Dans le domaine de la recherche , l'optique et la photonique ont fourni ces dernières décennies des instruments de haute sensibilité qui ont permis par exemple la détection d'un trou noir au centre de notre galaxie ( grâce à l'optique adaptative ) , la détection des ondes gravitationnelles ( grâce à des interféromètres géants ) ou encore la réalisation des horloges les plus stables au monde . Au-delà de ces succès remarquables , les travaux sur la lumière - ou avec la lumière - ont marqué depuis des siècles nos représentations du monde physique . Nous nous attacherons ici à montrer les liens étroits qui existent entre les découvertes dans ce domaine de recherche et l'émergence au XXe siècle de théories qui ont chamboulé notre compréhension de la lumière , mais aussi de l'espace , du temps et de la matière . L'histoire qui nous intéresse débute au XVIIe siècle . L'étude quantitative de la déviation des rayons de lumière permet alors à Snell et Descartes d'établir les lois de l'optique géométrique . La modélisation de ce phénomène conduit les scientifiques à prendre position sur deux questions fondamentales : quelle est la nature de la lumière et à quelle vitesse se propage-t-elle ? Ces deux problèmes vont être débattus pendant plus de deux siècles et mèneront les physiciens vers deux révolutions : la théorie de la relativité et la théorie quantique . Au XVIIe siècle , pour Descartes et Newton , la lumière est de nature corpusculaire et elle se propage plus vite dans le verre que dans l'air . De son côté , Huygens développe une théorie ondulatoire qui le conduit à considérer que la lumière se propage plus lentement dans le verre que dans l'air . Alors onde ou corpuscule ? Le succès écrasant de la mécanique newtonienne va totalement éclipser le modèle ondulatoire pendant plus d'un siècle . Au début du XIXe siècle , les expériences d'interférences lumineuses réalisées par Young mettent en défaut la théorie corpusculaire de Newton . Le débat semble alors définitivement tranché lorsqu'en 1850 , Fizeau et Foucault montrent expérimentalement que la vitesse de la lumière est plus faible dans l'eau que dans l'air . Huygens avait donc raison : la lumière est bien une onde ! L .