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Les visages de la lumière

La question de la nature de la lumière a longtemps opposé les scientifiques. Pour les uns, il s’agissait d’une onde, pour les autres elle était composée de particules. Mais pour les physiciens d’aujourd’hui ces deux théories ne sont pas contradictoires.

Lumière

«C’est un sujet fascinant pour un historien des sciences. Depuis l’Antiquité, l’homme s’interroge sur les propriétés et la nature de la lumière » assure Scott Walter, professeur à l’Université de Nantes, spécialiste de l’histoire des sciences. Dans la Grèce antique, on pense que la lumière et la vision sont étroitement liées. 300 ans environ avant notre ère, Euclide affirme que des rayons sont émis par nos yeux. « Ce mathématicien pensait que la vision était une espèce de feu intérieur qui illuminait les objets un peu comme le fait Superman avec sa vision laser. »

Au XVIIe siècle, deux conceptions de la lumière s’opposent et la question va faire l’objet de très longues controverses scientifiques. Pour le Britannique Isaac Newton (1642-1727), la lumière est composée de petites particules, des corpuscules. Christiaan Huygens (1629-1695) défend lui une autre théorie. « Pour ce scientifique néerlandais, la lumière est une onde qui se propage comme une vague à la surface de l’eau. » A l’époque, on suppose que cette onde se déplace dans un milieu appelé « ether luminifère ». En 1815, le jeune Augustin Fresnel n’a que 27 ans quand il présente ses travaux sur la diffraction de la lumière à l’Académie des sciences, la théorie ondulatoire s’impose alors jusqu’à un certain… Albert Einstein.

 


En 1905, le futur prix Nobel de physique publie un article qui redonne crédit à la théorie corpusculaire. « Inspiré par Max Planck, il suggère que la lumière est discontinue, étant composée de paquets d’énergie qu’on appellera plus tard photons. Mais à l’époque, beaucoup de physiciens rejettent ce point de vue. » En 1924, le français Louis de Broglie étend l'hypothèse d'Einstein aux particules de matière. Pour les scientifiques, il est aujourd’hui admis que les photons, les électrons, et d'autres particules élémentaires ont un comportement ondulatoire.


 

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