Ressource pédagogique : Histoire des mesures de la vitesse de la lumière

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Description (résumé)

De ce moment où l'on a commencé à mettre en doute l'instantanéité de le lumière à celui où sa vitesse est devenue une constante scientifique, il se sera écoulé… 10 siècles. C'est cette longue histoire, pleine de rebondissements qu'entreprend de raconter, ici, Jamy, l'animateur du magazine "C'est pas sorcier". Conteur inspiré, drôle et volubile, il y apparaît entouré des personnages historiques en dessin animé au trait. Ses démonstrations étant assurées par des modélisations 3D. Dans cette quête, on croise d'abord Copernic, Galilée et Kepler. En effet, leurs recherches et découvertes astronomiques ont joué un rôle déterminant dans les premières tentatives de mesure de la vitesse de la lumière, aux XVII et XVIIIe siècle. ( programme 1) Puis, au milieu du XIXe, s'éloignant des méthodes astronomiques, d'ingénieux savants vont mettre en place les premières mesures la vitesse de la lumière sur terre. Les Français Hippolyte Fizeau et Léon Foucault, des autodidactes, fabriquent des machines d'une extraordinaire inventivité, à roue dentée ou à miroir tournant, que le programme fait revivre. (programmes 2 et 3) Le français Alfred Cornu puis l'américain Albert Michelson perfectionnent, enrichissent ces machines les rendant de plus en plus précises. Avec eux la mesure de la vitesse de la lumière acquiert une autre dimension, c'est le début d'une course effrénée à la précision de la mesure, doublé d'une course au prestige entre nations. (programme 4) Arrive le XXe siècle et avec lui la compréhension de la vraie nature corpusculo-ondulatoire de la lumière. Changement d'objet : mesurer la vitesse de la lumière se réduit tout simplement à mesurer une longueur d'onde et à la multiplier par sa fréquence. La fin de l'histoire est inattendue avec l'arrivée d'un nouvel intrus : le mètre. En effet, nos savants avaient mesuré la vitesse de la lumière en utilisant comme unité "le mètre par seconde". Mais, contrairement à la seconde et à son horloge atomique, le mètre apparaît à la science de la fin du XXe siècle trop peu précis et surtout trop peu universel. La parade est trouvée : Fixons désormais la vitesse de la lumière et définissons le mètre à partir de cette vitesse. Puisque la lumière se déplace à 299.792.458 m/s, un mètre sera désormais la longueur parcourue par la lumière en 1/299.792.458e de seconde. Toutes sortes d'applications sont directement dérivées de cette course à la vitesse de la lumière, des applications d'utilisation quotidienne, comme le GPS dont le fonctionnent est expliqué, pour finir, ici (programme 5)

"Domaine(s)" et indice(s) Dewey

• Etudes historiques relatives aux sciences naturelles et mathématiques (509)
• Lumière visible, infrarouge et ultraviolet (535)

Thème(s)