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Ces 3 animations nous donnent une meilleure idée de la vitesse de la lumière

Han Solo et Chewbacca à bord du Faucon Millenium. Crédits : davnes007, YouTube, capture d'écran

Trois nouvelles animations nous montrent à quel point la vitesse de la lumière peut être rapide, mais aussi paraître extrêmement lente à mesure que les distances deviennent de plus en plus grandes.

La vitesse de la lumière, c’est la vitesse la plus rapide jamais enregistrée. Celle-ci ne peut être dépassée puisqu’elle est manifestée, au départ, par toute l’énergie disponible au moment du Big Bang. Cette vitesse lumière, dans le vide, équivaut à 299 792 kilomètres par seconde, soit environ 1 079 milliards de kilomètres par heure. Sur le papier, la vitesse à laquelle ces photons voyagent dans l’espace peut donner le tournis. Mais à mesure que les distances entre objets s’élargissent, la “lumière” paraît de plus en plus “lente”.

Elle ne va pas moins vite. Cette lenteur apparente témoigne en fait de l’immensité de l’Univers. Difficile néanmoins de se faire à l’idée. Pour mieux nous en rendre compte, James O’Donoghue, du Goddard Space Flight Center de la NASA, nous propose trois animations différentes.

Autour de la Terre

Notre planète fait environ 40 075 km de circonférence. Si elle n’avait pas d’atmosphère (qui ralentit un peu la lumière), un photon placé au-dessus de la surface pourrait faire le tour de l’équateur près de 7,5 fois par seconde. Or, nous avons une atmosphère. Comme nous le montre l’exemple ci-dessous, la vitesse de la lumière est légèrement ralentie. Elle paraît néanmoins encore très rapide.

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Crédits : James O’Donoghue/NASA

Entre Terre et Lune

Une seconde animation nous permet ici de nous rendre compte du temps mis par la lumière, aussi rapide soit-elle, pour atteindre la Lune. En moyenne, la distance qui sépare notre planète et son satellite est d’environ 384 400 kilomètres. À cette distance, la “lumière” de la Lune – les photons reflétés – met environ 1,255 secondes pour nous parvenir (en observant la Lune, c’est comme si vous remontiez le passé de 1,255 secondes).

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Crédits : James O’Donoghue/NASA

La lumière entre la Terre et Mars

Compte tenu de la distance qui sépare la Terre de Mars, la lumière met environ 3 minutes 2 secondes pour se déplacer entre les deux (à l’approche la plus proche). Mais en moyenne, Mars se trouve à environ 158 millions de kilomètres de la Terre. Une communication aller-retour prend alors en moyenne 28 minutes et 12 secondes.

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Crédits : James O’Donoghue/NASA

Ces données doivent donc être prises en compte lors de missions envoyées sur place. Avec autant de “décalage”, les responsables de la NASA, par exemple, ne peuvent directement communiquer avec les rovers. Chaque commande, chaque manœuvre doit donc être pensée et anticipée à l’avance avant d’être programmée.

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