Albert A. Michelson n’a pas seulement mesuré les étoiles. Il a mesuré le tissu même de la réalité.
Il est né à Strelno, en Prusse, en 1852 et est arrivé aux États-Unis alors qu’il était enfant. Sa famille a fui la politique de l’ancien monde et a cherché des opportunités dans le nouveau monde. Il rejoint l’Académie navale des États-Unis. Il a étudié en Europe. Il retourne ensuite enseigner à l’Université de Chicago, où il passe la majeure partie de sa carrière, dirigeant le département de physique de 1892 jusqu’à sa mort à Pasadena en 1931.
Mais le simple fait d’avoir un bon professeur ne fait pas de vous un nom connu en physique.
Vous le devenez en inventant un outil qui change notre façon de voir le monde.
L’interféromètre qui a tout changé
Le plus grand cadeau de Michelson à la science était l’interféromètre. Cela semble technique. C’est. Mais considérez-le comme une règle si précise qu’elle peut mesurer l’épaisseur d’un cheveu à des kilomètres de distance. L’appareil utilisait des ondes lumineuses pour créer des modèles d’interférence. Ces modèles montraient des distances et des changements trop petits pour qu’un appareil de mesure mécanique puisse les détecter.
Avec cette invention, il a chassé un fantôme.
Pendant des décennies, les scientifiques ont cru que l’espace était rempli d’une substance appelée « éther lumineux ». Ils pensaient que la lumière avait besoin d’un médium pour voyager, tout comme le son avait besoin d’air. Si la Terre devait se déplacer dans cet éther, la vitesse de la lumière devrait changer en fonction de la direction dans laquelle nous nous déplaçons.
Michelson et son assistant Edward W. Morley ont décidé de tester cela.
Expérience Michelson-Morley
C’est la recherche qui a brisé l’ancienne physique.
L’expérience Michelson-Morley, réalisée en 1887, utilisait un interféromètre avancé pour mesurer la vitesse de la lumière dans différentes directions. Ils espéraient trouver une différence. Ils s’attendaient à trouver le vent éthéré.
Ils n’ont rien trouvé.
La vitesse de la lumière est restée constante. Peu importe la façon dont vous avez bougé. Quelle que soit la façon dont vous avez orienté l’instrument.
L’expérience a montré que la vitesse de la lumière est une constante fondamentale.
C’était un problème de physique à l’époque. C’était un problème énorme et embarrassant. Cela suggérait que l’éther n’existait pas. Cela suggérait que l’espace n’était pas ce que tout le monde pensait. Cela a ouvert la voie à la théorie de la relativité d’Einstein, qui expliquera plus tard pourquoi la vitesse de la lumière représente la limite absolue de l’univers.
Michelson n’a jamais pleinement accepté la théorie de la relativité d’Einstein, mais ses données l’ont rendu possible.
Mesurer l’impossible
Si sa réputation démontrait la permanence de la vitesse de la lumière, ses tours de magie mesuraient les étoiles.
À l’aide d’une version raffinée de son interféromètre, Michelson a tourné son attention vers Bételgeuse. Une supergéante rouge à Orion. C’est énorme. Mais il est aussi si loin qu’il ressemble à un point lumineux dans le ciel. Aucun télescope ne peut résoudre son disque. Cela ressemble juste à un point.
Michelson pensait qu’il pouvait faire mieux.
En 1920, il utilise un interféromètre doté de miroirs espacés de 6 mètres. Il a mesuré le modèle d’interférence de la lumière des étoiles. À partir de ce modèle, il calcula le diamètre de Bételgeuse.
Il a déterminé que le diamètre était d’environ 1,2 milliard de kilomètres.
La première détermination substantiellement précise
