La lumière est partout autour de nous. Même en pleine campagne, loin d'un grande ville, certaines lumières naturelles provenant de la lune ou des étoiles s'imposent à nous comme pour nous rappeler que nous ne sommes pas les seuls gardiens de ce phénomène physique extraordinaire, mystérieux et vital.

La lumière, un symbole depuis la nuit des temps

La lumière a toujours été un sujet de fascination chez les hommes depuis l'aube de l'humanité. Comment ne pas s'émerveiller devant ce phénomène naturel qui illumine, réchauffe et soulage la peur d'un univers sombre, noir et inconnu ? Ainsi depuis l'apparition des premières croyances  chez l'être humain, la lumière occupe une place extrêmement importante dans toutes les religions. A travers celles-ci, la lumière symbolise en effet avant tout l'espoir, la joie et l'amour.

Un outil pratique

Mis à part le côté symbolique et mystique de la lumière, les premiers humains y ont décelé un merveilleux moyen de se repérer. Tout d'abord, bien sûr, se repérer dans l'espace : chacun sait depuis longtemps que l'on distingue plus l'espace qui nous entoure lorsqu'une source de lumière naturelle ou artificielle l'éclaire.

De plus, c'est grâce à la lumière des étoiles que certains hommes continuent encore de nos jours à se repérer. Certains nomades l'utilisent encore la nuit pour se repérer dans le désert. La lumière sert aussi de repère non seulement dans l'espace mais aussi dans le temps (voir l'histoire du temps). En effet, le caractère périodique de l'illumination du soleil, de la lune et des étoiles a permis à l'être humain de mesurer le temps pour la première fois.

Cette lumière nous guide dans l'espace, dans le temps et permet aussi de nous réchauffer.
Au soleil, près d'un feu, la lumière a toujours été synonyme de chaleur qui réchauffe le corps, de bien être qui réchauffe le coeur .

La lumière dévoilée

En 1660, le physicien Isaac Newton (1643-1627) découvre que lorsqu'un petit faisceau de lumière blanche (on appelle lumière blanche une lumière non colorée c'est à dire la lumière émise d'une lampe ou du soleil) arrive sur un prisme de verre, celle-ci en ressort sous forme de faisceaux de différentes couleurs : la lumière blanche peut donc se décomposer en plusieurs lumières colorées. Avec un deuxième prisme et une lentille, Newton arrive même à recomposer un lumière blanche à l'aide des lumières colorées.

Newton appelle l'ensemble des lumières colorées obtenu par la décomposition de la lumière blanche, le spectre de la lumière blanche. Pour le physicien anglais, les couleurs sont au nombre de sept principalement pour de raisons d'esthétiques et d'harmonie : en effet, à l'époque de Newton, un grand nombre de personnes dont les scientifiques accordaient beaucoup d'importance symboliques aux nombres et en particulier au chiffre sept : les sept jours de la création, les sept péchés capitaux, les sept planètes (découvertes à l'époque) et surtout les sept notes de musique. Newton fait alors le rapprochement entre le spectre de la lumière blanche et l'arc en ciel et propose une théorie pour expliquer le phénomène de l'arc en ciel.

C'est donc grâce à Newton que l'on nous apprend que l'arc en ciel possède sept couleurs : le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le bleu, l'indigo et le violet. Mais attention, si la vertu de ce chiffre sept est de nous apprendre sept couleurs à l'école, il n'en reste pas moins qu'il est tout à fait faux d'affirmer que le spectre de la lumière blanche et donc l'arc en ciel contiennent sept couleurs. Il est en effet impossible de distinguer la limite entre deux couleurs. Combien y a-t-il de couleurs différentes alors ? Et bien il y en a une infinité. On dit que le spectre est continu, il n'y a pas de discontinuité entre les couleurs. C'est un dégradé parfait.

Pour Newton, notre oeil ne peut décomposer les couleurs contenues dans la lumière blanche. Notre oeil additionne donc toutes les couleurs et le résultat de cette addition de couleur est le blanc. On appelle cela la synthèse additive des couleurs. Le scientifique anglais réalise alors le cercle chromatique, c'est à dire un disque divisé en cinq, six ou sept parties contenant chacune une couleur. Lorsqu'on fait tourner le disque rapidement, notre oeil ne peut plus faire la distinction entre les couleurs et les additionne. On voit alors apparaitre du blanc. Le fait que notre oeil ne fait plus la distinction entre chaque couleur à partir d'une certaine vitesse de rotation s'appelle la persistance rétinienne. Ce principe est utilisé au cinéma(voir application de la lumière).

Attention, il ne faut pas confondre synthèse additive des couleurs qui met en jeu les différents rayonnements lumineux avec la synthèse soustractive des couleurs qui met en jeu les pigments colorés d'une peinture ou d'un crayon. Dans la synthèse soustractive, si l'on superpose plusieurs taches de peintures de toutes les couleurs on obtiendra du noir et non du blanc!

Quelques années plus tard, Newton propose une théorie corpusculaire de la lumière. Celui-ci pense en effet, que la lumière est composée de petites particules de différentes masses. En fonction de leur masse, chaque particule de lumière se voit attribuer une couleur, ce qui pourrait expliquer que les particules rouges, qui possèderaient une masse faible, se voient moins déviées que les particules bleues qui possèderaient une masse plus élevée. Nous verrons un peu plus loin, dans le paragraphe "la lumière, onde ou corpuscule", si la théorie de Newton a été vérifiée depuis.

       La théorie ondulatoire de la lumière

La théorie de Huygens

Au XVIIème siècle, Christiaan Huygens (1629 - 1694) un physicien danois propose une autre théorie que celle Newton pour expliquer la nature de la lumière. Cette théorie stipule alors que la lumière est composée d'ondes c'est à dire de petites vibrations qui se propageraient dans un milieu hypothétique appelé l'éther. Grâce à cette théorie, Huygens est capable d'expliquer le phénomène de diffraction, ce que la théorie de Newton ne pouvait expliquer. Cependant, Newton, de part ses prestigieuses découvertes notamment la gravitation universelle (voir histoire du mouvement des corps) exercera pendant encore longtemps une influence considérable sur toute la communauté scientifique qui persiste à lui faire confiance.

Expérience des fentes d'Young

Ce n'est qu'environ deux siècles plus tard, que Thomas Young (1773-1829) et Augustin Fresnel (1788-1827) confirmèrent un peu plus cette théorie ondulatoire par leurs observations d'interférométrie et de polarisation de la lumière en 1801 et 1819.

En 1801, Thomas Young réalise une expérience comportant une source de lumière et un écran. Entre la source de lumière et l'écran, est placé une plaque opaque percé de deux trous ou de deux fentes. Lorsqu'on ferme une des deux fentes et que l'autre est éclairée la lumière sortant de cette dernière arrive sur l'écran et illumine une partie de celui-ci. Jusque là tout est normal. On ferme à présent cette fente et l'on ouvre l'autre. La nouvelle fente ouverte éclairée projette aussi de la lumière sur la même partie éclairée précédemment par la première fente. Rien d'anormal non plus. Cependant, ,lorsqu'on ouvre en même temps les deux fentes et qu'on les illumine avec la source de lumière, on observe sur l'écran, une figure d'interférences c'est à dire une alternance de franges sombres et lumineuses. En utilisant les deux fentes, on obtient des franges qui sont rectilignes et perpendiculaires à la direction des deux fentes; en revanche, si l'on utilise des trous, on obtient des franges circulaires, des anneaux concentriques.

Cette expérience montre quelque chose d'extrêmement intéressant. En effet, sur l'écran, deux systèmes de lumière se superposent. La lumière issue de la première fente s'ajoute à la lumière issue de la deuxième fente, leur superpoisition formant la figure d'interférences. Or, les franges sombres représentent des endroits où la lumière est absente. Ce qui signifie qu'à ces endroits les deux jeux de lumière issues des deux fentes ou des deux trous se superposent pour former de l'obscurité ! De la lumière ajouté à de la lumière équivaut à de l'obscurité en ces endroits.

L'expérience de Fizeau

Le dernier pas qui confirma la théorie ondulatoire de la lumière fut effectué par Hippolyte Fizeau (1819-1896) et Léon Foucault (1819-1868), deux physiciens français qui mesurèrent la vitesse de la lumière dans l'eau. Selon les prédictions de la théorie corpusculaire de Newton, cette vitesse aurait du être plus grande et selon la théorie ondulatoire, la vitesse de la lumière aurait du être plus faible dans l'eau. L'expérience valida la prédiction de cette dernière théorie : ce fut le début du succès de la théorie défendue par Huygens deux siècles plus tôt.

                                 Vitesse de la lumière

Depuis l'Antiquité et jusqu'au XIXème siècle, les philosophes grecs de l'antiquité, les astronomes perses et arabes du Moyen Age, puis les scientifiques de la renaissance se sont toujours interrogés sur la vitesse de la lumière. Est-elle finie, infinie? Lorsqu'un éclair déchire l'air, le son arrive bien après la lumière de l'éclair qui semble arriver jusqu'à nos yeux instantanément. La vitesse de la lumière a tout l'air d'être infinie. Pourtant, Galileo Galilei dit Galilée (1564-1642), savant italien de la renaissance, persuadé que la vitesse de la lumière était finie, tenta de la mesurer par divers procédés. Malgré sa persévérance, le génie italien fut incapable de prouver que la lumière ne se propageait pas instantanément.

En 1885, alors que des progrès fulgurants ont été réalisés sur les propriétés de la lumière, deux physiciens Abraham Michelson (1852 - 1931) et Edward Morlay (1838-1923) décident de mesurer la vitesse de celle-ci. En fait, au départ, ceux-ci ont pour idée de démontrer l'existence d'une substance hypothétique (dont l'existence n'a pas été prouvée) appelée éther, substance présente dans l'espace grâce à laquelle la lumière aurait besoin pour se propager comme les vagues ont besoin de la mer pour se propager ou comme le son a besoin de l'air pour se propager.  Ils utilisent alors un appareil optique, très précis et encore utilisé pour de nombreuses expériences, appelé interféromètre de Michelson.

Michelson et Morlay vont mesurer à l'aide de cet interféromètre, la vitesse de la lumière par rapport à des référentiels différents (ce n'est pas rigoureusement exact, mais le principe est le même). Normalement, la vitesse d'un objet ou d'un système physique mesuré dans différents référentiels ne sera pas la même dans chaque référentiel (voir l'explication d'un référentiel dans l'histoire du temps). Michelson et Morlay s'attendaient donc à trouver des mesures de vitesses différentes selon les référentiels par rapport auxquels ils se sont placés. OR, il n'en est rien. Les deux scientifiques ont mesuré par rapport à chaque référentiel la même vitesse de la lumière c'est à dire à chaque fois environ 300 000 km/s. Au début, ceux-ci, déconcertés, ont pensé qu'il s'agissait de l'imprécision de leur instrument de mesure qui était à l'origine de leurs résultats semblables. Malgré de nouvelles expériences, la communauté scientifique a du se rendre à l'évidence : la vitesse de la lumière est INVARIANTE PAR CHANGEMENT DE REFERENTIEL. Ceci constitue d'ailleurs une propriété fondamentale à la base de toute la physique d'aujourd'hui. La vitesse de la lumière est donc une constante absolue c'est à dire qu'elle ne varie pas même si l'on change de point de vue ou de référentiel. Celle-ci vaut 300 000 km/s.

                 La lumière, le thermomètre des étoiles

Max Planck (1858 - 1947) est un physicien allemand connu pour sa découverte sur les interactions entre la matière et le rayonnement qui fut le point de départ de la physique quantique. D'après ses expériences, Planck découvrit que certains corps pouvaient absorber toute la lumière qui les éclairait. En général, un corps ou objet diffuse ou réfléchit une partie de cette lumière. Si un corps ne diffuse ni ne réfléchit la lumière qui l'éclaire, il apparait noir, d'où le nom de corps noir. Cependant, comme tous les corps portés à une certaine température, le corps noir émet un rayonnement électromagnétique dû à la chaleur de celui-ci. La lumière étant par définition un rayonnement électromagnétique, un corps noir réémet de la lumière sous forme d'un rayonnement lié à sa température. Par exemple, dans les lampes à incandescence, on utilise un filament de tungstène qui, lorsqu'il est parcouru par un courant électrique, a la particularité de chauffer rapidement et donc d'émettre de la lumière. Pour un faible température, il apparait rouge puis lorsqu'il est chauffé un peu plus fort, il émet de la lumière blanche pour notre plus grand bonheur. ce filament de tungstène peut être considéré comme un corps noir.

Pour un corps noir, que ne diffuse pas la lumière qu'il reçoit ni la réfléchit, il est donc possible de calculer sa température grâce à la lumière "thermique" émise par celui-ci. Planck a découvert que lorsque la température d'un corps noir augmente, sa luminance ou son énergie rayonnée augmente ce qui diminue la longueur d'onde ou fait varier les couleurs de la lumière que cet objet émet.

Parmi les autres scientifiques renommés qui ont travaillé sur ce sujet citons le physicien anglais Lord Rayleigh (1842 - 1919), le physicien allemand Wilhelm Wien (1864 - 1928) et les physiciens autrichien Ludwig Boltzmann (1842 - 1906) et Josef Stefan (1835-1893). Ce dernier, en 1879, a montré que la luminance d'un corps noir qui est une grandeur physique relié à la couleur de l'objet, dépend de la température selon une loi mathématique appelée loi de Stefan. Ainsi, si l'on s'intéresse à la lumière et plus particulièrement à la mesure de la luminance d'un corps noir, on pourra calculer facilement la température de ce corps. 

Le soleil comme toutes les étoiles sont des exemples de corps noirs car ces astres ne diffusent pas de lumière ni n'en réfléchissent. La lumière qu'elles émettent est dû uniquement à l'intense chaleur qui y règne, cette même chaleur étant produite par les innombrables réactions de fusion thermonucléaire qui s'y déroulent.

Depuis un siècle, on se sert donc de la loi de Stefan avec d'autres lois qui s'y rapportent pour calculer la températures des étoiles à partir de la lumière que celles-ci émettent. La lumière ou plus précisément la luminance sert donc ici de thermomètre.

                     La lumière, onde ou corpuscule ?

La théorie des quantas

Nous avons déjà parlé de Max Planck un peu plus haut par sa théorie sur l'émission électromagnétique émise par corps noir sous l'effet de sa température. Celui-ci montra à la fin du XIXème et au début du XXème siècle, que les échanges d'énergies entre la matière constitutive du corps noir et la lumière que celui-ci émet se font de manière discontinue. Cela signifie que ces échanges ou interactions entre la matière et la lumière se font par petits paquets d'énergie : des quantas d'énergie. Ainsi, l'énergie lumineuse émise ou reçue par la matière ne peut prendre que certaines valeurs "quantifiées" ou "discrètes". Imaginons nous au supermarché. Nous souhaitons acheter 174,56 grammes de beurre. Ceci est impossible puisque le beurre est vendu par "paquets" de 200 grammes ou de 500 grammes. La masse du beurre vendu au supermarché est quantifiée : elle ne peut prendre que des valeurs discrètes de 200 et 500 grammes. Voilà une façon (très) imagée de se représenter la façon dont s'échange l'énergie entre le rayonnement lumineux et la matière.

Planck montra de plus que les valeurs de ces paquets d'énergie, de ces quantas d'énergie dépendaient de la fréquence du rayonnement lumineux ou électromagnétique. Il en déduisit la loi de Planck, reliant l'énergie et la fréquence, en introduisant au passage une nouvelle constante physique appelée constante de Planck.

Le photon, constituant de la lumière

En 1905, un certain Albert Einstein, jeune physicien allemand, va plus loin dans les explications concernant les échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement. Celui-ci énonce dans sa théorie, que les échanges d'énergie entre la matière et le rayonnement se font par paquets d'énergie tout simplement parce que la lumière elle-même est constituée de paquets d'énergie avant même l'interaction avec la matière. Autrement dit, la lumière est formée de quantas de lumière, des petits grains ou corpuscules appelés photons (qui signifie "lumière" en grec). Le génial physicien en apporte la preuve directe avec l'effet photoélectrique. Ce phénomène est un peu long à expliquer mais il suffit à prouver l'existence de ces photons. Considérons un photon arrivant sur une paroi métallique. Cette paroi métallique est constituée d'atomes métalliques. Un atome va alors absorber l'énergie du photon. Si cette énergie est suffisante, un des électrons libres de l'atome(voir histoire de l'électricité et du magnétisme) va alors pouvoir se libérer complètement du noyau auquel il était attaché et se déplacer librement. L'énergie de libération d'un électron libre est appelée énergie d'extraction ou énergie d'ionisation et possède une valeur bien définie. Si l'énergie du photon est supérieure à cette énergie d'ionisation, l'atome va absorber l'équivalent de l'énergie suffisante pour libérer un de ses électrons. Il restera donc un surplus d'énergie. Ce surplus va être directement transmise à l'électron sous forme d'énergie cinétique. Si l'énergie du photon n'est pas suffisante aucun électron ne sera complètement libéré hors de l'atome. Ainsi si beaucoup de photons ne possédant pas chacun assez d'énergie pour ioniser un atome métallique, arrive sur une plaque métallique, il ne se passera rien. Autrement dit, si la fréquence de la lumière n'est pas assez élevée, même si l'intensité lumineuse est importante, aucun effet ne sera constaté. Par contre, si la fréquence de la lumière, liée à l'énergie des photons rend ceux-ci assez énergétiques pour libérer des électrons, on observera, si l'intensité lumineuse est en même temps assez forte, un déplacement d'électrons dans le métal et donc un courant électrique est grâce à de l'énergie lumineuse (voir les applications de la lumière peu après).

Il est à souligner que l'année 1905 fut une année prolifique pour Einstein. Ce génie allemand fonda dans cette même année, trois théories qui allaient bouleverser et révolutionner plusieurs domaines en physique : la théorie corpusculaire de la lumière énoncée dans ce paragraphe, la théorie de la relativité restreinte (voir histoire du temps) et la théorie du mouvement brownien.

En 1921, Einstein a reçu le prix nobel de physique pour sa découverte de l'effet photoélectrique.

Contradictions sur la nature de la lumière

En 1905, comme nous l'avons vu, Einstein créé l'événement et bouleverse la communauté scientifique car il remet au goût du jour la théorie corpusculaire de la lumière si chère à Newton deux siècles plus tôt. Cependant les deux théories, ondulatoire et corpusculaire, conviennent puisque l'on se sert de l'aspect ondulatoire de la lumière (fréquence) et de son aspect corpusculaire (quanta d'énergie) pour expliquer l'effet photoélectrique et d'autres phénomènes. Alors la lumière, onde ou corpuscule ?

L'avènement de la physique quantique

En 1924, un physicien français Louis DeBroglie (prononcé "Debroeil") démontre que cette dualité onde-corpuscule s'applique aussi à des petites particules de matière telles l'électron. Ainsi l'électron, qui possède une masse contrairement au photon, peut lui aussi se comporter comme une onde! Le grand défi de ce début de XXème siècle fut de répondre à cette question de dualité onde-corpuscule qui s'applique non seulement au photon mais aussi à l'électron et d'autres particules très petites. L'incompréhension est totale.

Les scientifiques de l'époque qui se penchent sur le sujet (Einstein, Bohr, Schrödinger, Heisenberg, Born, Pauli, Dirac ) sont tous d'accord. la physique des petites particules est incompréhensibles si on choisit de l'expliquer comme si il s'agissait de phénomènes classiques capables de se produire à notre échelle. En d'autres termes, personne n'est en mesure de donner une explication concrète sur certains phénomènes se déroulant à l'échelle microscopique. Nous ne pouvons pas non plus mettre une image connue de notre cerveau pour se représenter l'aspect d'un photon, d'un électron ou toute autre particule aussi petite. Nous savons qu'un corpuscule a l'aspect d'une bille microscopique, nous savons qu'une onde a l'aspect d'un vague. Le problème est que les photons ou les électrons qui se comportent à la fois comme un corpuscule et une onde ne sont NI l'un NI l'autre ! C'est autre chose qu'il est impossible de se représenter.

Autrement dit, il faut inventer une nouvelle physique qui rende compte des phénomènes hors du commun observés à très petite échelle : c'est la naissance de la physique quantique.

La difficulté de cette nouvelle physique réside dans le fait qu'elle doit relier des calculs compliqués dans un espace mathématique abstrait à des expériences physiques dans l'espace réél.

                  Le mystère des trous noirs

Les trous noirs fascinent. En effet, en plus de faire partie des récentes découvertes de la science, ceux-ci restent cachés dans le noir, tapis dans l’ombre de l’univers. Leur fascination engendre un bon nombre d’idées fausses à commencer par le terme « trou noir », mal choisi pour certains astrophysiciens. Je ne me risquerai donc pas dans cet article à aller plus vite que la science et resterai très simple. Par définition, un trou noir est qualifié de « noir » tout simplement car il n’émet, ni ne diffuse, ni ne réfléchit de lumière. Plus encore, celui-ci « absorbe » toute la lumière qui passe à proximité de telle sorte qu’aucune lumière ne puisse en réchapper. Comment est-ce possible ? Selon la relativité d’Einstein qui a supplanté et complété la théorie de la gravitation de Newton, un objet massique, par exemple une étoile, déforme l’espace temps localement comme une boule de pétanque posée sur une nappe étirée et étendue selon un plan horizontal. De ce fait, la trajectoire d’un corps ou même de la lumière est déviée à cause de cette déformation de l’espace temps. Si ce corps possède une vitesse d’inertie suffisante (vitesse de libération), il sera dévié mais continuera sa route, de même pour la lumière. Il existe plusieurs types de trous noirs qui proviennent de phénomènes liés à des étoiles en fin de vie : explosion d’une étoile en supernovae, effondrement d’étoile sur elle-même (naine blanche)…Il existe beaucoup d’hypothèses sur la formation des trous noirs. Dans tous les cas, lorsque le trou noir est formé, celui-ci présente une énorme densité ( parfois un milliard de tonnes par centimètre cube). Cette forte densité a alors pour effet de déformer très fortement l’espace temps à l’image d’un puit infini d’où le mot « trou ». Lorsque des particules ou objets plus massiques arrivent à proximité de ce puit, il faudrait que leur vitesse soit supérieure à la vitesse de la lumière pour qu’ils puissent continuer leurs chemins et ainsi se libérer de leur chute inexorable. Or, il est en effet impossible pour un objet d’avoir une vitesse supérieure à celle de la lumière. Ce qui explique que toute matière ou toute lumière passant à proximité d’un trou noir est « happée », « aspirée », « absorbée » par ce puits gravitationnel.

Schwarzschild en 1915, se sert des équations de la relativité d’Einstein et trouve une solution à ces équations. Cette solution appelée solution de Schwarzschild prédit l’existence des trous noirs. Personne n’arrive alors à les observer directement car bien évidemment comme aucune lumière ne peut être diffusée, réfléchie ou libérée d’un trou noir, ils sont par définition inobservables de manière directe. Cependant, grâce aux avancées technologiques de ces dernières années et à l’élaboration de télescopes de plus en plus sophistiqués, on peut détecter certains trous noirs de manière indirecte et par déduction logique.

Aujourd’hui les scientifiques pensent qu’un trou noir est au cœur de la plupart voire de toutes les galaxies. En effet, un trou noir comme nous l’avons vu, déforme l’espace temps et donc modifie le comportement de son environnement. Ainsi, la trajectoire et l’accélération de certaines étoiles sont modifiées en présence d’un trou noir. Par exemple, au cœur de la voie lactée, certaines étoiles ont une trajectoire elliptique et présentent des accélérations surprenantes à certains endroits de l’ellipse. Ces phénomène ne sont explicables que par le fait qu’il doit exister un objet invisible extrêmement massique et dense au foyer des ellipses décrites par ces étoiles. On pense donc qu’il s’agit d’un trou noir grâce au comportement des étoiles environnantes. La deuxième façon de détecter un trou noir est la détection d’un rayonnement X et gamma anormal. En effet, aux abords d’un trou noir, la matière est accélérée fortement. A cause de cette forte accélération et des nombreuses collisions, la matière proche d’un trou noir émet alors des rayonnements X et gamma significatifs. Il existe aussi une troisième façon. Si un trou noir est situé entre un faisceau de lumière provenant d’une étoile et un observateur, la majeur partie de la lumière est « absorbée » par le trou noir. Mais une partie de cette lumière, située loin du trou noir peut être seulement déviée vers l’observateur. De même, une autre partie de cette lumière, située de l’autre côté loin du trou noir, est aussi déviée vers l’observateur. Il en résulte que l’observateur peut observer deux images de l’étoile, comme pourrait le faire une lentille. On parle alors ici d’effet de lentille gravitationnelle.

Si l'existence de trous noirs commence tout juste à être vérifiée, il faut tout de même saluer une nouvelle fois la portée énorme de la relativité d'Einstein qui avait prédit leur existence. Cependant, il faut rester prudent et ne pas sombrer dans des fantasmes où la fiction dépasse la science (c'est ce qu'on appelle d'ailleurs science fiction). En effet, la relativité n'exclue pas la possibilité d'existence de trous de ver. Un trou de ver est par définition un trou noir relié à un "trou blanc", le symétrique d'un trou noir c'est à dire un objet qui expulserait toute la lumière et matière qu'y s'y trouve . Ce pont entre ces deux trous, est appelé pont de Einstein Rosen et représente un lien dans l'espace temps  entre deux partie de l'univers très éloignée voire un lien entre deux univers. Ces trous de vers ne sont qu'hypothétiques c'est à dire qu'il s'agit une hypothèse non vérifiée et sûrement irréalisable naturellement. Ce concept de trou de ver reste donc aujourd'hui dans le domaine de la science-fiction et a d'ailleurs inspiré de nombreux auteurs de séries télévisées, de livres et de bandes dessinées. 

          Les applications du XXème et XXIème siècle

A venir

La synthèse additive des couleurs : les pixels

L'effet photoélectrique : les panneaux solaire l'appareil photo ou caméra numérique

La persistance rétinienne : le cinéma

La LED (ou DEL) et le laser

La LED est l’abréviation anglaise de la DEL en français. LED signifie Luminescent emissive diode, DEL signifie diode électro luminescente. En électricité, on appelle diode le dipôle électrique ou composant électrique qui, lorsqu’il est placé dans un circuit électrique, ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Si la diode laisse passer le courant, elle est dite passante, si elle ne le laisse pas passer, elle est dite bloquante. Une LED ou DEL est une diode particulière puisqu’elle émet de la lumière lorsqu’elle est passante.

Les LED ont toujours été présentes dans la vie courante, en particulier pour les lumières de veille d’appareils électroménagers ou télécommandes. Aujourd’hui, des LED un peu plus puissantes sont en plein essor grâce à leur rendement très intéressant. Ainsi, les lampes à LED vont peu à peu remplacer les lampes à incandescence car pour la même luminosité, elles consomment au moins cinq fois moins d’énergie. De même, les écrans de télévisions à LED connaissent un succès considérable.