À quoi ressemblerait notre monde si le son et la lumière se déplaçaient à la même vitesse ? Quelles seraient les conséquences pour la vie sur Terre ?
La différence de vitesse de propagation entre le son et la lumière est un phénomène physique facilement compréhensible dès le plus jeune âge. Pendant un orage, nous nous sommes tous amusés à compter au moins une fois le temps qui sépare un éclair du tonnerre.
Imaginez un monde où le son ne se déplace plus à 330 m/s comme c’est le cas dans l’air dans des conditions normales de température et de pression, mais bien à 300 000 km/s. En dehors du fait que l’éclair et le tonnerre seraient parfaitement synchronisés, quelles seraient les conséquences d’une onde sonore 1 million de fois plus rapide ?
Les orchestres et la communication orale dans la tourmente
Avec un son beaucoup plus rapide, l’être humain d’aujourd’hui aurait beaucoup de mal à communiquer. Pour parler, nous utilisons nos cordes vocales qui vibrent de manière à créer une onde stationnaire. Cependant, nos cordes vocales sont prévues pour fonctionner avec de l’air.
Dans l’hélium, la vitesse du son est de 1 020 m/s. Cette petite différence est suffisamment importante pour que même les voix les plus graves partent dans les aiguës (plus le son va vite, plus il est aigu). Avec un son aussi rapide que la lumière, l’oreille humaine ne serait pas capable de percevoir la voix d’un interlocuteur. En contrepartie, votre chien, sensible aux ultrasons, vous entendrait parfaitement.
Le phénomène se retrouve aussi avec les instruments à vent. La longueur de la cavité où est produit le son joue un rôle important pour la fréquence. Dans notre cas de figure, les flûtes, trompettes et autres devraient être 1 million de fois plus longues pour produire un son équivalent. Difficile à imaginer dans un orchestre philharmonique.
D’autres problèmes beaucoup plus graves
À la différence de la lumière qui est une onde électromagnétique, le son se propage de proche en proche sous forme d’une variation de pression. C’est pourquoi le son ne se déplace pas dans l’espace (en l’absence de matière), n’en déplaise à George Lucas et sa saga Star Wars.
Lors d’un coup de tonnerre, la pression autour de l’éclair varie brutalement. Si le son se déplaçait aussi vite que la lumière, la baisse brutale de la pression provoquerait le gel instantané de l’air humide à proximité. Cela laisserait apparaître l’éclair au travers d’innombrables cristaux de glace. Un spectacle fascinant à n’en point douter, mais mortel.
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Le son se propageant grâce aux chocs des particules les unes sur les autres (à la manière d’un pendule de Newton), augmenter autant la vitesse du son augmenterait radicalement l’énergie transportée. Un simple claquement de doigt, à la manière de Thanos, suffirait à pulvériser un être humain qui se situe un peu trop prêt.
« Les effets seraient tout simplement extraordinaires » selon George Gollin, professeur de physique à l’université de l’Illinois. Espérons néanmoins que le son continue de prendre son temps pour parvenir à nos oreilles.
Source : livescience
