Comment calculer la vitesse de la lumière ? Comment quelqu'un pourrait-il essayer de comprendre cela ?

4 Réponses


  • La vitesse de la lumière dans le vide est exactement de 299 792 458 mètres par seconde (fixe par définition). Bien que certaines personnes parlent de « vitesse de la lumière », le mot vitesse est généralement réservé aux quantités vectorielles, qui ont une direction.
    La vitesse de la lumière a été mesurée à plusieurs reprises par de nombreux physiciens. La meilleure mesure précoce en Europe est celle d'Ole Rømer, un physicien danois, en 1676. En observant les mouvements de Jupiter et de l'une de ses lunes, Io, avec un télescope, et en notant des écarts dans la période apparente de l'orbite d'Io, Rømer a calculé que la lumière met environ 18 minutes pour parcourir le diamètre de l'orbite terrestre. S'il avait connu le diamètre de l'orbite en kilomètres (ce qu'il n'a pas fait), il en aurait déduit une vitesse de 227 000 kilomètres par seconde (environ 141 050 miles par seconde).
    La première mesure réussie de la vitesse de la lumière en Europe à l'aide d'un appareil terrestre a été réalisée par Hippolyte Fizeau en 1849. Fizeau a dirigé un faisceau de lumière vers un miroir à plusieurs milliers de mètres, et a placé une roue dentée rotative dans la trajectoire du faisceau de la source au miroir et vice-versa. À une certaine vitesse de rotation, le faisceau pouvait traverser un espace dans la roue à l'aller et l'espace suivant au retour. Connaissant la distance au miroir, le nombre de dents sur la roue et la vitesse de rotation, Fizeau a mesuré la vitesse de la lumière à 313 000 kilomètres par seconde.
    Léon Foucault a utilisé des miroirs rotatifs pour obtenir une valeur de 298 000 km/s (environ 185 000 miles/s) en 1862. Albert A. Michelson a mené des expériences sur la vitesse de la lumière de 1877 jusqu'à sa mort en 1931. Il a affiné les résultats de Foucault en 1926 en utilisant des miroirs rotatifs améliorés pour mesurer le temps qu'il a fallu à la lumière pour faire un aller-retour depuis le mont. Wilson au mont. San Antonio en Californie. Les mesures précises ont donné une vitesse de 186 285 mi/s (299 796 km/s [1 079 265 600 km/h]). En utilisation quotidienne, les chiffres sont arrondis à 300 000 km/s et 186 000 miles/s)
  • A l'origine, on pensait que la lumière se transmettait instantanément. Ensuite, les astronomes ont remarqué que d'autres objets du système solaire n'étaient pas exactement là où ils devraient être, selon la distance à laquelle se trouvait la Terre (parce que la Terre se déplace également dans l'espace). Si vous savez à quelle distance se trouve l'autre objet (planète, lune, peu importe), vous pouvez calculer la vitesse de la lumière uniquement à partir des emplacements légèrement incorrects.

    Sinon, il existe des dizaines de façons sur Terre de déterminer la vitesse de la lumière. La plupart d'entre eux impliquent des instruments assez sophistiqués, comme des miroirs, des pales rotatives et (idéalement) un aspirateur d'air. Vous aurez besoin d'un tel équipement et d'une certaine expertise si vous voulez mesurer la vitesse de la lumière avec précision. Mais vous pouvez également le mesurer à moins de 5% de la valeur réelle en faisant une expérience amusante à la maison, mettre des guimauves dans le micro-ondes de votre cuisine (ET vous pouvez manger les guimauves quand tout est fait !).
  • La vitesse de la lumière (dans le vide de l'espace libre) est toujours constante, elle n'a donc pas vraiment besoin d'être calculée. Il est de 299 792 458 mètres par seconde ou m/s. Bien que vous puissiez calculer la vitesse de la lumière, si nécessaire, en utilisant la célèbre formule d'Einstein :

    E=mc^2

    Ce qui signifie

    Énergie=masse x (la vitesse de la lumière)^2

    Donc, pour résoudre c, ou la vitesse de la lumière, il suffit de retourner l'équation un peu

    c= sqrt(E/m)
  • La distance moyenne entre la terre et le soleil est de 93 millions de miles. Trouver une valeur approximative pour le temps qu'il faut à un rayon lumineux pour voyager du soleil à la terre ?

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