RAYONNEMENT COSMIQUEVue d'ensemble

Le Soleil et les étoiles rayonnent : ils émettent quelque chose qui nous parvient et que nous pouvons détecter. Dans le langage commun, le rayonnement concerne la plupart du temps la chaleur ou la lumière. Pour le physicien, c'est un peu différent. De son point de vue, la chaleur se « propage » de trois manières : si la conduction est véritablement un transfert de chaleur, la convection est un mouvement de matière chaude ; quant au rayonnement, proprement dit, il s'agit ici de rayonnement infrarouge émis par l'objet chaud, qui fait office de « radiateur ». La matière (les molécules) dont nous sommes faits absorbe le rayonnement infrarouge et transforme son énergie en chaleur : l'effet est bien, ici encore, un réchauffement. Le rayonnement infrarouge est aussi la cause de l'effet de serre, et, par ce biais, de la croissance des tomates comme du réchauffement global de la Terre.

Le rayonnement infrarouge est un cas particulier de rayonnement électromagnétique. La lumière (visible) en est un autre, qui se distingue du précédent par sa longueur d'onde plus courte. De manière générale, un rayonnement est caractérisé (outre son type, ici électromagnétique) par sa vitesse de propagation v et sa fréquence n. S'en déduisent sa période T = 1 / n et sa longueur d'onde λ = v / n. Tous les rayonnements électromagnétiques ont la même vitesse de propagation c, vitesse de la lumière dans le vide. Par longueur d'onde décroissante, on trouve les ondes radio (dont les qualificatifs kilométrique, centimétrique, millimétrique... indiquent le domaine de longueur d'onde), l'infrarouge (entre le micromètre et le millimètre), le visible (quelques dixièmes de micromètres), l'ultraviolet, les rayons X et les rayons gamma. Tous les astres de l'Univers sont reconnus par le rayonnement électromagnétique, d'un type ou d'un autre, qu'ils émettent et que les astronomes recueillent.

La vitesse c, de la lumière et de tous les rayonnements électromagnétiques, est une vitesse invariable et infranchissable. S'il est permis aux « particules » – ou plutôt aux « quanta » – de rayonnement électromagnétique, [...]