Voir la source de Albert A. Michelson

{{autre|les personnes ayant le même patronyme|Michelson}}
{{Infobox Biographie2}}
[[Fichier:Speed of light (Michelson).SVG|thumb|Schéma du dispositif Fizeau-Foucault et de son amélioration par Michelson]]
'''Albert Abraham Michelson''', né le {{Date de naissance|19|décembre|1852}} à [[Strzelno|Strelno]] en [[Prusse]] dans la [[province de Posnanie]] et mort le {{date de décès|9|mai|1931}} à [[Pasadena]], en [[Californie]], est un [[physicien]] [[États-Unis|américain]]. Il a reçu le [[prix Nobel de physique]] de 1907 {{citation|pour ses instruments optiques de précision et les études [[spectroscopie|spectroscopiques]] et [[métrologie|métrologiques]] qu'il a menées grâce à ces appareils<ref name=laureat_nobel_1907>{{Lien web|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1907/|titre=The Nobel Prize in Physics 1907|éditeur=[[Fondation Nobel]]|citation=for his optical precision instruments and the spectroscopic and metrological investigations carried out with their aid|consulté le= 13 juin 2010}}</ref>}}, devenant ainsi le premier récipiendaire américain du prix de physique. Il reçut par ailleurs la [[médaille Copley]] la même année.

== Biographie ==
Sa famille émigre aux [[États-Unis]] en 1855, s'installant dans la ville de [[Virginia City (Nevada)|Virginia City]] ([[Nevada]]), avant de déménager à [[San Francisco]] où il poursuit ses études. Cadet de l'[[Académie navale d'Annapolis|École navale des États-Unis]] en 1869, puis officier de marine diplômé en 1873, il devient instructeur en physique-chimie de 1875 à 1879 après deux ans aux Antilles. En poste à l'observatoire naval des États-Unis en 1879, il part l'année suivante en Europe pour la poursuite de ses études. Après ses passages aux [[Université Humboldt de Berlin|universités de Berlin]] et [[Université de Heidelberg|Heidelberg]] en Allemagne ainsi qu'au [[collège de France]] et à l'[[École polytechnique (France)|École poytechnique]]<ref name="Optica">{{Lien web|titre=Albert A. Michelson|site=Optica (formerly OSA)|url=https://www.optica.org/History/Biographies/bios/Albert-Michelson}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|titre=Albert A. Michelson|site=University of Chicago : PSD Trailblazers|url= https://www.trailblazers.psd.uchicago.edu/albert-michelson}}</ref>, il retourne aux États-Unis pour être professeur de physique à [[Cleveland]]. Il obtient ensuite ce même poste à [[Worcester]] en 1890 puis à [[Chicago]] en 1892. Il rejoint de nouveau la marine pendant la première guerre mondiale, au terme de laquelle il retourne à Chicago.

Son influence scientifique est particulièrement importante en [[optique]]. Ses travaux le menèrent à mesurer à grande précision la vitesse de la lumière : entre 1924 et 1926, il effectue des mesures entre le [[Mont Wilson (Californie)|mont Wilson]] et le {{Lien|fr=mont San Antonio|lang=en|trad=Mount San Antonio|texte=mont San Antonio}} (distants de {{unité|35|km}}) en [[Californie]], obtenant ainsi une valeur de  {{unité/2|299796|± = 4|km/s}} dans le vide, ce qui resta pendant plusieurs années une référence<ref>Document pédagogique de l'Observatoire de Paris, {{lien web|format=pdf|titre=Les mesures modernes de la vitesse de la lumière|url=http://expositions.obspm.fr/lumiere2005/images/dossierpedago/pedagopage6.pdf|site=expositions.obspm.fr}}.</ref>. Il crée en 1881 son [[Interféromètre de Michelson|interféromètre]]. Il reçoit en 1907 le [[prix Nobel de physique]] et la [[médaille Copley]]. Il est également lauréat de la [[médaille Franklin]] en 1923<ref>{{lien web|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1907/michelson/biographical/|titre= Albert A. Michelson|sous-titre=Biographical|langue=en|site=nobelprize.org}}.</ref>.

La résolution de son interféromètre de 1881 étant trop proche de l'écart qu'il voulait mesurer, ce n'est qu'à la suite de son association avec [[Edward Morley]] en 1887 que les problèmes de l'existence de l'éther et de l'invariance de la [[vitesse de la lumière]] furent posés, résolus en 1905 par la théorie de la [[relativité restreinte]].

Michelson contribua à la mise au point de la technique de la [[synthèse d'ouverture]], imaginée par [[Hippolyte Fizeau]], pour déterminer le [[Taille apparente|diamètre apparent]] des étoiles par des méthodes interférométriques.

Michelson est décédé à Pasadena en 1931<ref>En novembre 1929, la mort de Michelson a été annoncée par erreur par l'Académie des sciences, cf. http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?4KY28.118/97/100/598/5/588 et http://cnum.cnam.fr/CGI/fpage.cgi?4KY28.118/183/100/598/5/588</ref>.

== Travail scientifique ==
=== Motivation de son travail ===
Beaucoup des travaux de Michelson visaient à établir la vitesse de la lumière par rapport à un système de référence absolu hypothétique. On considère à l'époque que l'univers est plongé dans l'[[Éther (physique)|éther]], support de propagation de la lumière. Michelson s'attendait à ce que la [[vitesse de la lumière]] dépende du mouvement de la Terre par rapport à l'éther, ce qui le conduit à utiliser un système interférométrique<ref>{{google livres|tAJIt_NA3dYC|titre=Physique générale: Ondes, optique et physique moderne|page=196}}</ref>.

Cette mesure de vitesse à effectuer l'a mené à élaborer un [[interféromètre de Michelson|interféromètre]] : en faisant interférer deux rayons issus d'un même rayon puis suivant des trajectoires orthogonales, Michelson put étudier les franges d’interférence et leur variation lors de la rotation de son appareil pour en déduire le retard des rayons séparés<ref>{{google livres|rqhlFHBpw-8C|titre=Fondements d'une théorie newtonienne des mouvements relatifs|page=19}}</ref>.

=== Interféromètre de Michelson ===
{{article détaillé|interféromètre de Michelson}}
L'interféromètre de Michelson est un instrument optique construit pour permettre la démonstration de l'existence de l'éther (substance supposée véhiculer la lumière). C'est un [[Interférométrie#Quelques interféromètres|interféromètre à division d'amplitude]], c'est-à-dire qu'il fait interférer deux faisceaux issus d'un même faisceau source ayant été dissociés par une [[Miroir semi-réfléchissant|lame semi réfléchissante]]. Les chemins optiques parcourus par les deux faisceaux sont réglables en faisant se translater deux miroirs sur lesquels ils se reflètent avant d’interférer<ref>[http://paristech.institutoptique.fr/site.php?id=7&fileid=22], cours de Henry Benisty de l'institut d'optique</ref>.
<gallery widths="250" heights="220">
File:FTIR Interferometer.png|Schéma de principe d'un interféromètre de Michelson.
</gallery>

L'interféromètre de Michelson est toujours utilisé pour la mesure de la planéité des dispositifs optiques.

=== Expérience de Michelson et Morley ===
{{article détaillé|Expérience de Michelson et Morley}}
L’expérience de Michelson et Morley (1887) avait pour objectif de démontrer l'existence de l'[[Éther (physique)|éther]], milieu dans lequel on supposait que se propageait la lumière. Elle consistait à mesurer la différence de la [[vitesse de la lumière]] entre deux directions perpendiculaires, à six mois d’intervalle. L’expérience fut considérée comme un échec puisque les différences attendues ne purent être constatées<ref>{{article|langue=en|titre=On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether|auteur1=Albert A. Michelson|auteur2=Edward W. Morley|périodique=American Journal of Science|volume=XXXIV|numéro=203|date=novembre 1887|lire en ligne=https://history.aip.org/history/exhibits/gap/PDF/michelson.pdf|format=pdf}}, ([[wikisource:On the Relative Motion of the Earth and the Luminiferous Ether]]).</ref>. Ce n'est que plus tard que [[Hendrik Lorentz]] interprète ces résultats comme étant l'expression d'une réalité physique inattendue, à savoir le caractère absolu de la vitesse de la lumière<ref>{{google livres|XZxkppdiWOYC|titre=Physique: Optique et physique moderne|page=321}}</ref>{{référence à confirmer}}.

=== L'interférométrie stellaire ===
{{Article détaillé|Interféromètre stellaire de Michelson}}
[[Hippolyte Fizeau]] avait montré vers 1865 à l'[[Académie des sciences]] la possibilité théorique de mesurer le [[diamètre apparent]] des astres par interférences de la lumière stellaire, et un prototype avait été fabriqué par M.&nbsp;Stephan, alors directeur de l’[[Observatoire de Marseille]]. On ignore toutefois si Michelson était au courant de ces recherches<ref name="Labeyrie">{{ouvrage|auteur1=A. Labeyrie|auteur2=S.G. Lipson|auteur3=P. Nisenson|titre=An Introduction to Optical Stellar Interferometry|éditeur=Cambridge University Press|lieu= Cambridge|année= 2006|ISBN=0-521-82872-4|passage= 2 et suiv}}</ref>, mais il exploite à son tour cette idée à partir de 1890.

Adaptant un [[Diffraction par une fente|interféromètre à deux fentes]] à un télescope de {{unité|305|mm}}, Michelson entreprit en 1891 de mesurer le diamètre apparent des quatre [[satellites de Jupiter]], et constata une concordance excellente avec les données publiées. Il lui fallut pourtant encore 25 années de recherches avant de construire le premier interféromètre stellaire opérationnel : appareil qui renvoyait la lumière sur deux réflecteurs plans écartés de {{unité|6|m}} sur le miroir de {{unité|2,5|m}} du télescope de l’[[Observatoire du Mont Wilson]].

Munis de cet instrument, Michelson et [[Francis G. Pease]] (1881–1938) purent réaliser de nouvelles mesures de diamètre : d'abord celui de [[Bételgeuse]], qu'ils fixèrent en décembre 1920 à {{unité|390|millions}} de kilomètres, soit à peu près le diamètre de l'orbite de [[Mars (planète)|Mars]]; ainsi la [[géante rouge]] Bételgeuse se trouvait avoir 300 fois la taille du [[Soleil]]. Hale (1921) indique<ref name="Hale">{{article|auteur=G.E. Hale|titre= The Angular Diameter of Alpha Orionis|périodique=Monthly Notices of the Royal Astronomical Society |volume=81|année= 1921|passage= 166 et suiv}}.</ref> qu'avec un écartement des fentes <math>D</math> de {{unité|6|pieds}}, la figure d'interférences était encore bien visible. Elle était très atténuée à l'écartement de {{unité|8|pieds}}, et avait complètement disparu à {{unité|10|pieds}}. Considérant une longueur d'onde moyenne de {{unité|550|nm}}, on pouvait en déduire un diamètre apparent de 0,045″.

Suivirent six autres mesures. Forts de ces premiers succès, ils entreprirent la construction d'un nouvel interféromètre, aux miroirs écartés cette fois de {{unité|15|m}} ; mais cet appareil perfectionné ne permit d'obtenir qu'un seul nouveau diamètre, et les campagnes de mesures reprirent jusqu'en 1931<ref>Labeyrie et al., {{opcit}}, p. 4 et suiv.</ref>.

== Distinctions ==
* [[Prix Rumford]] en 1888 pour ses mesures de la vitesse de la lumière et sa contribution à l'étude de l'éther<ref>{{ouvrage|auteur=Riad Haïdar|titre=Sous la lumière, les hommes|éditeur=EDP Sciences|année=2014|pages=190|chap=Rumford}}.</ref>.
* [[Médaille Matteucci]] en 1903<ref name="K0D3YA">{{Lien brisé |url= http://www.accademiaxl.it/en/awards/120-medaglia-matteucci.html |titre=accademiaxl.it/en/awards/120-m… |brisé le=19-04-2023}}.</ref>.
* [[Médaille Copley]] en 1907<ref name="K0D3YA" />.
* [[Prix Nobel de physique]] en 1907 pour ses instruments optiques de précision ainsi que les études spectroscopiques et métrologiques menées avec ceux-ci. Ce prix est obtenu alors qu'il est affilié à l'[[université de Chicago]]<ref>{{lien web |langue=en |titre=The Nobel Prize in Physics 1907 |url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1907/michelson-facts.html |site=NobelPrize.org |consulté le=12-08-2020}}.</ref>.
* [[Médaille Elliott Cresson]] en 1912.
* [[Médaille Henry Draper]] de l'[[Académie nationale des sciences (États-Unis)]] en 1916 pour ses importantes et nombreuses contributions à la spectroscopie et à la physique astronomique<ref>{{lien web |auteur1=Boston Interactive - http://www.bostoninteractive.com |titre=Henry Draper Medal |url=https://archive.wikiwix.com/cache/20151022204206/http://www.nasonline.org/about-nas/awards/henry-draper-medal.html |site=nasonline.org via [[Wikiwix]] |consulté le=08-10-2023}}.</ref>.
* [[Prix Jules Janssen]] en 1922, décerné par la [[Société astronomique de France]].
* [[Médaille Franklin]] en 1923, décernée par l'[[Franklin Institute|institut Franklin]].
* [[Médaille d'or de la Royal Astronomical Society|Médaille d'or de la Société royale d'astronomie]] en 1923.

== Postérité ==
* L'épisode 26 de la saison 3 de ''[[Bonanza]]'', intitulé ''{{lang|en|Look To The Stars}}'' (tourné en 1962), raconte de façon romancée l'adolescence de Michelson à [[Virginia City (Nevada)|Virginia City]].
* Le prix Michelson<ref>{{Lien web|url=http://www.mtwilson.edu/michelson.php|titre=Prix Michelson}}</ref> récompense depuis [[2010 en science|2010]] des scientifiques qui contribuent au progrès de l'interférométrie stellaire optique. Il est remis conjointement par l'[[Union astronomique internationale]] et l'[[Observatoire du Mont Wilson|Institut du Mont Wilson]].

== Œuvre scientifique ==
* ''Light Waves and Their Uses'' (1899-1903, ouvrage de physique)<ref>{{lien web |langue=en |titre=Light waves and their uses : Michelson, Albert Abraham, 1852-1931 : Free Download, Borrow, and Streaming : Internet Archive |url=https://archive.org/details/lightwavesandth01michgoog |site=Internet Archive |consulté le=23-10-2020}}.</ref>
* {{ouvrage|auteur=A. Michelson|titre=Velocity of Light|sous-titre= The Man Who Measured the Speed of Light|année=1902|éditeur=Honeywell|pages=114|publi= 1964}}
* ''Studies in Optics'' (1927, ouvrage de physique)<ref>{{google livres|m2tUZ4_8WGMC|titre=Studies in Optics}}</ref>.

== Notes et références ==
{{Références|colonnes=2}}

== Annexes ==
{{Autres projets|Commons=Category:Albert A. Michelson}}
=== Articles connexes ===
* [[Interféromètre de Michelson]]
* [[Expérience de Michelson et Morley]]

=== Liens externes ===
* {{Site Fondation Nobel |https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1907/michelson/biographical/ |Biographie}}
{{liens}}

{{Palette|Lauréats du prix Nobel de physique}}
{{Portail|physique|optique|prix Nobel|Royaume de Prusse|États-Unis}}

<!-- Albert Abraham Michelson est devenu membre étranger de la Royal Society le {{Date|27|novembre|1902}} -->

{{DEFAULTSORT:Michelson, Albert A}}
[[Catégorie:Physicien américain du XIXe siècle]]
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