Définition de la seconde et référentiel de pesanteur

[invitec0815e13]

Bonjour,

J'ai une question qui me trotte dans la tête depuis quelques jours...
Cette dernière concerne la définition de la seconde.

Rappelons qu'historiquement, sur les quelques millers d'années qui nous précèdent, le temps (durée et calendrier) a été défini à partir d'observations lunaires (calendrier lunaire) puis solaires (Cadran solaire, Calendrier grégorien...).
Avec l'apparition des horloges mécaniques, la définition de la seconde est apparue, petit à petit, avec l'amélioration des mécanismes.

En 1956, la seconde était définie ainsi dans le système International des unités :

"La seconde est la fraction 1/31 556 925,9747 de l’année tropique pour 1900 janvier 0 à 12 heures de temps des éphémérides."

Depuis 1967, la seconde est indépendante de l'astronomie et de la mécanique. Elle est définie comme suit :

"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."

Ma question concerne le manque de référentiel de cette définition.

En effet, j'ai pu lire qu'au sommet des grattes-ciels, les horloges (atomiques) avancent de 4ns/jour.
De même, les horloges des satellites GPS (Galileo) avancent de 40 ns/jour ce qui nécéssite des resynchronisations quotidiennes depuis la Terre.

Il s'agit des effets relativistes de la gravité sur ces horloges. Plusieurs effets rentrent en compte (même si, je n'ai pas tout compris...)

Le champ de gravité terrestre étant lui même exprimé en m^2/s^2, il est impossible de définir la second en fonction de la gravité.

Cependant, pourquoi la seconde actuelle n'est pas définie à partir :
-> d'un lieu sur terre (lat/long + altitude).
-> d'une date (21/06/2020 14h00 UTC, par exemple).

En effet, la vitesse de déplacement de la Terre n'était pas toujours uniforme, une date de référence est également nécéssaire.

Pour rendre ma question un peu moins abstraite, imaginons une situation à la Battlestar galactica, ou The Expanse.
Si la gravité est différente sur Caprica, Mars, Céres et sur la Terre, comment les ceinturiens peuvent avoir la même heure avec la définition actuelle du SI ?
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[mach3]

Il suffit d'être immobile et a proximité de l'horloge pour qu'elle indique "notre" seconde. Une horloge soit en mouvement soit en un autre lieu indique la seconde de ceux qui soit l'accompagnent dans son mouvement, soit sont avec elle dans cet autre lieu.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement complémentaire avec mach3

Pour rendre ma question un peu moins abstraite, imaginons une situation à la Battlestar galactica, ou The Expanse.
Si la gravité est différente sur Caprica, Mars, Céres et sur la Terre, comment les ceinturiens peuvent avoir la même heure avec la définition actuelle du SI ?

Ce qui compte est d'avoir une méthode de définition de l'unité de mesure qui puisse être réalisée en tout lieu et tout temps. C'est le cas pour la seconde. Donc aucun problème pour les martiens

Pour le reste, quand on veut comparer l'heure, là, il faut une référence commune. Sur terre on utilise :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_...coordonn%C3%A9
Pour Mars on attend la signature des accords.

Enfin, on peut comparer avec une horloge locale, soit pour se synchroniser, soit pour vérifier si le temps s'écoule de la même manière (par exemple, il y a un léger écart entre le sol et les horloges des satellites GPS).
https://fr.wikipedia.org/wiki/Global...elativit%C3%A9

[mach3]

Une vieille discussion sur un sujet proche, où il est question de "bonnes horloges" :

https://forums.futura-sciences.com/p...nde-duree.html

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec0815e13]

Je ne parle pas du calendrier (UTC/ temps coordonnées), ni même de la synchronisation des horloges.
D'ailleurs, on ne synchronise pas réellement une horloge, mais bien le décalage relatif. Ainsi, on a un calendrier pour Mars et un pour la Terre.

Cependant, comment la durée d'une la seconde peut être constante sur 2 planetes différentes (avec la définition actuelle) ?

La gravité et la vitesse vont ralentir le césium ?

[invitec0815e13]

En fait, pour clarifier la question, je me demande si la définition actuelle (sans référentiel) est suffisante pour toutes ces différentes planètes, ou est-ce qu'il faudra forcément à un moment ou à un autre, qu'ils créent une nouvelle définition de la seconde qui intégrerait un référentiel de gravité (ou de vitesse/accélération ?).

[mach3]

Je vais répéter, parce que la pédagogie c'est l'art de la répétition :

Il suffit d'être immobile et a proximité de l'horloge pour qu'elle indique "notre" seconde. Une horloge soit en mouvement soit en un autre lieu indique la seconde de ceux qui soit l'accompagnent dans son mouvement, soit sont avec elle dans cet autre lieu.

Et je reposte sur les bonnes horloges pour augmenter les chances que ce soit lu voire compris :

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

[Deedee81]

Salut,

A noter qu'il y a trois manières de définit un étalon/unité de mesure :

- On crée un étalon "en dur". Ce fut le cas pour le mètre étalon en platine, ou la masse d'un kilogramme. Gardés au pavillon de Breteuil dans des conditions très strictes.
C'est le moins bien car un tel étalon peut s'altérer, il faut le recopier pour l'utiliser, il n'est pas facile d'accès. S'en passer n'est pas évident et le dernier, le kg, vient seulement d'être changé par une des autres méthodes.
- Se baser sur un phénomène naturel tel que les longueurs des méridiens (ce fut utilisé pour le mètre) ou la durée d'une journée (pour la seconde).
Au moins c'est universel, mais pas toujours précis ni facile d'emploi.
- Se baser sur un phénomène physique et une loi universelle et des constantes universelles. L'avantage est que c'est universel, et peut être utilisé n'importe où. C'est ce qu'on fait pour le mètre (constante c), pour le kilogramme (constante h) et la seconde (niveau hyperfin donné du césium).
C'est ce qu'on préfère.

Pour plus de détail sur ce caractère universel et "le même pour tous", voir le message de mach3

[invitec0815e13]

Sur le coté relativite, je suis d'accord (j'ai même donné l'exemple des satellites GPS).

Ma question ne portait pas sur le fait que les horloges vont se désynchroniser.

Ma question porte uniquement sur la définition de la seconde dans le SI et sur le besoin de préciser un référentiel.

Je reprend donc l'exemple :

Un terrien, un martien et un ceinturien se rencontrent dans une navette (imaginons un triange entre les planètes, ils sont tous à la même distance de chez eux... leur navette voyagent à la même vitesse, etc, on néglige leur voyage en navette...).
Chacun repart avec une horloge atomique synchronisé.
Avant de repartir, ils se donnent rendez-vous dans 40 000 000 de secondes (selon la définition actuelle de la seconde, SI de 1967), au même endroit, pour signer un cessez-le feu.


Est-ce que le cessez-le feu sera signé ou pas ?

Encore une autre formulation de ma question : Est-ce qu'avant de partir, l'un d'eux doit préciser "seconde terrestre", "seconde martienne" ou au contraire, "seconde" se suffit à soit-même ?

Si la précision d'un réferentiel est nécéssaire, cela implique que la définition actuelle de la seconde est incomplète (puisqu'il manque le référentiel de gravité).
En ayant précisé un référentiel de gravité (terre, mars ou peu importe) , chacun pourra recalculer son calendrier, à partir d'un durée.
Autrement dit, le martien effectura un calcul du genre :

calendrier_martien = calendrier_martien (durée_ecoulé + date_de_reference) * gravité_mars/gravité_terre

En effet, connaissant la gravité des différentes planètes, on peut tout recalculer.
Mais, si on est pas d'accord sur la définition (et donc sur un référentiel), on ne pourra pas être au rendez-vous !

Donc, faut-il refaire la définition de la seconde ou pas ?

PS : De la même manière, le fait que les satellites GPS soit resynchronisé tous les jours indique que le référentiel est terrestre... Mais ou exactement ? A quelle altitude ?

[invitec0815e13]

en réalité, le référentiel dont de je parle est un référentiel "de vitesse d'écoulement d'une durée"...

[Deedee81]

Salut,

Un terrien, un martien et un ceinturien se rencontrent dans une navette (imaginons un triange entre les planètes, ils sont tous à la même distance de chez eux... leur navette voyagent à la même vitesse, etc, on néglige leur voyage en navette...).
Chacun repart avec une horloge atomique synchronisé.
Avant de repartir, ils se donnent rendez-vous dans 40 000 000 de secondes (selon la définition actuelle de la seconde, SI de 1967), au même endroit, pour signer un cessez-le feu.
Est-ce que le cessez-le feu sera signé ou pas ?

S'ils restent ensemble : oui.

sinon les décalages/désynchronisation vont dépendre de leurs trajectoires. Et ils vont devoir en tenir compte sinon ils risquent bien de se rater. Et pour en tenir compte ils vont devoir trouver un moyen de se mettre d'accord (choix d'une référence unique).

Ca n'a rien à voir avec la définition de la seconde (enfin, si, il faut qu'ils aient la même, sinon c'est encore pire ). Et c'est déjà ce qu'on fait sur Terre (pour ce qui nécessite des précisions à la nanoseconde près).

[Deedee81]

P.S. ce que tu dis n'est quand même pas très cohérent (sans doute par manque de connaissance) car tu dis :

Ma question ne portait pas sur le fait que les horloges vont se désynchroniser.
Ma question porte uniquement sur la définition de la seconde dans le SI et sur le besoin de préciser un référentiel.

Et ça :

Un terrien, un martien et un ceinturien se rencontrent dans une navette (imaginons un triange entre les planètes, ils sont tous à la même distance de chez eux... leur navette voyagent à la même vitesse, etc, on néglige leur voyage en navette...).
Chacun repart avec une horloge atomique synchronisé.
Avant de repartir, ils se donnent rendez-vous dans 40 000 000 de secondes (selon la définition actuelle de la seconde, SI de 1967), au même endroit, pour signer un cessez-le feu.

Ne concerne que la désynchronisation (à condition d'avoir déjà choisi une référence commune pour la définition de la seconde) !!!!

[invitec0815e13]

Ok, désolé, j'ai été un peu rapide dans le problème du martien, du ceinturien et du terrien.
C'est pour ça que je précisais : "on néglige leur voyage en navette." ! (Je voyais venir l'histoire des trajectoires )
Disons que leur voyage est super rapide, qu'ils voyagent tous en ligne droite, à la même vitesse et que les planètres sont parfaitement disposées par rapport au Soleil... bref, toutes les 3 horloges sont soumises aux même effets pendant le voyage. Lorsqu'ils arrivent sur leur planètes respectives, à l'atterrisage, les 3 horloges sont toujours synchro.

L'important, c'est qu'après leur rendez-vous initial, ils vont attendre longtemps sur leurs planettes respectives avant de repartir pour le rendez-vous pour signer le cessez-le feu.
Si chacun repart au moment où son horloge indique 40 000 000, ils ne seront pas au rendez-vous et le cessez-le feu ne sera pas signé.

Cependant, si, au moment du départ (pour le rendez-vous de signature), la durée indiquée par les 3 horloges est différentes, et que la dérive a été mathématiquement compensée (à l'aide des différentes gravités des planetes), on considère que le martien part lorsque son horloge indique 35 000 000 de seconde, le terrien lorsque son horloge indique 40 000 000 et le ceinturien lorsque la sienne indique 18 000 000, on suppose qu'ils seront bien au rendez-vous. (une fois de plus, on néglige le voyage en navette).

Ainsi, il a bien fallu spécifier un référentiel.... donc il manque ce référentiel dans la définition actuelle de la seconde ?

Ainsi, dans l'exemple, il faudrait que l'un des 3 précise : "seconde terrestre", "seconde martienne" (ou peu importe le référentiel qu'ils choisissent, puisqu'ils connaissent toutes les données des planètes, et qu'ils on plein de mesures empiriques qui permettent de faire correspondre les calendriers d'une plantète à une autre)...
Sinon, si c'est seulement le mot "seconde" qui est prononcé, on parle de la définition du SI.

Donc, cette définition de la seconde, elle se suffit à elle même ou il manque un référentiel (au moins d'altitude sur terre ?) ?

[invitec0815e13]

"à condition d'avoir déjà choisi une référence commune pour la définition de la seconde"

=> "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." (SI de 1967).

ou la nouvelle que je propose :

=> "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, à une altitude de 0m, sur une planète ayant la meme trajectoire, vitesse, masse que la Terre."


Quelle définition de la seconde faudrait-il qu'ils aient pour que le cessez-le feu soi signé ?

[invitec0815e13]

Encore, une dernière manière de poser la question

Pierre et Paul habitent le même immeuble. Pierre est au RDC. Paul au dernière étage.
Tous les deux ont leur horloge atomique.
Du fait de l'altitude, jour après jour l'horloge de Pierre prend de plus en plus de retard par rapport à Paul.
Tous les deux fournissent l'horodatage des cours de bourses à Euronext et à des sociétés de trading à haute fréquence.

Après quelques temps, Pierre et Paul finissent au tribunal car tous deux, s'accusent mutuellement de falsifier des d'horodatage ce qui fait perdre des millions d'euros à leurs clients.

Puisque la définition actuelle de la seconde ne parle pas d'altitude, comment savoir si c'est Pierre qui founit un horodatage retardé ou Paul qui accélère ses horodatage ?
Est-ce que le tribunal demandera une modification de la définition afin faire de préciser l'altitude ? Ou est-ce un vide juridique ?

[XK150]

Sur ce point précis au sujet de l'altitude sur Terre , la variation est largement inclus dans les incertitudes de mesures actuelles des meilleures horloges césium courantes , incertitude relative , de l'ordre de 10^-15 .

Par contre , les dernières horloges US du NIST ( justement situées à Boulder , Colorado , 1600 m d'altitude ) utilisant l'ytterbium , gagnent un facteur 1000 sur la précédente valeur .
A ce stade , une différence d'altitude de 30 cm se détecte sur ces horloges , permettant d'envisager des applications en géodésie quantique .
Il est très probable que la seconde soit bientôt redéfinie à partir de ce type d'horloge .
Et là , il faudra tenir compte de l'altitude dans les inter comparaisons .

https://www.nist.gov/news-events/new...personal-scale

[invitec0815e13]

Intéressant XK150.

En tout cas la définition de 1956 étant quand même bien lié à un référentiel terrestre (l’année tropique pour 1900 janvier 0 à 12 heures de temps des éphémérides).

Certes, ce n'était pas pour des raisons de relativité et de gravité mais le référentiel faisait parti de la définition.

La définition de 1967 se veut "universelle" et lié uniquement au césium... mais dans les faits, toutes les mesures réfèrent à la Terre.

Donc penses tu que la prochaine définition intégrera des notions de gravité/relativité ou, au contraire, que la seconde deviendra une sorte de truc abstrait qu'il faudra toujours lié à un référentiel ?

[Sethy]

C'est pourquoi la relativité s'appelle la relativité. Il n'y a plus rien d'absolu. Tout le monde a raison.

Si un constructeur d'horloge atomique fait une maintenance de toutes les horloges atomiques vendues en comparant la durée d'1h avec un horloge de référence que le technicien baladerait de site en site, il trouverait à chaque fois une durée d'1h.

Dans la mesure où tout le monde à raison, il faut juste se mettre d'accord sur celui qui a "plus raison que les autres" et donc ce référentiel particulier va servir de référence.

Par contre, il n'existe pas de formule simple qui permet de passer d'un référentiel à l'autre car il faudrait tenir compte de tout, le temps (climat), l'environnement (dans un bateau entourré d'eau, au sommet d'une montage ou au contraire dans une mine, ...), si la cuve à mazout est remplie ou vide, etc.

Plus fondamentalement, seuls les nombre sans dimensions échappent aux contraintes du choix anthropomorphique. L'on a du se mettre d'accord une fois pour toute sur un système d'unité, aujourd'hui c'est le Mètre-Kilo-Seconde-Ampère. Mais toutes les questions que tu poses pour la seconde peuvent se transposer aux autres unités de référence.

[coussin]

Les propriétés physiques (notamment, ici, les niveaux d'énergies) d'un atome de césium sont les mêmes que cet atome se trouve dans un laboratoire à Paris, sur Jupiter ou proche d'un trou noir...
C'est la raison pour laquelle on définit la seconde via une propriété atomique ! Et toute l'astronomie repose sur ça : le spectre de la lumière des étoiles qu'on reçoit sur Terre n'est affecté que par l'effet doppler. Vous imaginez le bordel si les atomes d'hydrogène dans les étoiles, les nébuleuses et le vide interstellaire ont des niveaux d'énergie différents

Si vous comptez 9192631770 cycles lumineux de la transition d'horloge d'un atome de césium se trouvant devant vous, vous avez mesuré une durée de 1 seconde. Et ce, que vous soyez sur Jupiter ou proche d'un trou noir.

Cela est complètement séparé du phénomène dit de "dilatation du temps" où des observateurs différents mesurent des durées différentes entre 2 événements d'espace-temps (jumeaux de Langevin, Hafele-Keating, etc).

[invitec0815e13]

Bah, j'aurais pensé que seul le temps était relatif....

puisque le mètre est défini ainsi, d'après la seconde :

"la longueur du trajet parcouru par la lumière dans le vide pendant une durée d'un 299 792 458e de seconde" (depuis 1983)

donc à mon avis, en redéfinissant la seconde avec un référentiel de gravité terrestre, tout le reste reste "universel".

Cependant, tu as raison sur le fait qu'il n'existe pas de formule simple de conversion... Les martiens et les ceinturiens devront donc utiliser des modèles faisant des extrapolations/lissages, d'après des données empiriques discrètes (donc des mesures effectués sur mars, la terre, etc).

Ainsi, seul le terrien, après la nouvelle définition de la seconde, conservera sa cohérence d'unité.
Comme c'était le cas, avec les précédentes définitions.... en effet, le nombre de transisitions du césium de la définition de 1964 a été choisi afin de conserver une valeur proche de la seconde, proche de la précédente définition....

Ainsi, je pense que la seconde ceinturiene sera pas définition liée et dépendante de la seconde (donc seconde terriène).
C'est pour ça, à mon avis, qu'il faut intégrer le référientiel dans la nouvelle et future définition.

[invitec0815e13]

Et d'ailleurs, la même chose s'est produite avec le passage du GMT à l'UTC.
Maintenant, on a l'UTC. Ensuite, on applique un décalage. UTC+2, etc, heure d'hiver, d'été... peu importe... seul l'UTC compte.

donc ainsi, il en sera de même. UTC restera terrestre mais on devra appliquer le fuseau planétaire (mars, etc) + le fuseau horaire local.
donc heure_locale_mars =fonction_de_conversion_relati viste (UTC,mars) + fuseau_local.

Ainsi, l'UTC (nouvelle définition) intègrerait le référentiel de gravité terrestre...

[invitec0815e13]

C'est intéressant coussin...

"Les propriétés physiques (notamment, ici, les niveaux d'énergies) d'un atome de césium sont les mêmes que cet atome se trouve dans un laboratoire à Paris, sur Jupiter ou proche d'un trou noir..."
=> alors pourquoi les horloges ne décomptent pas le temps de la même manière sur mars et sur terre ?

Moi, je pense que sur mars, vu que la gravité est plus faible, les photons vont plus vite... donc l'atome de césium va faite ses 9.192.631.770 transitions en moins de temps qu'il ne les ferait sur terre.
Ce qui revient à dire, que le temps passe plus vite...
Ce qui explique que dans l'exemple proposé, le terrien part à son RDV quand son horloge indique 40 000 000 de secondes, et que le martien part quand son horloge indique 35 000 000.
Donc, sans considérer de référentiel à la seconde, on peut dire que la seconde martienne est plus coute que la seconde terrienne.
A l'inverse, pour avoir la même durée de la seconde sur la terre, et sur mars, il faut définir la second d'après un référentiel. Ainsi, l'horloge du martien affiche 35 000 000 "truc", mais ce ne sont pas des secondes.... 35 000 000 truc correspondent à 40 000 000 de seconde (donc seconde terriennes, si le référentiel terrien est intégré à la définition de la seconde).

Où est ce que je me trompe ?

[invitec0815e13]

"C'est la raison pour laquelle on définit la seconde via une propriété atomique ! Et toute l'astronomie repose sur ça : le spectre de la lumière des étoiles qu'on reçoit sur Terre n'est affecté que par l'effet doppler. Vous imaginez le bordel si les atomes d'hydrogène dans les étoiles, les nébuleuses et le vide interstellaire ont des niveaux d'énergie différents "
=> Oui, mais on définit le spectre en terme de fréquence. Et la fréquence dépend de la seconde !
Et toutes les horloges atomiques qui donnent la durée d'une seconde sont terrestre !
Cela revient donc à mesurer la seconde terrestre (donc dans le référentiel terrestre, avec la gravité terrestre, la vitesse de la terre, etc...)

=> Tout ce que je dis, c'est que dans les faits, on parle toujours de seconde terrestre mais ce n'est pas écrit dans la définition !
donc on parle de "seconde" comme si c'était une valeur universelle, alors qu'en réalité, on parle implicitement d'une seconde mesurée dans un environnement de gravité terreste.

Donc, au final, tout est cohérent (sauf pour les satellites GPS, qu'on resynchronise tous les jours).

[invitec0815e13]

Autrement dit, un martien disposant de son propre équipement made in mars (téléscope, interféromètre, laser, etc) et de sa propre horloge atomique trouverait les mêmes valeurs pour des raies d'hydrogènes, etc.... Il aurait la même science !
mais ses équipements exploiteraient la seconde martienne ! donc il mesuerait des niveaux d'énergies, des distances, etc et toutes les unités que le martien utiliseraient serait basée, sur la seconde martienne !

En revanche, si le martien utilisait comme référence, la seconde terrestre, alors toutes ses mesures seraient fausses.... ses fréquences, ses distances... son mètre ne mesurerait plus un mètre, etc....

Et c'est bien là qu'est le besoin de préciser le référentiel dans la définition de la seconde !

Ainsi, seul le temps est relatif... le reste ne changerait pas !
Imaginons, un siège fabriqué sur terre et installé dans un vaisseau martien. Il mesura toujours la même distance ! donc 1 mètre terrestre !
Simplement, lorsqu'un martien et un terrien se donnent rendez vous, ils doivent changer de fuseau planétaires sur leur montre/calendrier !

[pm42]

Peut-être que lire les réponses plutôt que de poster 5 messages à suivre remplis d’erreurs serait une bonne idée ?

[invitec0815e13]

Ok, pm42 mais pourtant, la question était bien posée depuis le départ.
Je suis désolé si tout le monde ne l'a pas bien comprise.
Et pourtant, XK150, a bien répondu au sujet !

La science entière dépend de la définition de la seconde (distance => longueur d'onde, volume, fréquences, température, ampère, puissance, etc...) donc si, à 2 altitudes distinctes, sur notre planète (ou sur une autre), la seconde n'a pas la même durée, cela implique que la définition de la seconde est incomplète (ou du moins dépendante de l'altitude et donc au référentiel de pesanteur => d'où le titre de mon topic).

Ensuite, je veux bien qu'on m'explique qu'un seconde est universellement relative par ce qu'une longueur d'onde (en m^-1) mesurée, sous l'effet de la gravité terreste, avec un laser d'une fréquence donnée (en Hz) et pendant une durée donnée (en seconde) est une constante mais pour moi ça revient à redéfinir la définition avec ses conséquences ! Donc, c'est hors sujet et ça ne répond pas à la question !

Ensuite, je que je prenne l'exemple de mars et des ceinturiens ou de Paul et Pierre qui habitent sur Terre à des altitudes différentes, c'est la même chose.

[pm42]

donc si, à 2 altitudes distinctes, sur notre planète (ou sur une autre), la seconde n'a pas la même durée, cela implique que la définition de la seconde est incomplète

Tu a dis cela je ne sais pas combien de fois mais dès les 1ères réponses, on t'a expliqué pourquoi ce n'était pas le cas.

D'où ma remarque sur le fait que lire les réponses au lieu de réaffirmer quelque chose en boucle serait plus efficace.
Déjà la phrase "la seconde n'a pas la même durée" ne fait pas sens : la seconde est la seconde mais tu voudrais qu'il existe une définition absolue du temps, un référentiel privilégié et on sait que ce n'est pas le cas.

Et je ne parle pas énormités du genre "Moi, je pense que sur mars, vu que la gravité est plus faible, les photons vont plus vite".

A la fin, on est dans le cas classique : tu fais de la physique relativiste "avec les mains" et ton intuition sans utiliser les formules et la compréhension qui va avec l'étude réelle de la théorie et donc tu arrives à des contradictions parce que tes bases sont fausses.

Soit tu étudie le sujet plus à fond, soit tu écoutes ceux qui t'expliquent et tu leur fais confiance parce que les gens qui t'ont répondu plus haut connaissent le sujet mieux que toi, soit tu continues à boucler et à ne pas comprendre pourquoi tu arrives à des conclusions différentes de celles de tous les physiciens et métrologues de la planète.
Et tu en déduis qu'ils se sont ratés sur la définition de la seconde et que toi, tu as trouvé ça tout seul dans ton coin. Est ce probable ou même simplement possible ?

[invitec0815e13]

merci pour ta réponse pm42.
Effectivement, j'avais pas bien compris certains trucs. Après relecture, ca va mieux

[invitec0815e13]

c'est surtout qu'en fait la seconde n'est pas une durée constante... mais bien une méthode de mesure. Ainsi, la "durée" d'une seconde peut varier ou réduire.
En fait, la seconde est une unité permetant de mesurer l'accélération ou ralentissement du temps....
Et ceci ce fait en fonction du champ de pesanteur, de l'altitude et de la gravité....

ce qui explique que plus les satellites sont haut, plus la seconde se dilate !

[invitec0815e13]

Je vais t'enerver encore mais disons que je la qualifierais de fonction de mesure d'une durée dans le temps... comme un accéléromètre mesure les accélération d'un objet, la mesure de la seconde mesure les variations, accélérations/ralentissement du temps...

Pour définir un temps lié à un référenciel (et donc tj relatif à ce référentiel), on utiliserait alors :

> la fonction mesure des seconde (donc un flux de mesure fourni par une horloge atomique)
> la mesure du champ de gravité (en m^2/s2)
> la distance parcourue (m)

Ainsi, on ne peut avoir de référentiel, sans trajectoire ?

Bref, c'est plus clair ...