4 décembre 2025

14:20 – 15:05

Amphi Grand Kursaal

Marc Lachièze-Rey

Marc Lachièze-Rey est un ancien élève de l’École normale supérieure (rue d’Ulm) et docteur en physique. Il est aujourd’hui directeur de recherches au CNRS et travaille au laboratoire APC (Astroparticule et cosmologie). Il est spécialiste de physique théorique fondamentale, et s’intéresse aux rapports de cette discipline avec les mathématiques et la philosophie. Il a écrit de nombreux articles et plusieurs ouvrages parmi lesquels Au-delà de l’espace et du temps : la nouvelle physique (Le Pommier, 2008), Les avatars du vide (Le Pommier, 2005) De l’infini (avec J.-P. Luminet, Dunod, 2005), Figures du Ciel (avec J.-P. Luminet, Le Seuil / Bibliothèque nationale de France, Paris, 1998), Initiation à la cosmologie (4e édition, Dunod, 2004), Voyager dans le temps: la physique moderne et la temporalité, (Seuil Sciences Ouvertes 2013) et Einstein à la plage (Dunod, 2015).

Y a-t-il vraiment une limite pour les vitesses ?

Aucune vitesse ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Curieuse loi ! D’où vient-elle ? Dans l’espace-temps, un mouvement c’est une direction. Un mouvement relatif, c’est une relation entre deux directions. Comme en géométrie ordinaire, cela s’exprime par un angle, et c’est cet angle qui exprime le mieux la notion de mouvement relatif. On le qualifie de « vélocité ». Mais la géométrie de l’espace-temps est « hyperbolique ». Cela ne parle sans doute guère aux non-spécialistes mais cela implique que les angles varient de zéro à l’infini (ou plutôt de moins l’infini à plus l’infini). Les vélocités sont les bonnes grandeur pour caractériser un mouvement relatif (par exemple, contrairement aux vitesses, elles se composent naturellement en s’additionnant). Leur valeur peut aller jusqu’à l’infini. Mais des raisons historiques nous ont conduit à utiliser une autre grandeur, la vitesse. C’est une fonction de la vélocité (sa « tangente hyperbolique »). Mais lorsque la vélocité tend vers l’infini, la « vitesse » tend vers 1, c’est-à-dire celle de la lumière exprimée en unités spatiotemporelles naturelles (telles que secondes-lumière par seconde). La valeur d’un angle ne peut « dépasser l’infini » : la valeur d’une vitesse ne peut donc dépasser l’unité !