Et si la vitesse de la lumière était réduite à ta vitesse de marche ?

La vitesse de la lumière est la chose la plus rapide de notre univers. Elle traverse l’espace, passant devant Mercure et Vénus avant de nous atteindre. Il se trouve qu’elle est en train de ralentir... mais pas de panique ! Le Soleil s’affaiblit, mais nous n’en verrons pas les effets avant un milliard d’années. Dans le vide de l’espace, la vitesse de la lumière est d’environ 300 000 km par seconde. Si elle était beaucoup plus lente que cela, les humains percevraient tout de suite des changements. Il y aurait des effets impressionnants, comme des couleurs qui changent et la luminosité des objets qui s’estompe. Nous remarquerions aussi des différences dans la taille et la forme des objets de tous les jours.

Des scientifiques ont créé une simulation, pour voir ce qui se passerait si la vitesse de la lumière était plus lente. Dans le vide, la vitesse de la lumière ne peut pas changer. Mais si la lumière passe à travers différents matériaux et objets, cela modifie la façon dont nous percevons les choses. La lumière agit comme une onde et une particule, ce qui signifie qu’elle possède une longueur d’onde. La couleur et la fréquence sont déterminées par la distance de crête à crête de l’onde.

Elle se comporte comme le son avec l’effet Doppler. Imagine que tu te tiens au milieu d’une autoroute très fréquentée et qu’un camion klaxonne en roulant à toute vitesse. Tu peux entendre le son du klaxon, qui ressemble à un souffle, car l’objet en mouvement produit le son alors que tu es immobile. La fréquence et la hauteur semblent changer, mais c’est juste le son qui atteint ton oreille plus rapidement que si toi et le camion étiez tous les deux immobiles.

La lumière se comporte de manière similaire. Les longueurs d’onde changent si la vitesse change. En te rapprochant d’une source de lumière et en raccourcissant la longueur d’onde, tu obtiendras une couleur plus bleue violacée. En t’éloignant de la source de lumière, tu obtiendras quelque chose de plus rougeâtre. Donc si la vitesse de la lumière ralentissait, mettons, à la vitesse de la marche à pied, nous remarquerions que les couleurs changent lorsque nous nous approchons d’un objet éclairé. En même temps, la couleur changerait autour de nous et derrière nous.

Si tu te déplaçais de côté, les couleurs vers lesquelles tu te diriges deviendraient plus bleues, et tout ce qui se trouve au loin deviendrait rouge. Cette information est utile aux astronomes qui étudient les objets dans l’espace. Si leur couleur tend vers le bleu, cela signifie que l’objet se déplace vers nous. Si elle tend vers le rouge, cela signifie qu’il s’éloigne. En réalité, quasiment tout dans l’univers tend vers le rouge, ce qui prouve que l’univers est en expansion et que tout s’éloigne de nous.

Plus la lumière est lente, plus elle devient lumineuse. C’est parce que les photons deviennent plus présents dans notre champ de vision. À cette vitesse, nous pouvons voir une lumière invisible et d’une intensité accrue. Tu ne remarqueras pas beaucoup cet effet si tu es immobile. Mais à cause de l’effet Doppler, si tu te déplaces vers un objet, tu verras différentes couleurs et différentes intensités lumineuses. Un autre phénomène dont nous ferions l’expérience est la dilatation du temps. C’est lorsque tu te déplaces à une vitesse similaire à celle de la lumière, et que le temps est réduit par rapport à quelqu’un qui ne se déplace pas. L’espace et le temps sont relatifs, donc si tu es assis à ton bureau en train de t’ennuyer, tous tes mouvements se feront dans le temps et non dans l’espace. Tu es immobile, mais tu avances quand même techniquement dans le temps, en vieillissant lentement.

Plus tu te déplaces rapidement dans l’espace, plus ton déplacement dans le temps sera lent. Si tu te déplaces à la même vitesse que la lumière, alors tous tes mouvements se feront dans l’espace et non dans le temps. Pour le remarquer, il faudrait qu’une autre personne te regarde. Vous n’êtes pas dans une machine à remonter le temps — vous êtes tous les deux sur Terre à vivre le même flux temporel. Pour toi, en éprouvant cela à la première personne, tu as l’impression d’aller plus vite car tu as beaucoup plus de mouvement dans l’espace dans un temps donné. Plus tu te rapproches de la vitesse de la lumière, plus tu deviens petit. Enfin, pas vraiment, mais cela dépend de la personne qui regarde. Si c’est toi qui voyages à cette vitesse, un objet à proximité te semblera petit. Tout comme quelqu’un qui te regarde voyager à la vitesse de la lumière te verra plus petit que tu ne l’es en réalité.

La simulation que les scientifiques du MIT ont réalisée a montré que si la vitesse de la lumière diminue, tout s’étire comme une crêpe. Si tu vois des montagnes au loin et que tu cours à la vitesse de la lumière, elles apparaîtront plus éloignées. Les objets seront déformés, et tu auras l’impression d’arriver plus vite à un certain endroit parce que le temps a ralenti pour toi. Si tu es complètement immobile et que quelqu’un qui se tient à ta gauche lance un objet en forme de cube vers ta droite, tu verras naturellement un côté de l’objet, sauf s’il se retourne. Mais dans cette nouvelle réalité, tu verras la face avant s’enrouler autour de la face visible que tu vois.

Si tu te déplaces à la même vitesse que la lumière dans un espace infini, tout sera étiré lorsque tu atteindras des vitesses infinies. Dans un monde où les gens peuvent marcher à la même vitesse que la lumière, nous ne percevrons rien de façon normale. Nous devrons nous habituer à la façon dont nous voyons les objets. Chaque mouvement que nous ferons entraînera des changements radicaux de couleurs.

Même tourner la tête pour regarder quelque chose te semblera bizarre. Disons que tu es dans un supermarché en train d’acheter des produits et que tu marches d’une allée à l’autre. Le lait au bout de la rangée aura l’air d’être très proche de toi. Mais lorsque tu t’en approcheras, tu auras l’impression qu’il s’éloigne de toi. D’ailleurs, il prendra aussi une teinte rouge. Dès que tu t’en approcheras, il passera au bleu. Si quelqu’un passe avec un caddie, tu le verras comme une sorte de modèle 3D d’un caddie. La couleur changera à mesure qu’il s’éloigne de toi. Il semblera très loin, mais il sera juste devant toi.

En fait, nous ne connaissons pas vraiment la vitesse réelle de la lumière. Les physiciens l’ont estimée approximativement à 299 725 km/s, mais cette constante leur sert juste à calculer d’autres éléments scientifiques pour que nous puissions mieux la comprendre. Le problème est que nous ne pouvons mesurer la lumière qu’avec des faisceaux lumineux et des miroirs. Mais ce n’est pas comme si tout ce qu’il y avait à faire était de diriger un faisceau lumineux vers un miroir et de mesurer sa trajectoire originale et sa trajectoire réfléchie.

La théorie de la relativité d’Einstein stipule que le trajet original de la lumière se déplaçant de la source au miroir peut ne pas avoir la même vitesse que la lumière réfléchie du miroir vers la source. Hypothétiquement, si la lumière mettait 10 secondes pour aller de la source au miroir, puis revenir à la source, nous pouvons en conclure que chaque voyage prend 5 secondes. Mais selon la théorie d’Einstein, la lumière pourrait mettre 9 secondes à voyager de la source au miroir et seulement 1 seconde du miroir à la source. Ou vice versa. Ou ce pourrait être des chiffres complètement différents. C’est pourquoi il est si difficile de mesurer la vitesse de la lumière.

Les scientifiques ont fait une percée lorsqu’ils ont réussi à ralentir la vitesse de la lumière à zéro sans perdre sa luminosité. Ils y sont parvenus en utilisant des nuages d’atomes ultra-froids fabriqués avec des cristaux photoniques. Ces cristaux sont des matériaux percés de milliards de petits trous où la lumière peut se réfracter. Mais que se passerait-il si nous vivions dans un monde où la lumière s’arrêterait à mi-chemin ?

Tu te réveilles un matin et tu as l’impression que c’est le crépuscule. Tu ouvres les rideaux et tu vois que de nombreuses lumières de voitures sont allumées mais ne sont pas très lumineuses. Tu allumes les lumières de ta chambre mais tu as l’impression que l’ampoule s’est éteinte. Tu la remplaces par une autre, mais cela ne change rien. Tu allumes les lumières partout dans ta maison, mais tout ne donne qu’une faible luminosité. Tu es confus et tu essaies de vérifier s’il y a un problème d’électricité dans ta maison. Mais elle semble bien fonctionner. Tu vérifies auprès de tes voisins, et ils ont aussi les mêmes problèmes.

Même les experts en la matière n’arrivent pas à comprendre ce qui se passe. Les heures passent, et c’est toujours la même chose. Toute la lumière du monde semble s’être figée à mi-chemin. La luminosité de ton téléphone est faible, même si tu l’as poussée au maximum. Tout s’assombrit. Les infos t’apprennent que c’est un problème mondial. La lumière diminue lentement et bientôt, il n’y en aura plus du tout dans le monde. Tu décides d’attendre pendant que le monde plonge dans la panique.