Vendredi 9 octobre à 19h45, un laser vert partira de la Grande Coupole de Meudon, parcourra 8,5 kilomètres jusqu’à l’Observatoire de Paris, puis reviendra à son point de départ. Les scientifiques mesureront la durée de ce trajet aller-retour, estimée à 57 microsecondes, et projetteront le résultat sur la façade du château de Meudon.
Le faisceau restera visible pendant une heure. Mais pourquoi mesurer encore la vitesse de la lumière, alors que celle-ci est connue exactement depuis des décennies ?
Le même défi qu’en 1849, avec une précision nouvelle
Depuis 1983, la vitesse de la lumière dans le vide est fixée par définition à 299 792 458 mètres par seconde. Dans l’air, cependant, elle se propage un peu moins vite. Le ralentissement est minuscule, de l’ordre de 0,03 %. Sur les 17 kilomètres de l’expérience, il représente seulement une quinzaine de milliardièmes de seconde.
C’est cette différence que les chercheurs de l’Observatoire de Paris veulent mesurer.
En 1849, le physicien Hippolyte Fizeau avait déjà relevé un défi comparable entre Suresnes et Montmartre, sur une distance de 8,6 kilomètres à l’aller. Il faisait passer un faisceau lumineux entre les dents d’une roue en rotation. Après réflexion sur un miroir distant, la lumière revenait vers la roue, dont la vitesse permettait de déterminer son temps de parcours.
Fizeau avait obtenu environ 315 000 kilomètres par seconde. Un résultat remarquable pour l’époque, mais trop imprécis pour distinguer le léger ralentissement causé par l’air.
En 2026, la distance est presque identique. La roue dentée a été remplacée par un modulateur qui interrompt le faisceau à haute fréquence. En analysant le retour de la lumière en fonction de cette fréquence, les chercheurs peuvent déduire son temps de parcours sans chronomètre ordinaire.
La précision dépend à la fois de la mesure du temps et de celle de la distance entre les instruments. Température, pression et humidité influencent également la propagation du faisceau.
Des relevés d’essai sont déjà publiés par l’Observatoire. Ceux disponibles jusqu’au 7 octobre restent trop dispersés pour isoler clairement le faible effet de l’atmosphère. Le tir de vendredi permettra de mesurer à nouveau la vitesse de la lumière dans ces conditions.
Un siècle d’histoire entre deux coupoles
Fondé en 1876 par Jules Janssen, l’Observatoire de Meudon a été rattaché à celui de Paris en 1926. Le laser célébrera le centenaire de cette réunion.
L’expérience fait également écho à l’astronome Ole Rømer, qui démontrait dès 1676, à partir des éclipses d’une lune de Jupiter, que la lumière ne se propageait pas instantanément.
Où voir le laser vendredi soir ?
La démonstration est gratuite et ouverte au public sur la terrasse du château de Meudon, au 5, place Jules-Janssen. L’accueil commence à 19h30, le tir est prévu à 19h45 et le faisceau doit rester allumé jusqu’à 20h45.
Il pourra également être aperçu depuis le domaine de Meudon, certains secteurs de Clamart, le Fort d’Issy, Vanves et jusqu’aux abords de l’Observatoire de Paris, dans le XIVe arrondissement. Sa visibilité dépendra des conditions météorologiques.
Les personnes ne pouvant pas se déplacer pourront suivre les mesures en direct sur le site de l’Observatoire. D’autres tirs sont possibles jusqu’au dimanche 11 octobre, selon la météo.
La terrasse du château n’est toutefois pas accessible aux personnes à mobilité réduite, précise l’organisateur.
À Meudon, LaserWave, une association étudiante de l’Institut d’Optique Graduate School, projettera le résultat de la mesure sur la façade du château.