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Peut-on voyager à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière ?

Crédits : Wikipedia / Argonne National Laboratory

En théorie, non. Sauf dans certains milieux, selon l’effet Tcherenkov. Explication des différences entre cet effet et la théorie de la relativité restreinte.

En l’an 1905, le physicien théoricien Albert Einstein énonçait la théorie de la relativité qui le rendait célèbre. Selon cette dernière, rien ni personne ne peut se déplacer dans le vide à une vitesse supérieure à la vitesse de la lumière, à savoir environ 300 000 kilomètres par seconde.

En vérité, ce n’est pas la vitesse en elle-même qui ne peut être dépassée. C’est plutôt l’énergie nécessaire à la propulsion de l’objet qui empêche accélérer. En effet, selon la théorie de la relativité restreinte, un objet qui subit une accélération gagne de la masse. En réussissant à atteindre la vitesse de quelque 300 000 km/s, il pourrait ainsi potentiellement acquérir une masse infinie. Mais il faudrait fournir à cet objet de l’énergie suffisante, qui plus est proportionnelle à sa masse.

On ne peut donc pas se déplacer dans le vide à une vitesse située au-delà de la vitesse de la lumière. Mais dans certains milieux, il semblerait que ce soit possible. C’est ce qui est appelé l’effet Tcherenkov, un phénomène découvert en 1958 par le physicien russe Pavel Tcherenkov. Une étude qui lui aura valu de remporter le prix Nobel de physique.

En effet, la théorie de la relativité restreinte d’Einstein est vraie pour les objets qui se déplacent dans le vide. L’effet Tcherenkov n’est lui possible que dans un milieu donné, et il se produit lorsqu’une particule se déplace plus vite que la lumière. Ainsi, bien qu’il ne soit pas possible pour une particule de dépasser la vitesse de la lumière dans le vide, cela ne l’empêche pas d’évoluer plus rapidement que la lumière dans certains milieux – par exemple d’ans l’eau. Lorsque c’est le cas, elle émet une lumière intense de couleur bleue. C’est ce qu’on appelle le rayonnement Tcherenkov. 

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