’indépendance de la vitesse de la lumière par rapport à la source qui l’émet.

Reprenons l’exemple classique du train. Au lieu de diriger la lampe en direction du sens du train, dirigeons-la perpendiculairement au train. Planté sur le quai, disposons un miroir incliné à 45 degrés. Nous envoyons un flash lumineux, que nous pouvons matérialiser comme une particule de lumière, tout en posant qu’il ne s’agit que d’un paquet d’énergie ponctuel que nous pouvons représenter graphiquement comme une bille.

 La lumière part de la lampe, se réfléchit sur le miroir, et continue son trajet dans le même sens que le train. Que le train soir à l’arrêt ou en mouvement, la vitesse de la lumière est « c ». Une fois réfléchie, elle est toujours « c ». 

 Nous pouvons obtenir le même résultat en envoyant un flash lumineux vers l’avant du wagon, qu’il soit à l’arrêt ou en mouvement, la vitesse de ce flash est également de « c » que ce wagon soit un wagon de voyageurs ou une plateforme à l’air libre.

 Nous pouvons donc résumer cette expérience en posant que la vitesse de la lumière est indépendante de la vitesse de la source qui l’émet, et encore plus de tout observateur, positionné dans le train, sur le quai où survolant la scène en avion. L’observateur ne joue aucun rôle.