La vitesse de la lumière et l'année-lumière

La lumière se déplace dans le vide à une vitesse appelée vitesse de la lumière. Sa valeur est d'environ 300 000 kilomètres par seconde, soit 3 × 10^8 m/s. Cela paraît instantané à notre échelle, mais la lumière met un peu de temps pour parcourir de grandes distances. Par exemple, quand on voit un éclair, le tonnerre arrive souvent après car le son est beaucoup plus lent. La lumière est l'une des vitesses les plus grandes connues dans l'Univers.

Pour calculer la distance parcourue par la lumière, on utilise la relation entre vitesse, temps et distance. Si la vitesse est en km/s et le temps en secondes, la distance obtenue est en kilomètres. En 1 seconde, la lumière parcourt donc environ 300 000 km. En 2 secondes, elle parcourt environ 600 000 km. Cette relation sert aussi pour les voitures, les trains ou les avions.

Les distances dans l'Univers sont énormes : exprimer la distance Terre-Soleil en kilomètres devient vite peu pratique. On utilise alors l'année-lumière, notée al. Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année. Elle vaut environ 9,46 × 10^12 km, soit près de 10 000 milliards de kilomètres. Attention : malgré son nom, l'année-lumière n'est pas une durée !

Comme la lumière met du temps à nous parvenir, nous voyons les objets éloignés tels qu'ils étaient dans le passé. La lumière du Soleil que nous recevons a été émise il y a environ 8 minutes. Pour Proxima Centauri, l'étoile la plus proche du Soleil, la lumière a voyagé environ 4,2 ans. Les télescopes permettent donc d'observer des régions très anciennes de l'Univers. Plus une étoile est loin, plus son image est ancienne.