22 novembre… 1675 – Rømer mesure la vitesse de la lumière

A l’Observatoire de Paris, ce 22 novembre 1675, Ole Christensen Rømer, un astronome et physicien danois, détermine pour la première fois la vitesse de la lumière. Sa trouvaille, très proche de la réalité, résulte d’une savante observation des satellites de Jupiter…

Portrait de l'astro-physicien Ole Romer, réalisé en 1676
Ole Christensen Rømer (1644-1710) était déjà un homme d’Etat dans son Danemark natal peu de temps après sa découverte de la vitesse de la lumière (1675). La gravure est probablement posthume. Johann Georg Wolfgang — unknown. Domaine public

299 792 458. Ce chiffre ne vous dit rien?
C’est le nombre de mètres parcourus par la lumière en une seconde ! L’équivalent, en une heure, de 1 079 252 848 kilomètres.
L’un comme l’autre, ces chiffres ne sont pas faciles à retenir. Aussi, les scientifiques ont trouvé un moyen mnémotechnique astucieux pour se souvenir du premier : «la constante lumineuse restera désormais là, dans votre cervelle.» Cette phrase est composée de 9 mots, qui contiennent respectivement le nombre de lettres suivant: 2-9-9-7-9-2-4-5-8 !

L’anecdote, instructive et amusante, est une belle façon de briller en soirée !…

Lumière, par Jupiter !

Avant d’en arriver à ce chiffre et au moyen de le garder en mémoire, plusieurs scientifiques ont poursuivi l’oeuvre de Rømer. Car si, en 1675, le savant danois s’approche de très près de la vérité (environ 200 000 km/s au lieu de 299 792 !), celle-ci restait en réalité encore à découvrir.
D’autant qu’en faisant part de sa trouvaille, Rømer n’a pas donné la mesure de la vitesse de la lumière en kilomètre par seconde.

En fait, l’astro-physicien s’est penché sur le cycle des éclipses des « planètes médicéennes » (les satellites de Jupiter), découvertes par Galilée en 1610.
Plus particulièrement, il a observé les révolutions de la plus proche de Jupiter : Io.
Rømer remarque alors un décalage dans le temps entre deux données : les 40 révolutions d’Io réalisées lors d’une quadrature de Jupiter avec la Terre (quand les deux planètes ont un écart angulaire dans le ciel de 90°) d’une part ; d’autre part, les 40 révolutions réalisées quand les planètes sont au plus proche.

A 3 minutes près

Là-dessus, Rømer conclut que la lumière de Jupiter met plus de temps à parvenir à la Terre selon qu’elle est plus ou moins éloignée d’elle. Entre les deux données, il évoque un écart de 22 minutes, soit une durée de 11 minutes nécessaire à la lumière pour parcourir le rayon de l’orbite terrestre.
Mais ce rayon était mal connu à l’époque, le calcul de Rømer restait donc une estimation.
Il n’en reste pas moins une avancée scientifique majeure. Pour preuve, la valeur exacte telle qu’on la connaît aujourd’hui est en fait de 8 minutes et 19 secondes.

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