Est-il possible de ralentir la vitesse de la lumière ?

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C’est un des postulats majeurs de la théorie de la relativité : rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière dans le vide. Mais plutôt que la dépasser, est-il possible de ralentir la lumière ? Sciences et Avenir répond à cette nouvelle question de la semaine.

"Peut-on ralentir la lumière ?", s’est demandé Benoît Nennig sur notre page Facebook. Sciences et Avenir répond à la question de notre internaute à l’occasion de notre question de la semaine. Merci à tous pour votre participation, votre fidélité et votre curiosité.

La vitesse de la lumière dans le vide est toujours la même. Elle est égale à 299.792.458 mètres par seconde, souvent arrondie à 300.000.000 m/s ou encore 300.000 km/s ; on note habituellement cette constante par la lettre "c". C’est un des postulats principaux de la théorie de la qui a révolutionné il y a plus de cent ans notre vision du monde. Cette théorie a depuis fait ses preuves ; elle a de nouveau été démontrée grâce à une , menée sur 16 ans et impliquant l’observation de .

En effet les photons, particules qui constituent la lumière, n’ont pas de masse (d’où une réponse précédente à une question de la semaine : la lumière ). A l’instant où les photons sont émis, ils évoluent à vitesse constante, c. Mais ceci n’est valable que dans le "vide", ou du moins un milieu suffisamment peu rempli pour être considéré comme vide, comme l’air que nous respirons par exemple.

La vitesse de la lumière dépend du milieu dans lequel elle se propage

Car la lumière ne se propage pas de la même façon selon le milieu dans lequel elle évolue. Il est alors temps d’introduire un nouveau paramètre : l’indice de réfraction. Cette valeur, sans unité, est caractéristique d’un milieu : elle décrit la façon dont la lumière s’y comporte. En effet, selon les atomes composant la matière, la lumière sera déviée partiellement alors qu’elle s'y propage, donc changera de direction. Pour donner une idée, l’indice de réfraction de l’air est de 1 : la lumière y a une trajectoire rectiligne.

Dans la plupart des milieux, la lumière demeure une championne de vitesse. Mais une exception est observable dans l’eau : "Si la vitesse de la lumière dans le vide est d’environ 299.792 km/s, elle n’est que de 225.563 km/s dans l’eau et 200.000 km/s d[...]

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