Des scientifiques parviennent à rendre la vitesse de la lumière visible : des images à couper le souffle

Cette idée n’est pas vraiment nouvelle, figurez-vous. Elle a germé dans l’esprit des scientifiques il y a presque 100 ans ! Un physicien du nom d’Anton Lampa a été le premier à y penser en 1924. Bien plus tard, en 1959, deux autres grands noms de la science, Roger Penrose et Nelson James Terrell, ont repris et approfondi son travail. Tous se posaient la même question un peu folle : si on prenait en photo un cube qui passe à la vitesse de la lumière, à quoi ressemblerait-il sur le cliché ?

Spontanément, on pourrait croire qu’un objet allant si vite apparaîtrait tout écrasé, aplati, ou complètement flou. Eh bien, pas du tout ! Ces savants avaient prédit quelque chose de bien plus étrange. D’après eux, l’objet donnerait l’impression d’avoir pivoté sur lui-même. C’est ça, le fameux effet Terrell-Penrose. Au lieu de ne voir que la face avant d’un cube, la photo montrerait aussi un de ses côtés et son coin, comme s’il s’était tourné pour nous regarder. C’est tout simplement parce que la lumière qui vient des différentes parties du cube n’arrive pas en même temps à l’appareil photo.

Bon, c’est bien beau la théorie, mais en pratique, c’est une autre paire de manches. La vitesse de la lumière est ahurissante : près de 300 millions de mètres en une seule seconde. Aucun appareil photo au monde ne peut être assez rapide pour capturer une image nette. Alors, comment les scientifiques de Vienne, en Autriche, ont-ils bien pu s’y prendre ? Ils ont été malins. Puisqu’ils ne pouvaient pas photographier un vrai objet à cette vitesse, ils ont trouvé une astuce pour, en quelque sorte, ralentir le processus de la prise de vue.

Pour faire simple, leur méthode ressemble un peu à la fonction « panorama » de nos téléphones, qui assemble plusieurs photos pour n’en faire qu’une. Les chercheurs ont fait quelque chose du même genre, mais avec la lumière. Ils ont éclairé un objet avec un laser spécial qui envoie des flashs très courts. Puis, ils ont pris une multitude de photos de minuscules « tranches » de lumière qui se reflétaient sur l’objet, l’une après l’autre. En recollant toutes ces fines tranches d’image, ils ont reconstitué une photo complète. C’est un peu comme si on découpait un saucisson en tranches très fines et qu’on le reconstituait ensuite !

Et le résultat est spectaculaire ! Ça a marché. Les images finales montrent exactement ce que les théories d’il y a un siècle avaient prédit. Le cube apparaît bien tordu, comme s’il avait tourné. Une sphère, elle, reste une sphère, mais son sommet (le pôle Nord, en quelque sorte) semble s’être déplacé sur le côté. En fait, grâce à leur technique, ils ont réussi à ralentir artificiellement la vitesse de la lumière à environ 2 mètres par seconde pour pouvoir l’observer, ce qui correspond à la vitesse d’une marche lente. C’est tout simplement bluffant.

Alors, à quoi ça sert tout ça ? D’abord, c’est une immense satisfaction pour les scientifiques de prouver qu’une idée imaginée il y a cent ans était juste. C’est une belle victoire pour la science. Mais au-delà de ça, cette nouvelle méthode de photographie pourrait bien ouvrir de nouvelles portes. Elle pourrait permettre aux chercheurs d’étudier d’autres mystères de l’univers et de la fameuse théorie de la relativité d’Einstein. C’est une belle leçon : même les idées les plus étranges peuvent un jour devenir visibles, grâce à la persévérance et à un appareil photo très, très astucieux.