La seconde est-elle une durée particulière et pourquoi ?

[muzoter]

Bonjour,

La seconde est une durée, je pense que personne ne remet cela en question mais la question que je me posais est de savoir en quoi cette durée d'une seconde se distingue de toute autre (durée)

J'ai un peu de mal à comprendre peut-on m'aider merci de m'aider
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[pm42]

Elle n'a rien de particulier : c'est juste une convention construite historiquement à partir de la durée du jour : 24 heures de 60 minutes de 60 secondes.
Depuis, on a changé cette définition pour la rendre plus précise mais c'est tout.

[muzoter]

Oui c'est un choix arbitraire qu'a fait la communauté scientifique à un moment donné, histoire de mettre les pendules à l'heure en somme

Or cela signifie donc ou alors je me trompe en disant cela, que les raisonnements qui sont tenus avec des durées n'importe lesquelles genre 20 secondes ou 20 minutes ou une semaine ou un mois (...) ou 10 milliards d'années ainsi de suite, gardent leurs validités logiques avec des durées d'une seconde.

Donc au final si des raisonnements, étayés par des expériences concrètes c'est entendu mais souvent là où ça foire c'est lors des interprétations, disent ou concluent que les temps ne sont pas les mêmes ici ou là alors cela signifie dans le même temps que les secondes, qui sont elles-mêmes des temps ou des durées tout ce qu'il y a de plus ordinaires, changent équivalemment

[pm42]

Oui c'est un choix arbitraire qu'a fait la communauté scientifique à un moment donné, histoire de mettre les pendules à l'heure en somme

Non, c'est un choix arbitraire qui a été fait par des sociétés humaines bien avant que la science telle qu'on la connait n'existe et qui ensuite a été repris et formalisé par la communauté scientifique.

Or cela signifie donc ou alors je me trompe en disant cela, que les raisonnements qui sont tenus avec des durées n'importe lesquelles genre 20 secondes ou 20 minutes ou une semaine ou un mois (...) ou 10 milliards d'années ainsi de suite, gardent leurs validités logiques avec des durées d'une seconde.

Globalement oui mais c'est vague et général dit comme ça. Certaines choses sont valides sur des durées courtes mais pas longues et l'inverse est vrai aussi.

Donc au final si des raisonnements, étayés par des expériences concrètes c'est entendu mais souvent là où ça foire c'est lors des interprétations, disent ou concluent que les temps ne sont pas les mêmes ici ou là alors cela signifie dans le même temps que les secondes, qui sont elles-mêmes des temps ou des durées tout ce qu'il y a de plus ordinaires, changent équivalemment

Je ne comprends pas un mot.

[A voir en vidéo sur Futura]

[muzoter]

Je ne comprends pas un mot.

Logiquement si je dis "le temps ralenti" ou "se dilate", cela ne veut-il pas dire que la seconde qui est une durée comme toute durée, est elle-même affectée, devient plus longue

[pm42]

Logiquement si je dis "le temps ralenti" ou "se dilate", cela ne veut-il pas dire que la seconde qui est une durée comme toute durée, est elle-même affectée, devient plus longue

Non parce que ce genre de phrase n'a pas de sens. Le temps reste le temps et c'est uniquement la perception par un observateur extérieur qui change.

[muzoter]

Oui c'est ce que je pensais aussi donc ouf sauvé les horloges très précises (atomiques) qui ne retarderaient pas de plus d'une seconde en 13 milliards d'années, ne sont pas du tout affectées dans leurs déterminismes propres, quelques que soient par ailleurs leurs positions et vitesses relatives, les unes par rapport aux autres

[XK150]

Bonjour ,

Voyez cette discussion récente en Physique :

http://forums.futura-sciences.com/ph...-metrique.html

[muzoter]

Tifoc :

La plupart des pendules ne battent pas la seconde (j'écris la plupart par acquis de conscience, mais en fait je n'en ai jamais vu qui la batte) mais elles donnent l'heure juste.

http://forums.futura-sciences.com/ph...-metrique.html

Mais si justement toute horloge "bat la seconde", même si cela ne se voit pas c'est pour ça que toutes les horloges donnent l'heure juste.

derrière toute horloge "bat la seconde", c'est cela qu'il faut comprendre

[mach3]

Historiquement, les premiers "étalons" de temps était le jour, l'année, le mois (lunaire). Ce sont des durées particulières par rapport aux conditions de vie de l'humain sur Terre. On a ensuite découpé la journée (du lever au coucher) en 12 heures (de durées pas forcément égales, et non constante au long de l'année et suivant le lieu). S'y sont ajoutées ensuite 12 autres heures pour la nuit. Plus tard avec les horloges, on a introduit des subdivisions, la minute, d'abord, puis la seconde. On a donc défini, ensuite, arbitrairement, la seconde comme étant 1/86400e de la durée d'un jour. On aurait pu choisir 1/100000e de jour comme étalon de temps, mais la base 10 ne s'étant imposé que tardivement... Et comme la durée d'un jour varie légèrement au cours du temps, ce n'est pas une bonne définition. On a finalement défini, toujours arbitrairement, la seconde en rapport avec la fréquence du rayonnement d'une transition électronique de l'atome de césium, en se débrouillant pour que ce soit proche des 1/86400e de jour. Rien de "particulier", si ce n'est l'arbitraire.

Pour revenir à la base, il y a des phénomènes périodiques, ou de croissance ou décroissance exponentielle (avec une fameuse constante de temps, ou demi-vie), et le constat que beaucoup de ces phénomènes ont des fréquences dont les rapports ne changent pas (parfois sous certaines conditions), ou changent en fonction de telle ou telle condition, mais toujours de la même façon.

Les phénomènes qui gardent les mêmes rapports de fréquences dans les conditions les plus diverses peuvent être qualifiés de "bonnes horloges". Les fréquences des rayonnements (la plupart, certaines sont modifiées à la marge par un champ magnétique) émis ou absorbées par divers atomes, immobiles les uns par rapport aux autres (en moyenne, il y a tout de même l'agitation thermique, qui introduit un bruit) et au même potentiel gravitationnel, gardent des rapports constants dans toutes situations. En effet, on a mesuré des raies d'émissions ou d'absorptions, atomiques ou moléculaires, en provenance de nombreux lieux de l'univers, et les rapports des fréquences des différentes raies en provenance d'un même lieu se révèlent être toujours les mêmes, alors que les fréquences mesurées elles-mêmes varient, en fonction de la vitesse relative ou du champ gravitationnel. Idem pour les fréquences de désintégrations (nombre de fois que la population est divisée par deux par unité de temps), deux échantillons de radionucléides différents, immobiles l'un par rapport à l'autre et au même potentiel gravitationnel, ont pour rapport de leurs fréquences une constante immuable.

Un pendule n'est pas une bonne horloge. Le rapport entre sa fréquence et les fréquences de raies atomiques ou de désintégration dépend du champ de gravitation.
Une réaction chimique n'est pas une bonne horloge. Les demi-vies des réactifs dépendent de la température.
La Terre, que ce soit par sa rotation ou sa révolution, n'est pas une bonne horloge car elle est perturbée par les autres astres et par sa dynamique interne.
Une horloge atomique, basée sur une transition électronique d'un atome est une bonne horloge. Son fonctionnement, au moins en théorie (il y a des limitations techniques, certaines évidentes...), ne dépend pas du champ de gravitation (il faut néanmoins que la taille de l'horloge soit suffisamment petite pour que les forces de marée soient négligeables), ni de la température extérieure, ni de son mouvement.

Pour l'aspect relativiste maintenant :

Ce qui est postulé par la relativité, c'est que deux bonnes horloges, étalonnées, synchronisées et séparées lors d'un événement A (date+lieu), où elles marquent donc exactement la même heure, et réunies lors d'un événement B (date+lieu), ne marqueront la même heure en cet événement B que dans des cas particuliers (elles sont toujours étalonnées, mais elles ne sont plus synchronisées). Leurs mouvements et les différents potentiels gravitationnels qu'elles vont subir feront que leurs lignes d'univers n'auront pas la même longueur. On peut embarquer avec les horloges tout un tas de dispositifs (mécaniques, chimiques, biologiques, vivants!) dont on connait les fréquences en fonction des conditions dans lesquelles elles se trouvent (de mauvaises horloges, mais des horloges connues), ils sembleront, vis-à-vis de l'horloge qu'ils accompagnent, sans changement aucun par rapport à ce qui est connu. Notamment, un être humain ne ressentira pas que les secondes sont plus longues ou plus courtes (en tout cas ni plus ni moins que lorsque qu'il s'ennuie ou s'amuse...). Deux humains, chacun accompagnant l'une des deux horloges, n'auront pas vécu la même durée entre A et B (la différence de durée étant imperceptible dans la vie de tous les jours, sauf dans des applications techniques d'une extrême précision).

m@ch3

[muzoter]

Tout ceci est vrai mais toutefois jamais les horloges ralentissent ou accélèrent contrairement à ce qu’il est courant de lire, parfois même dans des articles très sérieux ou réputés tels. Exemple :

https://www.rts.ch/info/sciences-tec...altitude-.html :

Une horloge atomique placée dans une fusée volant très haut avance plus vite qu’une autre horloge restée à la surface de la Terre où les effets du champ magnétique terrestre sont plus forts.

Car à la vérité ce ne sont pas les horloges qui sont affectées directement, dans leurs fonctionnements ou déterminsimes propres, mais l’effet relativiste provient simplement du fait que des horloges en mouvements relatifs les unes par rapport aux autres NE PEUVENT PAS RESTER SYNCHRONISEES.

Or une horloge n’est pas assez intelligente pour penser à se synchroniser elle-même (sur d’autres horloges environnantes), il faut donc que quelqu’observateur situé ici ou là, à un moment donné ou à un autre et au moins un brin intelligent, songe à synchroniser les horloges.

au final aucune durée est affectée dans ces histoires, surtout pas la seconde qui comme telle (en tant que durée) est une durée tout ce qu’il y a de plus ordinaire


http://clea-astro.eu/lunap/Relativit...s-Impropre.pdf :

Le développement précédent montre bien que des horloges en mouvement
relatif ne peuvent pas rester synchronisees, même si elles l'ont été à un
instant antérieur donné.

[mach3]

Tout ceci est vrai mais toutefois jamais les horloges ralentissent ou accélèrent contrairement à ce qu’il est courant de lire, parfois même dans des articles très sérieux ou réputés tels.

Problème connu et courant. Trop courant.

Le fait est, cependant, qu'en observant une horloge en mouvement (ou situé à un potentiel gravitationnel différent), on voit (au sens de voir avec les yeux) une horloge qui tourne plus vite ou moins vite qu'une horloge immobile à côté de nous (les phénomènes accompagnant l'horloge étant accélérés ou ralentis d'autant que l'horloge), c'est le décalage vers le rouge (que son origine soit le mouvement, la gravitation, voire l'expansion, c'est du pareil au même).

Evidemment, en prenant les choses sous cet angle de vue (!) une horloge qui se rapproche est vue accélérée et une horloge qui s'éloigne est vue ralentie, alors que les textes racontent souvent qu'une horloge en mouvement est ralentie par rapport à une horloge immobile, sans plus, et oublient de préciser que c'est dans une reconstruction, après avoir décidé arbitrairement d'un système de coordonnées dans lequel on peut comparer le temps propre d'une horloge mobile avec un temps coordonnée construit pour être synchrone avec une horloge "immobile".

Après, il n'est pas évident de faire des textes faciles à lire (vulgarisation) qui ne présentent pas de travers la relativité, la faute à l'intuition de la vie quotidienne (temps absolu, etc). Certains essaient de faire l'effort. Loin d'être une majorité ils sont malheureusement noyés dans un océan de mauvaise vulgarisation.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

la faute à l'intuition de la vie quotidienne (temps absolu, etc).

Et amha au langage humain, parfois mal adapté ou insuffisamment complet. Mais ça va de pair (le langage s'est formé pour s'adapter à la vie quotidienne).