Dans la saga Star Wars, le Faucon Millenium peut passer en « vitesse lumière » et plonger dans l'hyperespace. Le personnage Han Solo dit d'ailleurs de son vaisseau qu'il est « le plus rapide de la galaxie ». Mais peut-on réellement voyager à la même vitesse – voire plus vite – que la lumière ? © Noel Powell, Shutterstock

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Peut-on voyager plus vite que la lumière ?

Question/RéponseClassé sous :physique , vitesse de la lumière , effet Cerenkov

La théorie de la relativité restreinte d'Einstein l'affirme : rien ni personne ne peut voyager plus vite que la lumière. À moins que...

Le principe a été énoncé par Albert Einstein au XIXe siècle. Selon lui, il n'est physiquement pas possible de dépasser la vitesse de la lumière dans le vide (environ 300.000 km/s).

D'après la théorie de la relativité restreinte, un objet qui subit une accélération acquiert de la masse. En accélérant jusqu'à atteindre la vitesse de quelque 300.000 km/s, il acquerrait ainsi potentiellement une masse infinie. Or, pour qu'un objet accélère, il faut lui fournir de l'énergie, une énergie d'autant plus importante que l'objet est lourd ! La vitesse de la lumière dans le vide semble donc bien hors d'atteinte...

La vitesse de la lumière peut-elle être dépassée ? Peut-on rajeunir en courant plus vite que la lumière ? Jean-Pierre Luminet répond à ces questions dans le cadre du projet TV Web cinéma Du Big Bang au vivant. © Du Big Bang au vivant, via YouTube

Vitesse de la lumière et effet Cerenkov

En 1958, le physicien russe Pavel Cerenkov décroche le prix Nobel pour la découverte d'un phénomène auquel on a donné son nom. L'effet Cerenkov se produit lorsqu'une particule se déplace plus vite que la lumière... dans un milieu donné. Tout est relatif. Si une particule ne peut pas dépasser la vitesse de la lumière dans le vide, elle peut voyager plus rapidement que la lumière dans certains milieux.

Au cœur du réacteur nucléaire de recherche de l’Oak Ridge National Laboratory, les électrons se déplacent dans l’eau plus vite que la lumière et émettent une lumière bleue. © Genevieve Martin, ORNL, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Comme un avion franchissant le mur du son émet alors un bruit caractéristique, une particule qui dépasse la vitesse de la lumière émet une lumière intense et bleutée, le rayonnement Cerenkov.

Kézako : le laser, une incroyable histoire de physique quantique  Le laser est né durant les années 1960, depuis il est petit à petit devenu incontournable dans beaucoup d’applications. Unisciel et l’université de Lille 1 nous expliquent durant cet épisode de Kézako le fonctionnement de cette invention révolutionnaire.