LE METRE ETALON DU DEPLACEMENT DE L'OMBRE AU MILLIARDIEME DE LA VITESSE DE LA LUMIERE © PERCEPT-LAB: Filippo Fabbri, chercheur/compositeur – Laurent Karst, architecte/designer.
Descriptif
L’espace est dans la pénombre. Seul un halo de lumière apparaît sur le mur, tel l’impact circulaire d’une lumière tournoyante, de façon régulière et stable. Cet intriguant halo en mouvement est généré par une lampe, posée sur une sorte de guéridon au centre de la pièce. Ce halo imprime sur le mur un disque de lumière qui se déplace très lentement dans l’espace pour décrire une révolution à vitesse constante.
Tout d’un coup, au cours de ce déplacement il vient éclairer au mur un bandeau blanc de 10cm par 1m.
On observe alors sur écran un trait fin, noir vertical qui se déplace très lentement, comme un curseur en mouvement, tout en balayant l’ensemble de la surface blanche, pour finalement disparaître.
Au même instant, au cours de ce déplacement on entend une série de sons à intervalles réguliers propageant des motifs sonores à une vitesse synchronisée avec le déplacement de cette fine ligne noir verticale et selon des intervalles réguliers.
Puis le halo quitte cette surface blanche, la faisant disparaître alors de notre champ de vision. La lumière continue de tournoyer dans l’espace pour décrire une nouvelle révolution de 360°.
A intervalle constant, cet étrange phénomène de propagation se reproduit comme une sorte de ballet de sons et de lumière qui vient captiver nos sens et créer cet étrange cycle d’ombre, de lumière et de sons en mouvement.
Intention scientifique
Le dispositif fait référence à la première mesure de la lumière réalisée en 1845 où Fizeau imagine un savant dispositif : entre Montmartre et Suresne il plaça un puissant faisceau lumineux. Il interposa au faisceau de lumière, une roue dentée tournant à une vitesse connue (de 12,68 tours par seconde) A partir d’un miroir placé à l’extrémité, des éclairs lumineux sont renvoyé vers un observateur proche de la source lumineuse.
A une propagation lumineuse linéaire il opposa un mouvement circulaire. Fizeau par ce procédé fut capable de calculer assez précisément la vitesse de la lumière. Fizeau détermina ainsi que la vitesse de la lumière était de l'ordre de 315 000 km/s.
Notre dispositif propose de visualiser et de percevoir le déplacement d’une ombre, générée par une projection d’un faisceau de lumière mis en rotation. La vitesse de rotation est calculée et programmée en fonction de la distance de projection de l’ombre d’une tige par rapport à un écran de 1mètre placé dans l’espace devant la source de lumière.
L’ombre de la tige métallique décrit alors sur l’écran un déplacement lent de 0, 315 m/s, soit le milliardième de la vitesse de la lumière calculée alors par Fizeau. Ce mouvement de l’ombre, s’accompagne d’un signal sonore qui se propage à intervalles régulier durant toute la progression de l’ombre sur l’écran.
Intention artistique
La vitesse de la lumière est une notion très abstraite du point de vue des perceptions. Les phénomènes physiques ne sont pas toujours facilement appréhendables. Cette œuvre en appelle à une compréhension physique inédite, grâce à un rapport d’échelle déterminé.
Le mètre étalon du déplacement de l’ombre au milliardième de la vitesse de la lumière permet d’expérimenter de manière sensorielle la notion de propagation de l’énergie lumineuse dans l’espace. Les échelles quasi instantanées de ces phénomènes sont difficilement appréciables par les sens humains. Cette expérience propose de s’en réapproprier la perception par un jeu de projections lumineuses accompagnées de propagations sonores synchronisées, phénomènes auxquels nous sommes davantage familiers.
Description
The space is in semi-darkness. Only a halo of light appears on the wall, like the circular impact of a swirling light, regularly and steadily. This intriguing moving halo is generated by a lamp, placed on a sort of pedestal table in the center of the room. This halo imprints a disc of light on the wall, moving very slowly through space, describing a revolution at constant speed.
Suddenly, as it moves, it illuminates a white strip measuring 10cm by 1m on the wall.
The screen then shows a thin, black vertical line moving very slowly, like a moving cursor, sweeping across the entire white surface, until it finally disappears.
At the same time, during this movement, we hear a series of sounds at regular intervals, propagating sound patterns at a speed synchronized with the movement of this thin black vertical line and at regular intervals.
Then the halo leaves the white surface, making it disappear from our field of vision. The light continues to spin through space, describing a new 360° revolution.
At constant intervals, this strange phenomenon of propagation repeats itself like a kind of ballet of light and sound, captivating our senses and creating a strange cycle of shadow, light and sound in motion.
Scientific intention
The device refers to the first light measurement carried out in 1845, when Fizeau devised a clever device: between Montmartre and Suresne, he placed a powerful beam of light. Interposed between the beam of light was a cogwheel rotating at a known speed (12.68 revolutions per second). From a mirror placed at the end, flashes of light were sent back to an observer close to the light source.
He opposed linear light propagation with circular motion. Using this method, Fizeau was able to calculate the speed of light quite precisely. Fizeau determined that the speed of light was of the order of 315,000 km/s.
Our device allows you to visualize and perceive the movement of a shadow, generated by the projection of a rotating beam of light. The speed of rotation is calculated and programmed as a function of the projection distance of the shadow of a rod in relation to a 1-meter screen placed in space in front of the light source.
The shadow of the metal rod moves slowly across the screen at 0.315 m/s, one billionth of the speed of light as calculated by Fizeau. This movement of the shadow is accompanied by a sound signal that propagates at regular intervals throughout the shadow's progression across the screen.
Artistic intention
The speed of light is a highly abstract notion from the point of view of perception. Physical phenomena are not always easy to grasp. This work calls for a new physical understanding, thanks to a specific scale ratio.
The metre standard of the shadow's displacement at a billionth of the speed of light provides a sensory experience of the notion of the propagation of light energy in space. The near-instantaneous scales of these phenomena are difficult for the human senses to appreciate. This experiment invites us to re-appropriate the perception of these phenomena through a play of light projections accompanied by synchronized sound propagation, phenomena with which we are more familiar.