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Vitesse lors d'un aller-retour

La vitesse de la lumière lors d'un aller-retour correspond à la vitesse moyenne de la lumière entre un point de départ, un miroir et de nouveau de point de départ. Puisque les points de départ et d'arrivée sont identiques, une seule horloge est nécessaire pour mesurer le temps total. Cette expérience peut donc être réalisée en dehors de toute problématique de synchronisation d'horloges. Toute mesure dans laquelle la lumière revient à son point de départ, que ce soit par chemin direct ou par chemin détourné, est considéré comme mesure par aller-retour.

Plusieurs tests de la relativité restreinte, tels que l'expérience de Michelson et Morley et l'expérience de Kennedy-Thorndike, ont montré avec grande précision que dans un référentiel galiléen donné, la vitesse de la lumière lors d'un aller-retour est isotrope et indépendante du chemin suivi. Les expériences d'isotropie du type de Michelson et Morley n'utilisent pas une horloge externe pour mesurer la vitesse de la lumière, mais comparent deux fréquences internes faisant office d'horloge. Par conséquent, ces expériences sont parfois appelées « horloge de lumière » [nde : ajouter source], puisque chaque bras de l'interféromètre de Michelson peut être considéré comme une horloge de lumière de fréquence spécifique, dont la dépendance relative à l'orientation peut être testée [ndt : pas clair ? ; nde : ajouter source].

Depuis 1983, le mètre est défini comme étant la longueur du trajet parcourue par la lumière dans le vide pendant une durée d'un 299 792 458^e de seconde [nde : ajouter source].

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