“Les Magiciens de la Lumière” or “Wizards of Light”

“Les Magiciens de la Lumière” or “Wizards of Light”
A Film tracing the History of the Speed of Light
Pierre Lauginie*, Serge Guyon†, Christine Azémar†, Laurent Baraton#
and
Alain Sarfati†
*†Université
Paris-Sud, Faculté des sciences d’Orsay, 91405 Orsay cedex France
# École polytechnique, 91128 Palaiseau cedex, France
The film “Les Magiciens de la Lumière” (Wizards of Light) – a collaboration between the SCAVO† and the GHDSO* –
is an historical reconstruction, with actors in realistic historical environment, tracing the main historical measurements of
the speed of light, from the XVIIth to XIXth century. It focuses on Foucault’s famous spinning-mirror experiment in 1862,
which was an essential element of our experimental approach of History of Science. But other protagonists of this
enlightening story also appear or are evoked: Galileo with his lanterns, Römer and Cassini debating about Jupiter’s
moons, Bradley and the stellar aberration, Fizeau and the toothed-wheel experiment, Le Verrier, Froment and others.
The main issue is to give an insight on the way in which science is built up in its historical and social context.
With Foucault’s 1862-measurements, the scientific status of the velocity of light undergoes a dramatic change:
while, for long ago, only an item of intellectual curiosity, it becomes, with Foucault’s former air-water comparison in 1850,
a criterion to “decide” about the structure of light – an only comparative and qualitative experiment. But, from Foucault’s
first accurate absolute terrestrial measurement in 1862, it will soon become the new standard for the measurement of
the solar system and, beyond, the Universe. Thus, the motivations and the signification of a measuring process in
Physics emerge from the film.
The length of the film is 60 min.; The format is a DVD. The dialogues are in French, but two options are included :
one with French subtitles, and a second one with English subtitles.
The DVD of the film itself will be supplemented by a second DVD which will appear in 2010. It will include several
scientific and pedagogical “bonus”, in view of its use as a pedagogical tool: an interview of William Tobin, the author of
The Life and Science of Léon Foucault ; a café des sciences during which “good questions” are answered; a scene with
modern students repeating the spinning-mirror experiment, graphic animations, a glossary and several documents,
namely some original papers.
Both DVDs will then appear under a single package. It will be widely distributed, in France and abroad. The
audience is expected among students and scholars of secondary schools, universities and engineering schools, science
museums and institutions of popularization of science, and any people interested in the place of Science in our societies.
†
Service de Création Audio-Visuelle de la faculté des sciences d’Orsay (SCAVO).
*
Groupe d’Histoire et de Diffusion des Sciences d’Orsay (GHDSO).
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Synopsis du film «Les magiciens de la lumière»
Paris, 1840 : Hippolyte Fizeau et Léon Foucault ont vingt ans et sont étudiants à la Faculté de médecine. Plus
que pour la médecine, ils partagent ensemble une passion pour la physique. Travaillant sur des sources de lumière, ils
seront repérés par François Arago, grand scientifique de l'époque et Directeur de l'Observatoire de Paris. Celui- ci va
leur confier un important travail pour l'avenir de la science : comparer la vitesse de la lumière dans l’air et dans l’eau afin
de « décider » enfin si la lumière est de nature corpusculaire ou ondulatoire !
Après de nombreux travaux, en 1849, Fizeau, envoie un faisceau lumineux de Suresnes à Montmartre, distant de
8 km. Avec une grande habileté et beaucoup d'astuces optiques et mécaniques, il parvient à estimer la vitesse de la
lumière dans l’air, pour la première fois par une mesure purement terrestre, les précédentes ayant fait appel
exclusivement à des observations astronomiques. Il sera honoré par Arago lors d’un de ses célèbres exposés à
l'Académie des sciences et entrera à l’Académie des sciences.
Pendant ce temps, son ami Foucault écrit des articles scientifiques dans le Journal des Débats, qui a la
spécificité de rassembler les plus grandes plumes littéraires et scientifiques de l'époque (Jules Verne, Georges Sand,
Honoré de Balzac, etc.). Il travaille sur l’optique, le magnétisme, la photographie scientifique ; il « prouvera » au monde
le mouvement de rotation de la Terre grâce au gyroscope et surtout à son célèbre pendule. Il s’attaque, d’abord en
collaboration avec Fizeau, puis seul, à la question posée par Arago, qu’il résout finalement avec panache en 1850.
A la mort d’Arago en 1853, Le Verrier devient Directeur de l' Observatoire de Paris. Ses travaux sur les
trajectoires des planètes le laissent penser que la vitesse de lumière est sensiblement inférieure à la valeur publiée par
Fizeau et par les astronomes. Il propose alors à Foucault de réaliser une mesure d’une précision jusque là inégalée, lui
demandant de reprendre la technique du miroir tournant mise au point en 1850 pour répondre à la demande d’Arago.
Pour relever ce défi, Foucault fera appel aux plus grands artisans (artistes) de l’époque, Cavaillé-Coll, célèbre
facteur d'orgue, et Froment spécialiste de mécanique de précision. Il parviendra, en 1862, à réaliser une expérience sur
table permettant de mesurer la vitesse de la lumière avec une précision remarquable, remplissant ainsi à merveille
l’objectif fixé par Le Verrier. La vitesse de la lumière deviendra bientôt un outil de choix pour la mesure des distances
astronomiques. Foucault sera enfin reçu à l’Académie des Sciences, plus de 10 ans après son ami Fizeau, alors que
leur amitié n’a pas été aussi constante que la vitesse de la lumière !
Ce film est une « histoire de science », d’autres acteurs de cette histoire (Galilée lui-même, Römer, Cassini,
Froment, Le Verrier) y apparaissent. Il a l’ambition de montrer comment la science se fait au travers d’ambitieux projets,
mêlant étroitement les questions conceptuelles et technologiques.
L’équipe du film :
Réalisateurs : Serge Guyon et Christine Azémar (SCAVO)
Auteurs scientifques : Pierre Lauginie (GHDSO) et Alain Sarfati (directeur du SCAVO)
Dialogues : Laurent Baraton (École polytechnique)
Cadreur : Max Relid (SCAVO)
Documentation : Maria Descargues (SCAVO)
Producteur : SCAVO, université Paris-sud, faculté d’Orsay, bat. 308
91405 Orsay cedex, France
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