Relativité : la vitesse de la lumière, encore une fois prouvée ?
Barcelone – Une nouvelle vérification de la constante fondamentale de la relativité restreinte d'Einstein vient d'être menée, et les résultats confirment une fois de plus les prédictions du physicien. Une confirmation qui, paradoxalement, affine nos connaissances et renforce les limites des théories alternatives.
Des rayons gamma pour jauger la vitesse de la lumière
En 2025, l'équipe de Mercè Guerrero, de l'Universitat Autònoma de Barcelona, a utilisé des rayons gamma provenant de galaxies lointaines pour tester la constance de la vitesse de la lumière. L'idée ? Observer si la lumière, en fonction de son énergie, se déplace à une vitesse légèrement différente. Un scénario idéal pour cette vérification est offert par les explosions de rayons gamma, les événements les plus énergétiques de l'univers, résultant de la mort d'étoiles massives ou de collisions de naines blanches.
Ces explosions génèrent des jets de rayonnement contenant des photons de différentes énergies. En analysant le temps d'arrivée de chaque photon, les scientifiques ont pu déterminer si une variation de vitesse existait. La logique est simple : si les photons de haute énergie voyageaient plus vite, ils arriveraient avant ceux de basse énergie.
Le résultat ? Aucun délai détectable. Les photons, quel que soit leur niveau d'énergie, sont arrivés presque simultanément. Cette observation s'aligne parfaitement sur les prédictions de la relativité restreinte d'Einstein, qui stipule que la vitesse de la lumière est constante, indépendamment de la vitesse de la source ou de l'observateur.
Cette nouvelle étude a permis d'étendre les limites des théories qui tentent de dévier de cette constante, notamment celles liées à la gravité quantique. Ces modèles suggèrent que l'espace-temps pourrait avoir une structure microscopique irrégulière. Si cette hypothèse était correcte, elle pourrait entraîner une variation de la vitesse de la lumière, une variation qui reste, pour l'instant, indétectable.
L'expérience a permis d'affiner les contraintes sur ces théories, réduisant l'écart possible avec la relativité d'un facteur dix par rapport aux précédentes mesures. La physique quantique et la relativité générale, deux piliers de la physique moderne, restent donc solidement ancrées, pour l'instant.
« Nous nous attendions à prouver qu'Einstein avait tort, mais nous n'y sommes pas arrivés », souligne Anna Campoy-Ordaz, chercheuse impliquée dans l'étude. Cette confirmation, loin d'être une surprise, souligne la puissance de la théorie d'Einstein, mais ouvre également la voie à des recherches plus précises pour explorer les limites de notre compréhension de l'univers.