La lumière : premières théories

La lumière : premières théories

Nous sommes en l’an -500 avant J.C. Dans la Grèce antique. A cette époque, on commence à remettre en question les origines divines des choses, on croit toujours fermement qu’il y a des divinités qui ont fait que le monde est monde mais les hommes commencent à se demander s’il n’y aurait pas une certaine logique sou jacente à ce qui nous entoure.

L’un des premiers à interroger la question de la lumière c’est Empédocle, un philosophe grec qui a vécu au 5ème siècle avant J.C. Lui et d’autres philosophes après lui – Platon et Aristote par exemple – avaient leur théorie pour expliquer les phénomènes lumineux. Pour eux, il y a deux sources de lumière, le soleil et l’œil. C’est l’œil qui émet un rayon lumineux, ce rayon interagit avec les rayons provenant du soleil pour créer le phénomène de la vision. Ca peut sembler étrange mais il faut bien rappeler qu’à l’époque on ne sait rien de la lumière. A cause de cela, et du fait que l’œil est naturellement attiré vers les des points précis, les grecque ont confondus la vision et le regard. A titre de comparaison ce serait comme confondre entendre et écouter. Une autre source qui venait confirmer cette théorie à l’époque c’est le fait que les yeux des chats semblent briller dans le noir.

La théorie inverse avait également du succès dans la Grèce antique à propos de la lumière. La théorie de l’intromission, selon cette théorie c’est simplement les rayons lumineux du soleil qui se réfléchissent sur les objets avant d’arriver dans notre œil. L’histoire nous apprendra par la suite que c’est cette théorie qui est la bonne.

Bon dans le temps, BAM, nous sommes dans les pays arabes au 10ème siècle. Entre la Grèce antique et cette époque, la science n’a franchement pas beaucoup évoluée. Heureusement que le génie des savants arabes a été suffisamment grand pour rattraper le retard.

Le principal chercheur dans le domaine de la lumière et de l’optique c’est un certain Alhazen. Il a effectué beaucoup de calcul théoriques et d’expérience d’optique pour comprendre la lumière et il a ensuite tout compilé dans un traité d’optique en sept volumes. Pour lui la lumière est forcément uniquement reçu par l’œil. Si la lumière était émise par l’œil ça lui paraissait illogique que ça soit plus dangereux de regarder le soleil que de regarder un arbre. Il a aussi démontré que la lumière se propageait en ligne droite en disposant des bougies à différents endroits d’une pièce et en faisant passer leurs lumières dans une petite interstice. Il a observé que la lumière ne passait par l’interstice que dans l’axe de la bougie.

Image : Florian Bourcier

Grâce à tout ça il sépare la propagation de la lumière et le phénomène de vision. Et dans ce cadre, on peut se poser la question d’une vitesse limite à la lumière.

Nouveau bond dans le temps (Non de Zeus !). Nous sommes au 13ème siècle. A cette époque le schmilblick n’a pas avancé, les savants se torture encore l’esprit pour savoir si la lumière a une vitesse infinie ou pas. Beaucoup y ont réfléchi mais sans trouver de réponse définitive. Il y en a même comme Robert Grossetête qui pense que la lumière est toujours émise par l’œil. On ne va pas s’attarder sur cela puisque visiblement il n’avait pas lu Alhazen et ne devait pas avoir une tête si grosse que ça. On va plutôt regarder ce que disait Roger Bacon au sujet de la lumière. Mr Bacon était un grand scientifique du 13ème siècle, il a étudié beaucoup de domaines différents des sciences mais surtout c’est lui qui a en grande parti promut la méthode scientifique tel qu’on l’utilise plus ou moins aujourd’hui, c’est-à-dire la méthode de l’expérimentation. Il disait à ce sujet : « aucun discours ne peut donner la certitude, tout repose sur l’expérience ». Roger Bacon pensait que la lumière avait une vitesse finie, et il avait des arguments pour le soutenir. Dans le chapitre Perspectiva (optique) de son gros recueil d’expérience et de réflexion Commune naturalium il dit : « Si donc la propagation de la lumière se faisait instantanément et non temporellement, il y aurait instant sans temps, parce que le temps n’existe pas sans mouvement. Mais l’instant sans le temps est aussi impossible que le point sans la ligne ». Il faut comprendre par-là que si la lumière avait une vitesse infinie, il existerait des durées suffisamment courtes pour qu’elles soient sans temps, ce qui est impossible. La lumière n’a donc pas une vitesse illimitée.

Bien ! Nous savons maintenant que la lumière est reçue par l’œil, qu’elle se propage en ligne droite et que sa vitesse est limitée. Mais si ça vitesse est limitée, on va pouvoir s’amuser à la mesurer. C’est ce que nous verrons dans la partie deux de cette série d’article.

Sources :

Histoire de la lumière :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_la_lumi%C3%A8re

http://oncle-dom.fr/sciences/astronomie/histoire/mesure_de_c/mesure_c.htm

http://scienticlic.wifeo.com/la-lumiere.php

Empédocle:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Emp%C3%A9docle

https://www.universalis.fr/encyclopedie/empedocle/

Alhazen:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Alhazen

https://www.universalis.fr/encyclopedie/alhazen/

Roger Bacon:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Roger_Bacon

https://www.universalis.fr/encyclopedie/roger-bacon/

Théorie de l’émission :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_de_l%27%C3%A9mission_(vision)

Théorie de l’intromission :

http://scienticlic.wifeo.com/theories-de-l-intromission-et-de-l-emission.php

Traité d’optique :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Trait%C3%A9_d%27optique

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *