Commentaire de popov sur L'histoire des mesures de la vitesse de la lumière

Commentaire de popov

sur L'histoire des mesures de la vitesse de la lumière

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popov 10 juillet 2013 15:06

@l’auteur

La vidéo ne parle pas d’une autre manière de mesurer la vitesse de la lumière à l’aide d’un instrument qui n’utilise pas de composants mobiles (miroirs ou roues dentées) et qui n’utilise même pas la lumière.

Avant Maxwell, on connaissait 4 lois relatives aux champs électriques et magnétiques :

(1) la loi de Coulomb qui donne le champ électrique produit par une charge

(2) la loi de Gauss qui dit essentiellement qu’un aimant doit toujours avoir deux pôles

(3) la loi de Faraday qui donne le champ électrique produit par la variation temporelle d’un champ magnétique

(4) la loi d’Ampère qui donne le champ magnétique produit par un courant

Maxwell a eu l’idée d’ajouter un terme à la loi d’Ampère, la variation temporelle d’un champ électrique, comme ça, rien que pour voir.

Si on prend les équations (3) et (4) (modifiée par Maxwell) dans le vide où le courant est nul, on obtient un champ électrique produit par la variation d’un champ électrique, champ électrique dont les variations elles-mêmes génèrent le champ magnétique variable, donc un champ électrique et un champ magnétique qui s’entretiennent mutuellement. Ceci peut se ré-écrire sous la forme d’une équation d’onde où apparait une constante c, la vitesse de propagation de cette onde.

Comme on sait maintenant que la lumière est une onde électromagnétique de ce type, cette constante c est donc la vitesse de la lumière.

Cette vitesse s’expriment en fonction des constantes qui figuraient dans les équations (3) et (4), en clair, c est l’inverse de la racine carrée du produit de la permitivité du vide et de la perméabilité du vide.

La perméabilité du vide étant un simple facteur mathématique qui permet d’ajuster les grandeurs magnétiques et électrique, il suffirait donc de mesurer la permitivité du vide pour pouvoir calculer la vitesse de la lumière.

Et pour mesurer la permitivité du vide, il "suffit" de mesurer la capacité électrique d’un condensateur fait de deux plaques parallèles placées dans le vide.

La méthode n’est pas très précise, parce que la formule qui donne la capacité en fonction des dimensions du condensateur et la permitivité du vide suppose que le condensateur est grand et qu’il est difficile de construire une chambre à vide assez grande.

Mais la méthode a ceci de remarquable qu’elle permet de mesurer une vitesse par une simple mesure d’une grandeur statique, sans faire appel à des mesures de temps et de distance.

Pour plus de détails :

https://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell’s_equations

https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light

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