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Posté par Adrien le Vendredi 09/12/2016 à 00:00
Il y a 340 ans, Rømer démontre que la lumière a une vitesse finie
Dès la fondation de l'Observatoire de Paris en 1667, un programme d'observations systématiques des satellites de Jupiter fut mis en place. C'est ainsi que, en 1676, Jean-Dominique Cassini et Ole Rømer constatent des irrégularités troublantes qui s'expliquent par la vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière dans le vide, notée c (pour « célérité », la lumière se manifestant macroscopiquement comme un phénomène ondulatoire), est une...).

Faute d'horloges fiables, l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique...) des satellites de Jupiter était l'une des méthodes qui permettaient de déterminer les longitudes indispensables au développement des échanges maritimes. Les astronomes de l'Observatoire Jean-Dominique Cassini (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale italienne (ASI). Son objectif...) et Ole Rømer purent ainsi constater des écarts entre les observations et les prédictions des tables de Cassini qui donnaient le mouvement du premier satellite (Satellite peut faire référence à :) galiléen de Jupiter, Io.


Io et Jupiter.

Pour expliquer ces écarts, ils postulèrent en 1676 qu'ils provenaient du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) que mettait la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...) à nous parvenir, temps variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En...) en fonction de la distance plus ou moins grande entre Jupiter et la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...).


Démonstration pour la vitesse (On distingue :) de la lumière D'après un dessin de Rømer, ce schéma montre comment la terre se déplace de F à G (ou de L à K) entre les immersions (ou les émersions) successives du satellite (Satellite peut faire référence à :) Io dans le cône d'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement partiellement opaque) entre une source de lumière et la surface sur laquelle se réfléchit...) de Jupiter.
Bibliothèque de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en...).

Ils en déduisirent que la lumière mettait 10 à 11 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain...) pour parcourir le rayon de l'orbite terrestre (Une orbite terrestre est une orbite située autour de la Terre. La Lune, le seul satellite naturel de la Terre, est située sur une orbite terrestre. Les satellites artificiels...) (soit la distance de la Terre au Soleil) mais ne tentèrent pas de calculer sa vitesse.

"La lumière demande du temps pour traverser la distance"

Si Rømer fit sienne (Sienne (Siena en italien) est une ville italienne, chef-lieu de la province du même nom, dans la région de Toscane. Elle compte...) cette hypothèse, Cassini, suivi par l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en tenant des...), ne se décida pas à écarter d'autres hypothèses concurrentes, comme l'excentricité (Cet article décrit l'excentricité en mathématiques et en psychologie.) du satellite ou l'irrégularité de son mouvement.

Christian Huygens se rallia à Rømer et fit à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la...), où il travailla jusqu'en 1681, le premier calcul de la vitesse de la lumière. Il l'évalua à plus de 600 000 fois celle de la vitesse du son (soit en unités modernes 230 000 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) par seconde), résultat qu'il publia en 1690 dans son Traité de la lumière.

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