Definir le temps

[invite21348749873]

Bonjour à tous
Quelqu'un me demandait l'autre jour de donner une définition du temps, sans faire réference au temps.
Est ce possible à votre avis?
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[invitea01d101a]

Bonjour !

Question vaste et embarrassante...

Définir le temps de manière scientifique et intrinsèque (ie sans faire référence au temps) est très difficile. Car le temps est avant tout un constat de la vie quotidienne, tout comme l'espace fait partie de notre quotidien.

Définir le temps sans faire référence au temps ? Il faut prendre garde au fait qu'il y a une amiguïté dans votre formulation. Le temps se réfère à deux choses distinctes. Il y a la temps physique, celui qui s'écoule et qui est constaté ; il y a aussi le concept du temps, qui est plutôt lié à notre incapacité à saisir le temps physique.

La reformulation que je propose est : comment définir le temps (conceptuel) sans faire référence au temps (physique, celui que l'on constate) ? Je pense que la relativité Einsteinnienne est une bonne échappatoire... dans le sens où le temps est une dimenion, tout comme l'espace, et que les deux sont intimement liés (en relativité d'Einstein, le principe de simultanéité n'est plus vrai). Alors, le temps conceptuel est vu comme une dimension, tout comme l'est l'espace...

Qu'en est-il alors du temps physique ? Pour ma part, étant insaisissable, ce temps ne peut être appréhendé - dans l'état actuel de nos connaissances - sans faire référence à une quelconque mesure du temps. Par contre, rien de nous empêche de procéder à une modélisation de cet insaisissable temps. On le fait par exemple dans le cadre de la théorie de la relativité d'Einstein, en invoquant un principe d'évolution. Il est d'ailleurs extraordinaire que le temps conceptuel qui en découle modélise si bien le temps physique. En ce sens, le temps conceptuel définit par la relativité est sans doute une première piste pour nous aider à comprendre ce qu'est le temps physique...

...malheureusement cette approche, bien que suffisante pour rendre compte du comportement du temps, n'explique pas ce qu'est le temps... Une manière d'y répondre serait de trouver les causes du temps... ce qui semble très difficile...

Conclusion : étant conditionné dans notre monde, il me semble tout à fait présomptueux de vouloir définir ce qu'est le temps sans y faire référence... Pour ma part, c'est le même genre de questions que de définir ce qu'il y a au-delà de l'Univers...

à suivre...

Cordialement,

[invite21348749873]

Merci de votre réponse
Je me dis aussi que la notion du temps est quelque chose de "gravé"en nous , dans le genre humain ,et sans doute animal et végetal;cette gravure peut se modéliser, se concevoir (votre temps conceptuel), mais ne pourra jamais s'expliquer, l'explication et la question étant une meme chose.
Je ne sais pas si je suis bien clair, là.

[invite7458c2b9]

Bonjour,

moi je donnerai une définition assez mathématiques, mais certainement pas satisfaisante. Pour moi le temps est la variable indépendante dont la charge de Noether associée est l'énergie. Mais ça me semble un peu léger quand même...
Qu'en pensez vous?

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Salut,
Dans ce cas, c'est quoi l'énergie ?

Personnellement, je rejoins WeinbergJr : le temps peut être défini formellement comme la dimension de l'espace-temps qui se distingue des autres (y a qu'à regarder la signature de la métrique), tu peux ensuite si tu veux définir l'énergie via Noether. Mais ça n'explique pas le côté irréversible du temps, tout ce qui est second principe de la thermodynamique et autre...

[invitea01d101a]

petite précision cependant Coincoin - j'espère que vous en conviendrez...

La physique se doit d'être une science prédictible... Elle se fiche pas mal de ce que sont les choses, simplement elle répond à la question du devenir des choses... En outre, la question de savoir si le temps peut être appréhendée sans faire référence au temps me semble ne pas être une question de physique... peut-être de métaphysique ???

Cordialement,

[invitea01d101a]

Salut,
Dans ce cas, c'est quoi l'énergie ?

Personnellement, je rejoins WeinbergJr : le temps peut être défini formellement comme la dimension de l'espace-temps qui se distingue des autres (y a qu'à regarder la signature de la métrique), tu peux ensuite si tu veux définir l'énergie via Noether. Mais ça n'explique pas le côté irréversible du temps, tout ce qui est second principe de la thermodynamique et autre...

...en outre, le temps, au sens où nous, pauvres humains, le concevons, n'est qu'une partie révélée de l'iceberg "évolution de l'Univers"...

...je pense qu'une question plus de l'ordre du "physicien" est : y-a-t'il un principe d'évolution global de l'Univers, principe dont découle notre vision du temps (qu'il soit conceptuel ou matériel, ie une horloge qui le mesure) ? La réponse est "oui" en ce qui me concerne... mes arguments reposent surtout sur le fait que la relativité générale semble être (en négligeant toutefois certains effets quantiques) une "bonne" théorie (au moins en termes de structure d'espace-temps... quid de la matière ? Personne pour l'instant n'est capable de dire ce qu'il faut mettre dans le tenseur d'énergie-impulsion...). Cette bonne théorie nous apprend que le temps peut se concevoir comme une ligne d'Univers, autrement dit le chemin suivi par un observateur à travers l'espace-temps.

pour terminer : le physicien remarque, dans le cadre d'une théorie saine comme la relativité d'Einstein, que le temps suit ce principe d'évolution. Ce qui est pourtant miraculeux, c'est que temps et espace ne font qu'un, bien que chacun est capable de ressentir la grande différence qu'il y a entre dimension de temps et dimension d'espace. Ceci est à relier avec le fait que l'espace-temps admet une structure géométrique, dans laquelle le temps est une flèche "perpendiculaire" à l'espace à trois dimensions dans lequel nous évoluons. Pourquoi la Nature nous a-t'elle fait un tel "cadeau géométrique" ? Une reformulation scientifique censée et raisonnée serait plutôt de se demander si nous serions là pour en parler si le temps n'était pas distinguable de l'espace lors du cours de l'évolution de l'Univers...

Cordialement,

[invite21348749873]

Espace et temps ne font qu'un; cependant je n'ai jamais rencontré qui que ce soit (Physicien, mystique, artiste ou tout ce que vous voulez) qui prétende concevoir d'une façon claire, nette, "viscérale" cette proposition.
En revanche, d'aucuns la maitrisaient parfaitement sur le plan conceptuel et mathematique, ce qui n'est pas si compliqué d'ailleurs.

[invite88ef51f0]

petite précision cependant Coincoin - j'espère que vous en conviendrez...

La physique se doit d'être une science prédictible... Elle se fiche pas mal de ce que sont les choses, simplement elle répond à la question du devenir des choses... En outre, la question de savoir si le temps peut être appréhendée sans faire référence au temps me semble ne pas être une question de physique... peut-être de métaphysique ???

Cordialement,

Je suis d'accord. C'est pour ça que j'ai utilisé tant de fois le verbe "pouvoir" dans mon message précédent. On peut le définir ainsi, mais ce n'est pas forcé : d'une part parce qu'il y a d'autres manières de le définir, mais aussi d'autre part parce qu'il n'y a pas forcément besoin de le faire pour s'en servir.

Se demander ce qui différencie le temps de l'espace conduit inévitablement à s'interroger sur le principe de causalité.

[GrisBleu]

Que pensez vous de la definition a la Einstein ?
Le temps mesure (donc sans trop de reference a une metaphysique) est la coincidence, dans le referentiel local (pour eviter les problemes de courbure) ou je suis au repos, de ma mesure et l'aiguille d une horloge parfaite en face d un nombre
Si tout le monde a la meme horloge ca devrait suffire, non ?

Je conviens que ce n est pas trop satisfaisant, mais ca me plait pas mal
@+

[invite88ef51f0]

Sauf que la notion d'horloge n'est pas un concept fondamental de la physique. Demande-toi comment on construit une horloge et tu verras que ce point de vue n'est pas totalement satisfaisant non plus.

Personnellement, j'ai un point de vue à la Pascal : faut pas chercher à expliquer les notions intuitives de base.

[ClairEsprit]

Sauf que la notion d'horloge n'est pas un concept fondamental de la physique. Demande-toi comment on construit une horloge et tu verras que ce point de vue n'est pas totalement satisfaisant non plus.

L'horloge n'est pas un concept fondamental et effectivement Einstein ne dit pas cela non plus. Il utilise la notion de trajet d'un rayon lumineux entre deux points A et B, et pose par définition que le temps requis pour voyager de A en B est le même que le temps requis pour voyager de B en A. Ensuite il synchronise deux horloge en A et B en disant qu'avec un rayon emis en A à Ta, réflechi en B à Tb et reçu en A à T'a, on doit avoir Tb-Ta=T'a-Tb (les mesures de temps indicées en a étant données par une horloge en A et celles indicées en b par une horloge en B).

Personnellement, j'ai un point de vue à la Pascal : faut pas chercher à expliquer les notions intuitives de base.

Il me semble que la notion de temps comme définie par Einstein n'est pas une notion intuitive de base; c'est une définition quelque peu récursive mais malgré tout complète me semble-t-il.

[invite21348749873]

Bonjour La notion de coincidence fait appel explicitement à la notion de temps.

[invite21348749873]

Sauf que la notion d'horloge n'est pas un concept fondamental de la physique. Demande-toi comment on construit une horloge et tu verras que ce point de vue n'est pas totalement satisfaisant non plus.

Personnellement, j'ai un point de vue à la Pascal : faut pas chercher à expliquer les notions intuitives de base.

Bonsoir
Pourtant, c'est en s'attaquant a la notion intuitive de temps absolu qu'Einstein a developpé sa théorie.

[invitea01d101a]

L'horloge n'est pas un concept fondamental et effectivement Einstein ne dit pas cela non plus. Il utilise la notion de trajet d'un rayon lumineux entre deux points A et B, et pose par définition que le temps requis pour voyager de A en B est le même que le temps requis pour voyager de B en A. Ensuite il synchronise deux horloge en A et B en disant qu'avec un rayon emis en A à Ta, réflechi en B à Tb et reçu en A à T'a, on doit avoir Tb-Ta=T'a-Tb (les mesures de temps indicées en a étant données par une horloge en A et celles indicées en b par une horloge en B).

[...]

bonsoir

attention toutefois : ce que vous dîtes est certainement valable en relativité restreinte... Mais avant de pouvoir définir le temps de trajet d'un rayon lumineux, il faut tout de même définir la notion de temps.

De plus, ce que vous exprimez n'est plus valable en relativité générale ; il se pourrait que, par un effet "d'entraînement" de l'espace-temps, les horloges de deux observateurs inertiels ne s'écoulent pas "à la même vitesse" lorsqu'on va de A à B ou lorsque l'on va de B à A... Cet effet d'entraînement peut être rendu en RG en se donnant une métrique (donc : un référentiel) avec présence de termes croisés temps-espace... Enfin, remarquez que, dans le cas d'une telle métrique, il n'est plus possible de synchroniser les horloges non infiniment voisines l'une de l'autre...

Cordialement,

[ClairEsprit]

bonsoir

attention toutefois : ce que vous dîtes est certainement valable en relativité restreinte...

Oui, effectivement; je n'ai pas le bagage suffisant pour m'exprimer vis-à-vis de la RG et je ne sais pas si le concept de temps y est vu différemment. Si c'est le cas j'aimerais bien comprendre comment le "temps général" tend vers le "temps relatif"...

Mais avant de pouvoir définir le temps de trajet d'un rayon lumineux, il faut tout de même définir la notion de temps.

Pas vraiment, pour ce j'en comprends, car c'est une définition comme le dit Einstein : c'est ainsi que je disais qu'elle était quelque peu récursive. Einstein dit que par définition , le temps requis pour voyager de A en B est le même que le temps requis pour voyager de B en A.

De plus, ce que vous exprimez n'est plus valable en relativité générale ; il se pourrait que, par un effet "d'entraînement" de l'espace-temps, les horloges de deux observateurs inertiels ne s'écoulent pas "à la même vitesse" lorsqu'on va de A à B ou lorsque l'on va de B à A...

Je ne comprends pas cela... mais je pense qu'en ouvrant un cours de RG j'y verrais plus clair (enfin en l'ouvrant une bonne centaine de fois ... )

[invite80d5b7f1]

Le temps, c'est la perception que nous avons de la succession d'évènements liés par des relations de causalité. Il bien admis, je crois, de nos jours, que le temps ne s'écoule pas uniformément et que ce ne sont pas les évènements qui s'inscrivent "dans le temps", mais les évènements eux-mêmes qui FONT que le temps existe.

[ClairEsprit]

De plus, ce que vous exprimez n'est plus valable en relativité générale ; il se pourrait que, par un effet "d'entraînement" de l'espace-temps, les horloges de deux observateurs inertiels ne s'écoulent pas "à la même vitesse" lorsqu'on va de A à B ou lorsque l'on va de B à A...

En y repensant, sauf erreur de ma part, cette objection ne doit pas pouvoir être appliquée à la définition que je présentais puisqu'il s'agit là du temps de trajet d'un rayon lumineux entre A et B, les horloges en A et B ne voyageant pas.

[invite5456133e]

Espace et temps ne font qu'un

Ah bon! Pas pour moi, en tout cas.

[invitea01d101a]

En y repensant, sauf erreur de ma part, cette objection ne doit pas pouvoir être appliquée à la définition que je présentais puisqu'il s'agit là du temps de trajet d'un rayon lumineux entre A et B, les horloges en A et B ne voyageant pas.

Veuillez m'excuser : pour vous, ne pas voyager signifie quoi exactement en RG ???

cordialement,

[invitea01d101a]

Espace et temps ne font qu'un; cependant je n'ai jamais rencontré qui que ce soit (Physicien, mystique, artiste ou tout ce que vous voulez) qui prétende concevoir d'une façon claire, nette, "viscérale" cette proposition.

[...]

Cassons, si vous me le permettez, un mythe... Il ne faut pas dire : espace et temps ne font qu'un... cela amène à de sérieux contre-sens ! Cette assertion est (tristement) populaire dans les pseudo-magazines scientifiques. Elle amène la confusion.

Reprenons à zéro ! La théorie de la relativité peut se concevoir ainsi. Supposons que nous prenions le temps de façon naïve (que tout le monde a, lorsqu'il observe autour de lui, et qu'il constate un changement). Prenons un observateur, autrement dit quelqu'un qui va relever les événements qui se déroulent autour de lui (ex : chute d'un arbre, explosion d'une super novae etc.). Cet observateur peut classer les événements qu'il constate lorsqu'il est à un endroit précis et à un instant précis en trois grandes classes : événements passés (qu'il a pu constater antérieurement), événements présents, événements futurs (qu'il n'a pas encore constaté).

Cette hiérarchie est très importante (passé, présent, futur). Elle constitue en quelque sorte le "coeur" de la théorie de la relativité d'Einstein. Comment cela ???...

...tout simplement en remarquant qu'un événement donné se produit à un endroit précis et à un instant précis. Un événement, c'est donc la donnée d'une date et d'une position. C'est l'ensemble de tous les événements qui constitue ce que les physiciens appellent l'espace-temps (une position, un instant pour chaque événement qui se produit). En outre, un observateur donné, au cours du temps, peut être vu comme une succession d'événements (il était là à cet instant, maintenant il est là, et à la prochaine seconde il sera là). L'ensemble des événements : "l'observateur est passé là à cet instant" s'appelle "ligne d'Univers" (c'est une ligne continue dans l'espace-temps).

Mais le fait que l'observateur en question puisse faire la distinction entre passé et avenir (du point de vue des événements qu'il peut relever) montre que l'espace (physique) et le temps (celui auquel nous sommes accoutumés) ne se mélangent pas. Le temps a une flèche (il s'écoule toujours dans le même sens... sinon, on ne pourrait sauver l'hypothèse de distinction entre passé et avenir... Techniquement parlant, et de manière légèrement plus sophistiqué, on parle de l'hypothèse de protection chronologique des événements : on interdit des situations paradoxales comme : ce qui se passerait si vous remontiez le temps et vous tuiez votre grand-père
biologique).

Conclusion : ça n'est pas l'espace et le temps qui ne font qu'un ! C'est plus subtil... En fait, on devrait plutôt dire : l'espace-temps est un espace dans lequel à chaque point correspond un événement.

Remarquez que dans l'expression "espace-temps", ni le mot "espace" ni le mot "temps" ne font référence au temps constaté au quotidien ou à l'espace dans lequel chacun de nous évolue... Peut-être la dénomination "espace-temps" est mal choisie pour les profanes... Quoiqu'il en soit, c'est un terme réservé à l'ensemble des événements possibles...

Si vous n'avez pas tout suivi, veuillez m'en excuser par avance... Il s'agit d'un sujet tellement complexe à expliquer, surtout sans petits dessins... Pour ma part, j'avoue avoir tapé cela dune seule traîte... Je suis prêt à répondre à vos questions si vous en avez, en ce cas je m'efforcerai de "dégager" un peu le complexe pour que la base soit plus apparente...

Cordialement,

[invité576543]

Bonsoir,

La notion de coincidence fait appel explicitement à la notion de temps.

Pas exactement. Elle fait appel uniquement à la notion d'espace-temps. On ne peut pas définir dans l'absolu une coïncidence seulement temporelle.

En allant plus loin la notion de coïncidence spatio-temporelle et la notion de point de l'espace-temps se définissent l'une l'autre, et forme un concept premier, avant même les notions de temps et d'espace.

Sur cette première base, le point suivant est la notion de continuum, c'est-à-dire de voisinage d'un point de coïncidence. C'est encore une notion première, c'est l'idée que pour tout événement (une coïncidence) il y a des événements infinitésimalement voisins dans une infinité de directions "autour" de l'événement.

Parmi ces directions, certaines correspondent à la continuité temporelle d'un "même" objet. Le concept premier est moins le temps que l'idée que des séries de coïncidences correspondent à un "même objet". Cette série est appelée une trajectoire, une ligne d'univers.

Enfin, ce qu'on appelle le temps pour un objet donné, c'est la direction de cette trajectoire (tangente), la direction en 4D dans laquelle l'objet "existe" (a existé, existera). Les autres dimensions (et on constate qu'il y en a trois) sont les dimensions d'espace (pour cet objet, ou plus généralement pour la trajectoire considérée).

Il est difficile d'imaginer le temps sans des objets "qui durent", et même "qui existent"; car quand on dit qu'un objet existe, on parle d'une trajectoire, d'une suite de coincidences, pas de quelque chose de localisé dans un petit voisinage d'espace-temps. Le concept premier est là, à mon sens, dans cette paire d'idées qui se définissent l'une l'autre, le temps et cette invariance particulière de ces objets "qui existent".

Les notions d'horloges, de temps de parcours, etc. concernent bien plus la mesure des durées que la conceptualisation des directions temporelles.

Cordialement,

EDIT: Croisement avec W. jr, avec une certaine complémentarité...

[ClairEsprit]

Veuillez m'excuser : pour vous, ne pas voyager signifie quoi exactement en RG ???

Peut-être me suis-je mal exprimé. Lorsque je dis que les horloges A et B ne voyagent pas, je veux dire qu'elles restent respectivement en A et en B. Je ne présume rien par ailleurs des trajectoires de A et de B du point de vue d'un autre observateur/point quelconque (sauf qu'ils restent des référentiels galiléens). On s'occupe donc uniquement de la mesure du temps d'un rayon lumineux allant de A en B puis de B en A; mais en écrivant le contenu de ma parenthèse il se peut que je commence à entrevoir ce que vous voulez dire.

[invitedbff73f8]

bonjour,

je m'y connais assez peu cependant je me pose une question:

on sait que c'est à peu près 10-43 secondes pour que le temps et l'espace deviennent distincts.

Mais c'était juste après le bigbang et maintenant si on va dans l'ultra-bref (10-43s), est-ce que c'est lié ou alors c'est resté distincts en stricte continuité?

cordialement,

mathématix

[obi76]

Mais le fait que l'observateur en question puisse faire la distinction entre passé et avenir (du point de vue des événements qu'il peut relever) montre que l'espace (physique) et le temps (celui auquel nous sommes accoutumés) ne se mélangent pas.

Arrêtez moi si je me trompe (fort probable), mais le déroulement dépend de la position de l'observateur, un observateur qui dit "cet arbre est tombé, ENSUITE la supernovae a explosé" ne sera pas forcément ça pour un quidam se trouvant à la surface de la supernovae (pauvre quidam), qui verra l'explosion avant de voir la chute de l'arbre (enfin je ne pense pas qu'il la verra la chute avec ce qui vient de lui péter dans les pieds ).

Le déroulement des événements dépend donc - aussi - de la position des observateurs et donc de l'espace non ?

[b@z66]

Personnellement le temps pour moi traduit le fait que notre univers peut exister dans différents états liés tous entre-eux par des relations de cause à effet. Après se poser nous-même des questions sur notre perception du temps fait tourner la question en rond puisque notre organisme (et notre cerveau en particulier) est soumis à une physique dans laquelle le temps a toujours le même rôle: imaginons que nos têtes soient en pierre, nous poserions-nous ces questions? Ce qui nous permet de dire que le temps existe, ce sont des processus de mémorisations qui reposent eux-mêmes sur l'évolution d'évènements et leur succession.

[invitec00162a9]

Bonsoir,

Sauf que la notion d'horloge n'est pas un concept fondamental de la physique. Demande-toi comment on construit une horloge et tu verras que ce point de vue n'est pas totalement satisfaisant non plus.

C'est-à-dire qu'on peut voir les positions prises par une horloge comme décrivant une orbite dans un espace à 3 dimensions (sans aucune référence au temps).
Ensuite, pour en déduire un temps, le jeu consiste à comparer les orbites respectives de 2 objets.
Je crois qu'il y a une formulation de la relativité générale fondée sur ce concept (par Julian Barbour).

[b@z66]

D'un autre côté la fabrication d'horloge ne sert à l'origine qu'à mettre en relief une de ses propriétés supposées (en MC): son homogénéité.

[invité576543]

Arrêtez moi si je me trompe (fort probable), mais le déroulement dépend de la position de l'observateur, un observateur qui dit "cet arbre est tombé, ENSUITE la supernovae a explosé" ne sera pas forcément ça pour un quidam se trouvant à la surface de la supernovae (pauvre quidam), qui verra l'explosion avant de voir la chute de l'arbre (enfin je ne pense pas qu'il la verra la chute avec ce qui vient de lui péter dans les pieds ).

Le déroulement des événements dépend donc - aussi - de la position des observateurs et donc de l'espace non ?

Ce n'est pas exactement le déroulement de quelque chose dont tu parles, mais l'ordonnancement dans le temps d'événements quelconques.

La nuance est importante. Si on prend une succession d'événements concernant un même objet, alors tous les observateurs sont d'accord sur le déroulement de ces événements.

L'ordonnancement d'événements quelconques est relative et fait intervenir l'espace. L'ordonnancement d'événements concernant un même objet (une particule, un observateur, un caillou, une planète, ...) est absolue.

Cordialement,

[invite9c9b9968]

L'ordonnancement d'événements quelconques est relative et fait intervenir l'espace. L'ordonnancement d'événements concernant un même objet (une particule, un observateur, un caillou, une planète, ...) est absolue.

Cordialement,

Hello,

On peut dire de façon plus générale que l'ordonnancement d'événements au même point d'espace est absolu