La seconde

[invitea55bf3fa]

Bonjour
Encore une question bizarre !
Combien dure une seconde ?
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[erik]

Bonjour,

Elle dure le temps nécessaire pour que la lumière parcoure exactement 1/299 792 458 mètre. (c'est sa définition officielle depuis quelque années)

[invitea55bf3fa]

Ca dépens à la frequence de la lumière ? Quel est le repère dans une chambre remplie des couleurs différente?
J’espère que je me fais comprendre !
Merci d’avance

[erik]

Ca dépens à la frequence de la lumière

Non, la vitesse de la lumière est la même quel que soit la longueur d'onde (ou fréquence) que tu observe.
Le rouge, l'infrarouge, les ondes radio, le bleu ... se déplace tous à 299 792 458 m/s dans le vide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea55bf3fa]

Non, la vitesse de la lumière est la même quel que soit la longueur d'onde (ou fréquence) que tu observe.
Le rouge, l'infrarouge, les ondes radio, le bleu ... se déplace tous à 299 792 458 m/s dans le vide.

Oui, mersi, mais c’esp pas ça que je voulais dir! par exemple pour un astronaute qui voyage avec une grande vitesse un mètre n’est pas la même chose que pour un autre qui voyage avec une vitesse beaucoup plus petite que son collègue! Si j’ai bien compris le temps coule moins vite et comme la vitesse de la lumière est constante, un mètre ça serai plus petit ! Et le temps coule moins vite parce que la lumière a une longueur d’onde plus grand donc une frequance moins levé !
Et si c’est comme ça :
Une seconde, ça dure combien de temps ?
Ca dépens à la fréquence de la lumière ? Quel est le repère dans une chambre remplie des couleurs différente?
Dites moi si j’ai bien compris S.V.P

[invite34c5d879]

Bonjour,

Elle dure le temps nécessaire pour que la lumière parcoure exactement 1/299 792 458 mètre. (c'est sa définition officielle depuis quelque années)

c'est pas tout a fait ça : c'est le mètre qui est défini par rapport à la seconde, pas l'inverse !

Définitions :
- La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133 (définition de 1967, 13e Conférence générale des poids et mesures).
- Le mètre est la distance parcouru par la lumière en 1/299792458 sec (définition de 1983).

[erik]

c'est pas tout a fait ça : c'est le mètre qui est défini par rapport à la seconde, pas l'inverse !

Ah oui, tiens j'ai dit une bétise, c'est bien le mètre qui est défini à partir de c, pas la seconde.

Merci d'avoir rectifié.

[predigny]

...un astronaute qui voyage avec une grande vitesse un mètre n’est pas la même chose que pour un autre qui voyage avec une vitesse ...

Si un astronaute veut mesurer le mètre qui se trouve dans la fusée de l'autre (quel drôle d'idée) il y aura effectivement des valeurs différentes pour la longueur du mètre, mais pour chacun d'eux, dans leur propre fusée, pas de problème, la seconde et le mètre sont toujours définis de la même façon, il leur suffit d'avoir chacun une source de lumière à césium 133.

[invitefc60305c]

Pour ton astronaute, une seconde dure une seconde.
Pour ton mec sur Terre qui regarde l'astronaute, j'en ai aucune idée, je ne connais pas les formules

[invite34c5d879]

c'est la formule de contraction du temps :
T' = T * racine(1-V²/C²)
C étant la vitesse de la lumière dans le vide et V la vitesse de l'objet par rapport à l'observateur.

Il y a aussi un effet relativiste du au champ de gravitation, dans ce cas je crois qu'on peut aussi appliquer la formule.
Par exemple pour un observateur A situé suffisemment loin pour que le champ de gravitation terrestre soit négligeable et fixe par rapport à la terre, observant B à la surface de la terre. Il suffit de remplacer V par la vitesse de libération au niveau de B (dites moi si je me trompe, je suis pas sur à 100%).
T' = T * racine(1-11.2²/9¹⁰) = T * 0.999999998

ca veut dire que pour chaque seconde passée au niveau de A, il se sera écoulé 2 nanosecondes de moins au niveau de B (c'est pas terrible, vaut mieux prendre une étoile à neutrons ou un trou noir).

[invite1397b00c]

Moi je dirais 1/60° de minutes, ou 1/3600° d'heures, ou 1/86400° de jour.
Par contre, c'est quoi un jour ?

[Garion]

Moi je dirais 1/60° de minutes, ou 1/3600° d'heures, ou 1/86400° de jour.
Par contre, c'est quoi un jour ?

Juste la durée du jour n'est pas assez précise pour définir correctement la seconde, c'est pour ça qu'on se sert de la méthode citée par Predigny :

La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133 (définition de 1967, 13e Conférence générale des poids et mesures).

[invite34c5d879]

c'est pour ça qu'on se sert de la méthode citée par Predigny

Non non, c'est moi qui cite la méthode

[Garion]

Non non, c'est moi qui cite la méthode

Oups, désolé, j'ai du loucher

[invite1397b00c]

Juste la durée du jour n'est pas assez précise pour définir correctement la seconde, c'est pour ça qu'on se sert de la méthode citée par Predigny :

La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133 (définition de 1967, 13e Conférence générale des poids et mesures).

Désolé, mais les horlogers n'utilise pas cette méthode pour pour faire des montres.
D'ailleurs, je serait curieux de savoir quelles méthodes ils ont utilisée au cours des derniers siècles.

De plus cette définition ne veux rien dire pour 90% de la population.

[invitee9ed9cad]

Désolé, mais les horlogers n'utilise pas cette méthode pour pour faire des montres.
D'ailleurs, je serait curieux de savoir quelles méthodes ils ont utilisée au cours des derniers siècles.

c'est parce qu'une montre n'a pas besoin d'être précise a une nanoseconde près.

De plus cette définition ne veux rien dire pour 90% de la population.

c'est parce que 90% de la population ne sait pas ce qu'est une période de radiation.
Ca ne l'empeche pas d'être une definition très exacte et utile, afin d'avoir des horloges extrèmement précises.
90% des personnes ne savent pas comment fonctionne un arbre a came, ça ne les empêchent pas d'utiliser tout les jours leur voiture ...

[f6bes]

............

Par contre, c'est quoi un jour ?

bJr Thomass......
Me semble bien que ce qui définie une JOURNEE soit la
durée d'un révolution de la Terre sur elle meme !!
Cordialement

[inviteae196a7a]

pour ce qui est de la seconde je ne sait plus ou j'ai entendu ca mais elle est aussi définie par, je crois, une fraction de la rotation de la lune autour de la terre ou quelque chose comme ca....
D'ailleurs si le phenomene avec le cesium etait vraiment l'etalon de la seconde alors pourquoi dirait-on que les horloges à cesium peuvent retarder??? (bon d'accord c environ une seconde par milliard d'années ou quelque chose comme ca.... )

[alain_r]

pour ce qui est de la seconde je ne sait plus ou j'ai entendu ca mais elle est aussi définie par, je crois, une fraction de la rotation de la lune autour de la terre ou quelque chose comme ca....
D'ailleurs si le phenomene avec le cesium etait vraiment l'etalon de la seconde alors pourquoi dirait-on que les horloges à cesium peuvent retarder??? (bon d'accord c environ une seconde par milliard d'années ou quelque chose comme ca.... )

C'est toute la différence entre la définiton de la seconde et sa réalisation pratique. La définition est ce qu'elle est, mais rien ne garantit que l'on sache en pratique réaliser un appareil qui mesure le temps conformémement à ladite définiton. Évidemment les deux sont liés : si on a choisi cette définition pour la seconde, c'est bien parce que l'on sait faire des horloges précises basées sur cette définition. Mais il est des cas où c'est moins simple. L'exemple le plus connu est la définition de la masse. On part d'un étalon de masse pour définir le kilogramme, mais il est difficile de reproduire cette masse : il faut faire des comparaisons avec l'étalon, ce qui induit manipulations de celui-ci, d'où usure et variation de la quantité de matière. À l'inverse on pourrait définir le kilogramme comme étant X fois la masse de tel atome, mais là encore ce serait compliqué de réaliser en pratique une masse d'un kilogramme. Tout est donc dans l'équilibre entre la précisision de la définition et la facilité de sa mise en pratique.

[invite8537ca17]

mais si on est pres du trou noir la seconde n'est pas la meme que sur terre non elle dur aussi 9 192 631 770 périodes de la radiation ??

[Coincoin]

Si tu es un près d'un trou noir et que tu regardes ton horloge atomique (que tu as toujours sur toi), une seconde dure une seconde. C'est si tu regardes l'horloge atomique de ton pote peureux qui est resté loin que tu te rendras compte qu'une seconde pour toi n'est pas égale à une seconde pour lui. Tout dépend de l'observateur.

[invite1397b00c]

bJr Thomass......
Me semble bien que ce qui définie une JOURNEE soit la
durée d'un révolution de la Terre sur elle meme !!
Cordialement

Bien, et comment la mesurer ?

[invite1397b00c]

c'est parce qu'une montre n'a pas besoin d'être précise a une nanoseconde près.
...
Ca ne l'empeche pas d'être une definition très exacte et utile, afin d'avoir des horloges extrèmement précises.

Mis à part dans un laboratoire atomique, cyclotron ou autre, qui a besoin de la précision à la nanoseconde ?
Je n'aime pas ces nouvelles définitions scientifiques faites pour les scientifiques, comme si avant de les faire les unités n'avaient jamais été exacte.

Quelqu'un qui possède une montre de qualité constatera que sa montre est toujours à l'heure, même des centaines de jours plus tard.
Pas de miracle au césium là dedans. Par contre je constate que personne ne peut m'expliquer la méthode des horlogers. C'est bien dommage, le savoir se perd.

En cas de catastrophe sur terre, la définition actuelle de la seconde n'aidera pas les survivants à mesurer le temps.

[Coincoin]

Pour définir un nouvel étalon, il faut un phénomène permettant des mesures très précises. Au début, on se basait sur la durée d'un jour, mais on s'est rendu compte que cette durée fluctuait très légèrement d'un jour sur l'autre. Très légèrement, mais déjà trop pour qui veut faire des mesures précises au millionième. Du coup, il a fallu trouver plus précis. Mais ça n'empêche pas qu'il n'y a pas forcément besoin de tant de précision. Pour régler une montre ou une horloge, on se base sur une horloge de référence (l'horloge parlante, les bips à la radio ou les horloges permettant une synchronisation radio). Ces horloges de réference utilisent le temps international qui est défini comme étant la moyenne d'un certain nombre d'horloges atomiques.

Les définitions ne sont pas pratiques dans la vie de tous les jours, et alors ? Leur but est d'être précis et de pouvoir être utilisé pratiquement pour des mesures scientifiques de très hautes précision.

Bref, pour répondre point par point au message :

qui a besoin de la précision à la nanoseconde ?

Les scientifiques.Mais pas seulement : pour le système GPS, une erreur de quelques nanosecondes correspond à une erreur d'un mètre déjà.

Je n'aime pas ces nouvelles définitions scientifiques faites pour les scientifiques, comme si avant de les faire les unités n'avaient jamais été exacte.

Avant, la définition était exacte en théorie, mais en pratique pas précise. Effectivement les définitions scientifiques sont faites pour les scientifiques, et alors ?

Quelqu'un qui possède une montre de qualité constatera que sa montre est toujours à l'heure, même des centaines de jours plus tard.

Mais parfois, on a besoin d'une précision encore plus grande...

Par contre je constate que personne ne peut m'expliquer la méthode des horlogers. C'est bien dommage, le savoir se perd.

Les horloges utilisent indirectement des horloges atomiques : ils ont chez eux une horloge radiopiloté qui est synchronisée sur le temps international et qui leur sert de référence pour régler les nouvelles montres.

En cas de catastrophe sur terre, la définition actuelle de la seconde n'aidera pas les survivants à mesurer le temps.

Effectivement, mais de toute façon ça n'en est pas du tout le but. L'homme fait plus que survivre, encore heureux.

[predigny]

... Je n'aime pas ces nouvelles définitions scientifiques faites pour les scientifiques, comme si avant de les faire les unités n'avaient jamais été exacte.
[...]
En cas de catastrophe sur terre, la définition actuelle de la seconde n'aidera pas les survivants à mesurer le temps.

Si justement ! Une seconde basée sur la durée de la rotation de la terre est sujette à variations. Si le climat se réchauffe, la glace de l'Antartique fondra, le niveau d'eau des océans augmentera et du fait de la conservation du moment cinétique, la terre ralentira, sans parler du ralentissement de la terre dû aux marées et à pleins d'autres causes. La définition basée sur le césium 133 a aussi l'énorme avantage de ne dépendre d'aucun étalon mis sous cloche de verre. Il est disponible dans tous les labos bien équipés.
Quand à l'utilité pratique, elle est énorme, en recherche bien sûr mais aussi pour Mr Toutlemonde puisque sans ces supers horloges, il n'y aurait pas de GPS possible, ou il serait très imprécis.

[invite1397b00c]

Si justement ! Une seconde basée sur la durée de la rotation de la terre est sujette à variations. Si le climat se réchauffe, la glace de l'Antartique fondra, le niveau d'eau des océans augmentera et du fait de la conservation du moment cinétique, la terre ralentira, sans parler du ralentissement de la terre dû aux marées et à pleins d'autres causes.

Et oui et du coup avec cette nouvelle définition on aura des jours de plus de 24x60x60 secondes.

Les scientifiques seront contents, ils auront leur définition trés précise (j'en convient) mais comment mesurera-t-on le temps s'écoulant dans la journée ?

[invite1397b00c]

Les horloges utilisent indirectement des horloges atomiques : ils ont chez eux une horloge radiopiloté qui est synchronisée sur le temps international et qui leur sert de référence pour régler les nouvelles montres.

Merci Coincoin, toujours net et précis dans les réponses.
Par contre depuis quand datent les premières horloges atomiques ?
Les horlogers n'ont pas attendu celles-ci pour construire des horloges. Je m'interrogent toujours sur la méthode utilisé par les premiers horlogers.

[Coincoin]

Et bien à des époques plus reculées, les gens allaient regarder sur le clocher de la ville, qui servait de référence. Et les différentes villes déviaient l'une de l'autre si personne ne faisait l'aller-retour avec son horloge synchronisée sur sa ville de départ. De nos jours, de tels décalages seraient inenvisageables avec les échanges et les télécommunications qui en dépendent.

D'ailleurs, pour l'anecdote, c'est en travaillant à l'office des brevets sur des systèmes de synchronisation d'horloge à distance qu'Einstein a eu l'idée de la relativité restreinte...

[predigny]

Et oui et du coup avec cette nouvelle définition on aura des jours de plus de 24x60x60 secondes....

Il y a déjà de temps en temps des rattrapages de la durée du jours. Généralement ça permet de dormir une seconde en plus ou en moins ! Pas de quoi trop s'inquiéter.
Avant les horloges atomiques il y avait les horloges à quartz et encore avant des horloges mécaniques. Elles étaient recalées régulièrement par des observations astronomiques faite avec une lunette méridienne. L'horloger du coin recalait sa montre la plus précise par un appel téléphonique à l'horloge parlante. ... Avant l'horloge parlante et le téléphone, je ne sais pas trop comment ils faisait, sans doute en se déplaçant avec une montre de haute qualité jusqu'à l'observatoire le plus proche.

[f6bes]

Bien, et comment la mesurer ?

Bjr Thomass.......
Ca, je l'ai appris au primaire et c'est facile à comprendre.
Ingrédient: le soleil, un baton et un chrono
Le soleil , quelque soit le moment de la journée, indique MIDI quelque part sur la terre .On dit qu'il est au Zénith .
Suffit de planter un baton dans son jardin.
A midi (le zénith) le soleil projetera sur le sol une ombre du baton. La longeur de cette ombre sera MINIMALE.
AVANT et APRES le zénith cette ombre s'allonge.
Nous obtenosn un "creux" dans l'élongation de l'ombre.
Reste à déclencher un chrono à cet instant préçis.
Laissons tourner la terre jusqu'au nouveau passage (le lendemain) du soleil au zénith.On stoppe le chrono.
Nous obtenons la durée d'une révolution de la terre sur elle meme (un jour).Certe la préçision est n'est pas parfaite.Faut effectivement bien repérer le "creux" de l'ombre pour déclencher et arréter le chrono .
Mais on peut faire mieux avec le meme proçédé.
Suffit de comptabiliser les passages sur 10 jours , faire une moyenne et la préçision est multipliée par 10.
On peut aller plus loin sur 100 jours !!!!!
Cordialement