Peut-on ralentir la lumière ?

Choses à Savoir SCIENCES

La célèbre théorie de la relativité nous apprend que rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière, du moins si elle se propage dans le vide, et que celle-ci est constante. Mais est-il possible de la ralentir ?

Une vitesse qui dépend du milieu

La vitesse de la lumière est égale à un peu moins de 300.000 km/s. Elle est si constante qu'elle a été fixée d'une manière extrêmement précise, qui ne varie jamais. En effet, à partir de leur émission, la vitesse des photons, ces particules qui composent la lumière, ne change plus.

Mais tout ceci ne se vérifie que si la lumière se propage dans la vide. En effet, elle se modifie en fonction des milieux dans lesquels elle se diffuse.

Ainsi, la vitesse de la lumière n'est plus que de 225.000 km/s dans l'eau et de 124.000 km/s si elle traverse un diamant. Les atomes composant la matière pénétrée par la lumière modifient et ralentissent sa trajectoire. C'est ce qu'on appelle l'indice de réfraction.

Dans la nature, la lumière peut donc être ralentie.

La lumière ralentie dans le vide

Mais l'homme peut-il, de son propre chef, réduire la vitesse de la lumière ? De fait, les spécialistes ont mis au point des procédés capables de la ralentir.

C'est ce que montre l'expérience suivante. Quand on dirige un rayon laser vert en direction d'un rubis, la lumière émise modifie les atomes de la pierre précieuse de telle manière que, si on expose le rubis à un autre rayon laser, la vitesse de celui-ci sera ralentie.

Les scientifiques ont calculé que ce ralentissement pouvait aller jusqu'à 57 m/s. Des chercheurs écossais ont fait mieux : ils ont réussi à ralentir la lumière dans le vide, un milieu où, en principe, elle est constante.

Pour cela, ils se sont appuyés sur une théorie selon laquelle la vitesse de la lumière dépend de sa forme. En modifiant, grâce à une technique spécifique, la forme d'un faisceau lumineux, ils sont parvenus à en ralentir la vitesse, de manière infime, par rapport à un jet de lumière n'ayant subi aucune modification.

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