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Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi l’éclairage de votre vélo ne zoome pas devant vous ? Attachez votre ceinture, car cette question en apparence simple plonge au plus profond du monde fascinant de la physique et de la constante universelle qui régit notre Univers : la vitesse de la lumière.
C’est une hypothèse intuitive : si vous accélérez, la lumière que vous émettez ne devrait-elle pas également se déplacer plus rapidement ? Après tout, le faisceau des phares d’une voiture en mouvement ne se déplacerait-il pas encore plus vite que d’habitude ? Étonnamment, la réponse est non. La lumière, contrairement aux balles ou aux ondes sonores, se déplace à une vitesse constante dans le vide, et ce, quel que soit le mouvement de sa source. Cette vérité contre-intuitive trouve son explication dans la théorie de la relativité restreinte d’Einstein.
D’après cette théorie, la vitesse de la lumière – qui est d’environ 299 792 kilomètres par seconde – est une constante fondamentale de l’Univers. Quelle que soit la vitesse à laquelle vous vous déplacez, la lumière émanant de vous se déplacera toujours à cette vitesse fixe. Ainsi, ce n’est pas vraiment la vitesse de la lumière qui compte, mais la nature inhérente de la lumière et de l’espace-temps lui-même. Dans ce cas, il faut considérer la lumière comme une onde qui n’a besoin d’aucun support pour se propager. Autrement dit, c’est une onde électromagnétique, autonome et indépendante de toute autre chose.
Sa vitesse constante découle des propriétés fondamentales de l’électromagnétisme, où les champs électriques et magnétiques de la lumière sont intrinsèquement liés. Et c’est ainsi que lorsque vous allumez votre lampe de poche, la lumière n’hérite pas de votre vitesse ; elle se déplace à son propre rythme caractéristique, sans être affectée par le mouvement de sa source.