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La Lettre
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Albert A. Michelson
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quantique de la cohérence optique et prix Nobel 2005). Elle consiste à définir le photon comme
étant ce qu’un photodétecteur détecte! On pourrait aussi bien dire ce qu’un atome absorbe ou émet.
Une autre quête, qui a longtemps occupé les physiciens, est celle de la recherche
d’un milieu susceptible de propager la lumière, que depuis Descartes
(Principia philosophiae, 1644) ils ont appelé « éther ». Les expériences de
Michelson et Morley (1887) les ont conduits à y renoncer, et à accepter
l’idée que la lumière, tout comme la gravitation, se propageait dans le vide
sans recours à un quelconque support matériel.
Le langage du physicien aujourd’hui : un point de vue géométrique
La lumière est une oscillation dans le temps et dans l’espace d’une grandeur que les physiciens appellent
un champ. Le physicien entend par là une modification des propriétés de l’espace pour la matière qui s’y
trouve et qui est donc soumise à ce champ. Le champ le plus familier à notre expérience est le champ de
gravitation, responsable de notre attraction par tout corps massif, et en particulier notre planète. Le champ
propagé par la lumière est d’une autre nature, dite électromagnétique : c’est la combinaison d’un champ
électrique et d’un champ magnétique.
Le champ électromagnétique et
le champ de gravitation partagent
cependant une même nature
géométrique. Dans le cas de la
gravitation, la géométrie de l’espace-
temps est modifiée par la présence
d’un objet massif, ce qui rend compte
de la perturbation de trajectoire des
autres objets. Dans le cas du champ
électromagnétique, il nous faut
étendre la géométrie de l’espace-
temps à une nouvelle coordonnée,
interne aux objets : les atomes et
toutes les particules dotées d’une
masse se comportent comme des
horloges rythmant un temps propre,
qui apparaît comme une dimension
supplémentaire
susceptible
de
se mélanger avec les dimensions
d’espace-temps sous l’influence d’un
champ électromagnétique.
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