Histoire de la lumière

L'Histoire de la lumière: Les recherches

De nombreux chercheurs ont relevé le défi de découvrir "Qu'est-ce que la lumière ? L'optique est connue comme la plus ancienne discipline avec la mécanique.
Les progrès de l'étude de la lumière ont été réalisés par les grands savants de différents domaines introduits ici tout en dirigeant d'autres disciplines et en participant étroitement à la croissance de l'industrie et de la culture.

5ème-3ème siècle avant J.-C.

L'Histoire de la lumière: "L'essence de la lumière est la lumière blanche. Les couleurs sont composées d'un mélange de lumière et d’obscurité"

L'époque de la Grèce antique (Aristote) 

Les bases de l'optique moderne ont été posées dans la Grèce antique lors de recherches menées entre le 5e et le 3e siècle avant J.-C. Les trois grands philosophes de la Grèce antique, à savoir Socrate (469-399 avant J.-C.), Platon (427-347 avant J.-C.) et Aristote (384-322 avant J.-C.), ont jeté les bases des disciplines de l'astronomie, de la biologie, des mathématiques, de la politique, de la philosophie, etc. Puis Euclide (330-275 av. J.-C.) a résumé les connaissances fondamentales de l'optique, telles que la réflexion, la diffusion et la vision, dans un livre intitulé "Optique".
Ces concepts sur la lumière établis à l'époque de la Grèce antique ont eu un grand retentissement jusqu'à l'apparition de Newton à la fin du XVIIe siècle. 

 

Xe-XIe siècles

L'Histoire de la lumière: La Réfraction de la lumière

Ibn al-Haytham (Alhazen) 965-1040

(Mathématicien, astronome, physicien, médecin et philosophe du monde islamique)

Pourquoi la Lune semble-t-elle plus grosse près de l’horizon?

Né dans la ville de Bassorah en Irak, Ibn al-Haytham a été un chercheur actif à Bassorah et au Caire (Égypte). Il a fait une étude intensive des universitaires grecs et a laissé de nombreux écrits aux générations suivantes. Dans le domaine de l'optique également, il a laissé des ouvrages historiques majeurs dont le "Livre d'optique" qui couvre les expériences et l'observation de la réflexion et de la réfraction de la lumière par l'utilisation de lentilles et de miroirs. Il est également l'auteur de traités sur la réflexion des miroirs concaves, la réfraction des sphères de verre, la perception visuelle, la lumière de la lune et des étoiles, et la structure de l'espace. Son utilisation de la théorie précise par l'application de méthodes mathématiques et de la méthode expérimentale a servi de moteur à la science moderne.

 

XVIIe et XVIIIe siècles

L'Histoire de la lumière: "La lumière est composée de particules colorées."

Sir Isaac Newton 1643-1727

(Physicien, mathématicien et astronome anglais). 
Newton est crédité de trois découvertes majeures dont l'une était la réalisation de "Recherches optiques sur la décomposition spectrale de la lumière". (Les autres sont la "gravitation universelle" et le "calcul infinitésimal".) Il a grandement contribué au développement de la science de l'optique en rassemblant des techniques sur les lentilles, les prismes, les miroirs, les télescopes, les microscopes et le polissage optique (miroir/lentille). En 1668, il a fabriqué un télescope à réflexion sans aberrations chromatiques. Dans un article présenté en 1672, il annonce sa "Nouvelle théorie sur la lumière et la couleur" dans laquelle il proclame que "la lumière est un mélange de diverses couleurs ayant une réfractivité différente" plutôt que "le blanc pur (lumière du soleil)" proposé par Aristote, et démontre sa théorie dans la célèbre expérience du prisme. En 1704, il a écrit le livre "Opticks" où il révèle sa "Théorie des particules de lumière". 

 

L'Histoire de la lumière: "La lumière est une onde."

Christiaan Huygens 1629-1695

(mathématicien, physicien et astronome néerlandais)
Christiaan Huygens est né à La Haye, aux Pays-Bas. Son père était un diplomate et un homme politique.
En tant qu'astronome, il a découvert le satellite de Saturne, Titan. L'anneau de Saturne et la grande nébuleuse d'Orion avec un télescope auto-fabriqué d'un grossissement de 50x. En 1690, il a publié un article sur la lumière, défendant sa théorie selon laquelle la lumière est une onde ou un front d'onde. Il a utilisé cette théorie de la lumière comme une onde pour expliquer le phénomène de réflexion et de réfraction de la lumière. Après des débats houleux répétés s'opposant à la théorie des particules de lumière de Newton, la théorie de Huygens selon laquelle la lumière est une onde est devenue le concept scientifique dominant.

XVIIIe et XIXe siècles

L'Histoire de la lumière: "Preuve de la théorie des ondes de la lumière"

Thomas Young, 1773-1829

(physicien anglais, érudit classique et archéologue)
Les réalisations de Young s'étendent à de nombreux domaines, dont le déchiffrage de textes de l'Égypte ancienne, la théorie sur la circulation sanguine, la proposition du deuxième pendule, l'introduction du module de Young dans l'élasticité, et une multitude d'autres. Dans un passage de la recherche de la vision (vision trichromatique des couleurs et mécanisme d'ajustement des yeux) à l'optique, il a montré en 1807 que lorsque la lumière provenant d'une source lumineuse ponctuelle est projetée sur deux trous d'épingle, des franges d'interférence peuvent être observées sur un écran à une distance appropriée (Expérience de Young) et a défendu sa théorie selon laquelle la lumière se comporte comme une onde. Dans le domaine de la mécanique des corps élastiques, son nom reste toujours la constante fondamentale du module de Young. Parmi d'autres réalisations, il a été le premier à utiliser le terme "énergie" et a introduit ce concept. 

 

L'Histoire de la lumière: "A prédit l'existence des ondes électromagnétiques".

James Clerk Maxwell, 1831-1879

(physicien théoricien écossais)
Ce savant a établi le domaine de l'électrodynamique classique sur la base des célèbres équations de Maxwell en 1864 qui sont devenues le fondement de l'électromagnétisme moderne. Les quatre équations suivantes, connues sous le nom d'équations de Maxwell, ont été appelées le "joyau de la physique".

Il a également prédit théoriquement l'existence des ondes électromagnétiques, le fait que les ondes électromagnétiques se propagent à la même vitesse que la lumière, et sous forme d'ondes horizontales. Il est en outre bien connu pour ses recherches sur la composition des anneaux de Saturne et la théorie cinétique des gaz (distribution de Maxwell-Boltzmann). 
 

XXe siècle

L'Histoire de la lumière: "La lumière est composée de photons"

Albert Einstein, 1879-1955

(physicien théoricien d'origine allemande)
Einstein est appelé le plus grand physicien du XXe siècle en raison de trois résultats de recherche révolutionnaires annoncés en 1905 qui ont eu un grand impact sur la physique. Ces trois articles portaient sur la théorie de l'effet photoélectrique où la lumière est composée de particules appelées photons, la théorie du mouvement brownien utilisant la théorie cinétique des molécules, et la théorie de la relativité spéciale. La théorie de la relativité en particulier était une nouvelle découverte sur l'espace et le temps exprimée dans le principe de relativité de l'électromagnétisme et qui a résolu le problème de l'éther dans la physique du 19ème siècle. Einstein est célèbre pour ses recherches sur la théorie de la relativité, mais son travail sur la révélation théorique de l'effet photoélectrique basé sur l'hypothèse du quantum de lumière lui a valu le prix Nobel de physique en 1921.

L'Histoire de la lumière: Les recherches accumulées depuis plus de 2000 ans

Grâce aux recherches accumulées sur plus de 2 000 ans, la véritable nature de la lumière, ou plus précisément du photon, a été découverte. Le photon possède de nombreuses propriétés physiques mystérieuses, comme par exemple la double propriété d'une onde et d'une particule. La révélation de ces propriétés pourrait nous conduire à utiliser la lumière plus efficacement que jamais

Le photon est une substance qui est considérée comme la clé des origines de l'espace et de la vie. Pour les êtres humains, l'histoire de la lumière et de la recherche en optique ne fait peut-être que commencer.

 

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