Le temps et la durée
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Le temps et la durée



  1. #1
    ancien1957

    Le temps et la durée


    ------

    Bonjour,
    Je me suis toujours demandé ce que c'est le temps. S'agit-il uniquement de l'âge de l'univers depuis le big bang à ce jour ou bien a-t-il une autre signification comme la 4e dimension que je n'arrive d'ailleurs pas à comprendre. Eclairez-moi SVP.
    Merci.

    -----

  2. #2
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Bonjour,

    Bonne question !
    J'évite toujours de parler de temps quand il s'agit de mesures physique, il est préférable selon moi de parler de durée. Finalement on ne sait mesurer que des intervalles de temps, donc des durées.
    L'aspect dimension / 4ème ou n-ème dimension, est lié aux mathématiques utilisées par les théories physiques. Il ne faut pas aller chercher plus loin au risque de glisser hors de la physique.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  3. #3
    f6bes

    Re : Le temps et la durée

    Bjr à toi,
    Et pourquoi veux tu que le temps soit UNIQUEMENT l'age de l'univers ??
    Ca peut tout aussi bien le "temps" nécessaire pour laçer mes chaussures...ou planter mes salades !
    Ou le temps nécessaire à refrooidir le fut...du canon. (revoir ses classiques!!)
    A+

  4. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Salut,

    EDIT croisement avec f6bes qui dit le même genre de chose que :

    L'âge de l'univers est juste une grandeur très particulières, comme mon âge, l'âge de la Terre etc.

    Pour la quatrième dimension c'est relativement simple : pour identifier un événement il faut quatre nombre. Par exemple la latitude, la longitude, l'altitude et la date. Et c'est juste ça les "4 dimensions". Ni plus, ni moins. Et c'est expérimental, on constate qu'il faut quatre nombres.

    Après comme Albanxiii l'a dit : c'est de la modélisation mathématique, ça peut être plus ou moins compliqué, plus ou moins abstrait.

    EDITbis et il ne faut pas confondre le temps "modélisé", les durées et la flèche du temps. C'est lié mais différent. Le sujet n'est pas si simple.
    Dernière modification par Deedee81 ; 21/01/2022 à 10h06.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Sethy

    Re : Le temps et la durée

    Imaginons la situation suivante. Plusieurs personnes sont assises autour d'une table ronde au milieu duquel un objet (comme un stylo) est posé.

    Pi_1.JPG

    Pour certaines le stylo est pratiquement perpendiculaire, pour d'autre il leur est pratiquement parallèle. Imaginons encore que chacune des personnes soit amenées à mesurer ce stylo mais sans pouvoir le faire directement (c'est à dire sans pouvoir se lever et "coller" une latte graduée aux côtés du stylo).

    Mais ce dont tous se rappellent, c'est le théorème de Pythagore. Donc chacun d'entre eux choisi un repère (Oxy) gradué et mesure la projection du stylo selon "son" axe x et selon "son" axe y. Appelons u la projection sur x et v la projection sur y.

    Pi_2.JPG

    Evidemment chaque personne a des couples de coordonnées (u,v) différents mais ils sont tous d'accord sur une chose. La longueur du stylo, qui vaut la racine de (u^2+v^2).

    Pi_3.JPG

    Dans le monde à 3 dimensions "habituel", nous sommes tous d'accord sur ce fait : la longueur du stylo est un invariant. D'où qu'on le mesure, on aura tous des composantes différentes (les couples u & v) mais nous serons tous d'accord sur la longueur du stylo.

    En reprenant les notations habituelles (X plutôt que u), cela nous amène à la métrique qui vaut

    L^2 = x^2 + y^2 + z^2

    Or, lorsque l'on fait l'expérience, en particulier lorsqu'on fait intervenir des référentiels en déplacements les uns par rapports aux autres, on est bien forcé de constater qu'on n'est plus d'accord sur la longueur du stylo. La longueur, au sens de Pythagore, n'est plus un invariant.

    Pour retrouver un "nouvel" invariant (ce qui est quand même très pratique), il faut tenir compte du temps. Ce nouvel invariant s'appelle l'intervalle (souvent noté S).

    Et ici, la métrique (en se rappelant que c est la vitesse de la lumière) vaut (en convention -,+,+,+) :

    S^2 = x^2 + y^2 + z^2 - (c.t)^2

    Et là, on est à nouveau tous d'accord même si on se trouve dans des référentiels en mouvement les uns par rapport aux autres.
    Tout est toujours plus complexe qu'on (que je) ne le pense de prime abord.

  7. #6
    FC05

    Re : Le temps et la durée

    Il y a un petit problème de vocabulaire à mon sens.

    Le temps est la grandeur physique que l'on mesure pour estimer la durée entre deux dates.

    On a donc 3 choses à distinguer : temps, date et durée.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  8. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par FC05 Voir le message
    On a donc 3 choses à distinguer : temps, date et durée.
    Le temps est plutôt le terme générique il me semble. Et date et durée deux trucs liés mais différents.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  9. #8
    Lil00

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Le temps est plutôt le terme générique il me semble. Et date et durée deux trucs liés mais différents.
    Bonjour
    La date et la durée sont au temps ce que la position et la longueur sont à l'espace (si on ne considère qu'une dimension spatiale, sinon il faut plusieurs longueurs).

  10. #9
    MissJenny

    Re : Le temps et la durée

    il est possible que je sois totalement à côté de la plaque mais j'ai l'impression que l'espace des physiciens n'est pas l'espace euclidien ordinaire à 4 dimensions, puisqu'on ne peut jamais dire qu'un objet passe deux fois par le même point.

  11. #10
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Salut,

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    il est possible que je sois totalement à côté de la plaque mais j'ai l'impression que l'espace des physiciens n'est pas l'espace euclidien ordinaire à 4 dimensions, puisqu'on ne peut jamais dire qu'un objet passe deux fois par le même point.
    En fait ce n'est pas la raison.

    L'espace et le temps newtonien ne forment pas un espace-temps euclidien à quatre dimensions mais un espace euclidien 3D + le temps
    (enfin si : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...instein-Cartan mais c'est pas euclidien)

    Et en relativité restreinte et générale, l'espace-temps n'est pas euclidien (mais pas pour la raison ci-dessus, en particulier c'est l'invariance de c qui a un effet important)
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  12. #11
    MissJenny

    Re : Le temps et la durée

    mais est-ce que cet espace possède des points?

  13. #12
    coussin

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    mais est-ce que cet espace possède des points?
    Oui, un point correspond à un évènement qui a lieu à cet endroit et à cet instant.
    La dimension temporelle étant "spéciale" (on ne peut s'y déplacer que dans une direction).
    Dernière modification par coussin ; 21/01/2022 à 12h53.

  14. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    La dimension temporelle étant "spéciale" (on ne peut s'y déplacer que dans une direction).
    Oui mais là on déborde déjà vers la flèche du temps qui est fait est distincte de la modélisation géométrique proprement dite.

    Ceci dit le fait que la signature dans la métrique soit différente pour le temps en relativité en fait en effet quelque chose de spécial.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  15. #14
    MissJenny

    Re : Le temps et la durée

    j'avais l'impression que dans l'espace de la physique on ne pouvait pas identifier un point. Par exemple on ne peut pas dire s'il existe un objet immobile dans l'univers. Mais peut-être que je me trompe.

  16. #15
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    j'avais l'impression que dans l'espace de la physique on ne pouvait pas identifier un point. Par exemple on ne peut pas dire s'il existe un objet immobile dans l'univers. Mais peut-être que je me trompe.
    Un objet peut être immobile.... dans un référentiel donné. C'est "l'immobilité absolue" qui n'existe pas.

    Mais pire encore ici, on parle d'événements, donc d'une "chose" se produisant à un endroit et un moment précis. Donc le mouvement ne saurait intervenir.

    Evidemment, cela veut dire un événement ponctuel et de durée nulle. Et ce n'est qu'une approximation "à la précision des mesures près".
    (et bien entendu les valeurs numériques de la position et de l'instant dépend du système de référence)

    Et de fait, par exemple, en gravité quantique à boucles ça pose un problème (l'espace-temps étant quantifié, et mathématiquement c'est un espace de distribution, plus un espace "classique" de points). Mais bon, ça c'est pas une théorie validée En RG on va pas d'embêter, on dit "point" et ça permet d'utiliser les puissants outils de l'analyse et de la géométrie différentielle.
    Dernière modification par Deedee81 ; 21/01/2022 à 14h02.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  17. #16
    MissJenny

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Un objet peut être immobile.... dans un référentiel donné. C'est "l'immobilité absolue" qui n'existe pas.
    donc si je comprends bien on ne peut pas décider qu'une droite de l'espace est parallèle à l'axe du temps (?)

  18. #17
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    donc si je comprends bien on ne peut pas décider qu'une droite de l'espace est parallèle à l'axe du temps (?)
    Ben non, même dans un "espace-temps euclidien". Et en RG c'est pire encore puisque l'espace-temps est riemannien (avec une courbure).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    mach3
    Modérateur

    Re : Le temps et la durée

    Citation Envoyé par MissJenny Voir le message
    j'avais l'impression que dans l'espace de la physique on ne pouvait pas identifier un point. Par exemple on ne peut pas dire s'il existe un objet immobile dans l'univers. Mais peut-être que je me trompe.
    Les points (au sens mathématique) de l'espace-temps sont les évènements (lieu+date). Pour parler de points (au sens physique) de l'espace, parler de lieux en somme, il faut définir l'espace à partir de l'espace-temps. On fait une fibration de l'espace-temps par des droites, ce qui fait qu'une droite de l'espace-temps sera équivalente à un point de l'espace. Ces droites sont les lignes d'univers de "lieux" immobiles les uns par rapport aux autres (ou au moins comobiles pour être plus général). Evidemment, il y a une infinité de fibrations possibles, donc une infinité d'espace possibles. Ce qui est un lieu immobile dans un espace, est un objet en mouvement dans un autre. Chacune de ces fibrations permet de définir un "référentiel".
    Ceci est valable à la fois en mécanique classique et en relativité générale. La différence entre les deux est un cran plus loin, quand on défini les dates en faisant une fibration de l'espace-temps par des hyperplans : la fibration est imposée en mécanique classique, mais libre en relativité générale.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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