Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur la lumière (sans jamais oser le demander)


Elle se propage à une vitesse constante de 299 792 458 mètres par seconde dans le vide. Se déplace en ligne droite dans tout milieu homogène. Peut être réfléchie, réfractée, absorbée et diffusée. L’œil humain n’en perçoit qu’une infime partie. Et pourtant, elle est partout et on ne pourrait pas vivre sans. La lumière est au cœur de nos vies et nous rend une infinité de services au quotidien.

La photosynthèse des plantes, le traitement de la jaunisse ou de l’angiome, la synchronisation de notre horloge biologique, l’étude de l’infiniment petit et de l’infiniment grand… Tout cela – et beaucoup plus encore –, nous le devons à la lumière. Pourtant, pour beaucoup, elle reste insaisissable : elle transporte l’énergie sans transporter de matière, est à la fois une onde et une particule, éclaire autant qu’elle peut aveugler…

Un phénomène physique familier et abscons

La lumière est intrinsèquement complexe. Alors, pour éclairer nos lanternes, une quarantaine de scientifiques spécialisés dans l’optique, l’astrophysique, la biologie et les nouvelles technologies a écrit un ouvrage didactique, “La lumière en lumière”. Un titre rayonnant !

L’idée est d’expliquer les caractères de ce phénomène physique à la fois clair et abscons. Chaque chapitre contient quatre pages de textes et d’illustrations pour répondre à toutes les questions qu’un lecteur curieux et initié peut se poser concernant la lumière… Pourquoi le ciel est-il bleu ? Comment apparaissent les aurores polaires et les arcs-en-ciel ? Pourquoi l’industrie utilise-t-elle la lumière des lasers ? Quelles différences entre l’ultraviolet et l’infrarouge ?…

Le principal messager des informations du cosmos

Parmi les grandes thématiques traitées : l’espace et les mystères de l’univers. Là encore, la lumière est essentielle. Comme l’écrit joliment l’astrophysicien Roland Lehoucq, “la lumière est le principal messager des informations que nous recevons du cosmos”. Et ces informations sont passionnantes.

C’est grâce à la connaissance de la vitesse de propagation de la lumière dans l’espace que nous savons par exemple que la Lune s’éloigne de nous de 3 cm par an et que le Soleil est situé à 150 millions de kilomètres de la Terre. Un saut de puce à l’échelle de l’univers. Car la lumière nous permet d’aller beaucoup plus loin que cela : jusqu’à 13,2 milliards d’années-lumière, là où se trouvent les galaxies les plus lointaines de l’univers observable. Pour capter ces rayonnements, les scientifiques ont construit des télescopes extrêmement performants, capables de distinguer des objets de 0,5 mm à 10 kilomètres de distance. Certaines de ces lunettes cosmiques sont composées de miroirs pouvant atteindre 40 mètres de diamètre. C’est le cas de l’E-ELT (European Extremely Large Telecope). Impressionnant !

Un ouvrage éclairant

La lumière en lumière est un ouvrage éclairant qui intéressera tous les amateurs de sciences en général, d’optique en particulier. Remarquablement illustré, il a remporté en 2016 le prix Roberval, un concours international qui récompense les œuvres consacrées à l’explication d’une technologie. C’est un ouvrage grand public mais qui s’adresse surtout à des connaisseurs ayant déjà une culture scientifique développée. À la fois synthétique et fouillé, il donne un bon éclairage des savoirs scientifiques sur ce phénomène physique extraordinaire. “Que la lumière soit. Et la lumière fut.”

Samuel Duhamel

La lumière en lumière – Du photon à l’Internet coordonné par Benoît Boulanger, Saïda Guellati-Khélifa, Daniel Hennequin et Marc Stehle, éditions EDP Sciences, 29 euros

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