Relativité restreinte
Ce deuxième principe peut paraître étonnant. Dans la vie de tous les jours, nous sommes habitués à ce que les vitesses s’additionnent ou se soustraient. Imaginons que je me trouve dans un train qui roule à 90 kilomètres à l’heure. Je décide d’aller vers l’avant et me mets à marcher à 10 kilomètres à l’heure par rapport au train. Pour un observateur à l’extérieur du train, les vitesses s’additionnent et j’avance en fait à 100 kilomètres à l’heure par rapport au sol.
Mais ce qui est vrai dans la vie quotidienne ne l’est plus lorsque l’on considère la lumière. Imaginons maintenant qu’un photon, qui se déplace à la vitesse de la lumière dans un laboratoire, en émette un autre par quelque processus physique. Si les deux photons se dirigent dans le même sens, on s’attendrait à ce que le deuxième se déplace au double de la vitesse de la lumière par rapport au laboratoire. En fait, il n’en est rien, le deuxième photon se déplace exactement à la vitesse de la lumière par rapport au laboratoire.
Ceci peut paraître étonnant, mais découle directement de l’expérience de Michelson. Celle-ci montre en effet que la lumière se propage de la même façon dans les directions parallèle et perpendiculaire au mouvement de la Terre. Sa vitesse est donc identique dans les deux directions et insensible au déplacement de la Terre sur son orbite. De nombreuses autres expériences ont d’ailleurs confirmé cet état de fait.
La fin du temps