Temps en physique
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Temps en physique



  1. #1
    Billy 1816

    Temps en physique


    ------

    Bonjour,

    il me semble évident en physique classique de pouvoir exprimer toute grandeur quelconque comme fonction du temps seul :

    Y a t'il un principe ou un énoncé qui dit ça (ou alors est ce que je me trompe)?

    Je m'y connais pas en relativité mais j'imagine que l'absence de temps absolu rend les choses plus compliquées. Peut être qu'on peut quand même définir la grandeur en fonction d'un évènement de départ et d'une durée dans un référentiel ?

    Merci de votre aide

    -----

  2. #2
    stefjm

    Re : Temps en physique

    Bonjour,
    En physique classique, on peut considérer que toute grandeur physique est issue d'un système physique dont la réponse impulsionnelle h(t) (ou fonction de Green) caractérise ce système. La seule chose qu'on demande à cette réponse impulsionnelle est d'être nulle pour les temps négatifs pour que la causalité soit respectée.

    Les transformations intégrales (Fourier, Laplace, Hilbert, etc...) permettent de considérer d'autres base de projection de cette grandeur physique que le temps (fréquence, ou variables complexes).

    En relativité (R ou G), je n'ai pas la réponse mais cela m'intéresse.



    Edit : et quand les fonctions ne sont pas assez régulières (dérivables), on passe aux distributions.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  3. #3
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Temps en physique

    Bonjour,

    Se méfier de ce qui semble évident, au moins tant qu'on n'a pas étudié le domaine pendant quelques dizaines d'années.

    Comment exprimez vous avec votre formalisme une force de frottement ?
    "Dans la vie, rien n'est à craindre, tout est à comprendre." Marie Curie

  4. #4
    ThM55

    Re : Temps en physique

    Les frottement peuvent être pris en compte dans la transformée de Laplace (ou le calcul symbolique de Heaviside).

    Mais la question d'origine me fait venir à l'esprit une remarque: en physique classique, il y a aussi des champs. Par exemple le champ électromagnétique, ou le champ de vitesses dans un fluide en mouvement. Par définition ces champs ne sont pas des fonctions du temps seul mais aussi des coordonnées de l'espace. Donc cela ne me paraît pas du tout évident.

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

    Re : Temps en physique

    Bonjour,
    Il faudrait que le PO précise ce qu'il entend par "fonction du temps seul".
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  7. #6
    Billy 1816

    Re : Temps en physique

    Bonjour, merci pour vos réponses, c'est vrai que le terme grandeur n'est pas approprié en fait je n'avais pas pensé aux champs, et aux vecteurs mais le point d'interrogation dans mon "expression" était fait pour ça. En fait je voulais dire n'importe quel concept ou objet mathématique caractérisant une partie de l'univers physique, si bien que l'on peut écrire pour un vecteur force par exemple :



    Mes notations ne sont peut être pas idéales mais c'est pour faire passer l'idée.
    Pour un champ électrique :



    En fait à la base je me posais cette question car j'avais besoin d'écrire pour l'énergie interne :



    Ce qui est vrai uniquement si U peut s'écrire comme fonction d'une seule variable t.
    Dites moi si je me trompe.

    Donc je voulais savoir si il y a un principe reconnu qui énonce que "tout dépend du temp" en physique.
    Sinon c'est possible aussi que la dépendance au temps soit "évidente" dans nos esprits si bien qu'on conceptualise les choses comme ça intuitivement sans jamais l'énoncer.

    Ma question a surement aussi sa place en philosophie lol, et je me posait au passage la question de la représentation du temps en physique relativiste, car j'ai cru comprendre qu'il y a des différences.

    L'aide d'une personne ayant étudié le domaine du temps en physique pendant quelques dizaines d'années serait la bienvenue, mais toute aide venant d'autres profils fera l'affaire je crois.

    Merci

  8. #7
    ThM55

    Re : Temps en physique

    Oui, l'exemple de l'énergie interne est bien celui d'une dépendance par rapport au temps seul. Mais l'énergie interne d'un corps, par exemple d'un volume donné de gaz, est une moyenne. Elle est supposée être l'intégrale d'une densité uniforme sur l'étendue du volume. Pourtant, la physique statistique nous apprend que si ce corps est en équilibre avec un réservoir thermique infini à température constante (ce que dans le jargon on appelle un "thermostat"), son énergie subit des fluctuations qui ne dépendent pas uniquement du temps mais qui peuvent aussi induire des différences transitoires de moyenne nulle entre points distincts. Donc en général on considère des fonctions .

    Pas sûr de bien comprendre votre question. Vous voulez savoir s'il existe un principe qui dit que "tout dépend du temps"? En fait oui, forcément tout dépend du temps puisque tout se déroule comme des successions d'événements dans un espace-temps. Je ne vois pas en quoi cela serait implicite ou demanderait un "principe" particulier.
    Dernière modification par ThM55 ; 23/05/2024 à 13h03.

  9. #8
    stefjm

    Re : Temps en physique

    Citation Envoyé par Billy 1816 Voir le message
    Donc je voulais savoir si il y a un principe reconnu qui énonce que "tout dépend du temps" en physique.
    Sinon c'est possible aussi que la dépendance au temps soit "évidente" dans nos esprits si bien qu'on conceptualise les choses comme ça intuitivement sans jamais l'énoncer.
    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Pas sûr de bien comprendre votre question. Vous voulez savoir s'il existe un principe qui dit que "tout dépend du temps"? En fait oui, forcément tout dépend du temps puisque tout se déroule comme des successions d'événements dans un espace-temps. Je ne vois pas en quoi cela serait implicite ou demanderait un "principe" particulier.
    Ce n'est pas si évident que cela.

    On n'est pas obligé de projeter une grandeur physique sur une base temporelle ou spatiale, on peut le faire sur une base fréquentielle (transformée de Fourier) ou complexe (transformée de Laplace) en inverse de temps ou inverse d'espace.

    Par exemple :
    un champ électrique en un point :
    - base réelle temporelle :
    - base complexe temporelle :
    - base réelle fréquentielle :
    - base complexe fréquentielle :

    Autre exemple, l'onde la plus générale qui vérifie l'équation des ondes s'exprime dans l'espace de Laplace-Fourier :



    Dans certaines de ces équations, le temps n'est pas présent.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  10. #9
    ThM55

    Re : Temps en physique

    Je suis d'accord. Néanmoins.... on peut par exemple faire des calculs en théorie quantique des champs en ne considérant que des diagrammes de Feynman dans le domaine énergie-impulsion: chaque ligne externe est alors un état d'énergie et impulsion déterminée et on sait que cela revient à considérer des transformées de Fourier. Donc pas de variable temps dans les calculs. Toutefois, à la fin, ce qu'on calcule est une probabilité (une section efficace, une durée de vie, ...) qui n'a de sens que dans une expérience plongée dans l'espace et le temps. Les états initiaux et finaux sont juste des fictions, des états asymptotiques pour t vers moins et plus l'infini. Ce ne sont que des outils de calcul. Dans la réalité on a un accélérateur de particules qui envoie un faisceau le 31 janvier 2024 à 15h32'23" (par exemple) et des détecteurs qui enregistrent les résultats un chouïa plus tard. Ce qu'on a calculé est une approximation faite pour rendre le calcul faisable.

    Je ne vais pas développer plus pour expliquer ce que j'entends par fiction: ce serait de la philo, sans doute hors charte et je n'ai pas envie de perdre du temps à écrire quelque chose qui serait supprimé par la suite.
    Dernière modification par ThM55 ; 26/05/2024 à 13h27.

  11. #10
    stefjm

    Re : Temps en physique

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Les états initiaux et finaux sont juste des fictions, des états asymptotiques pour t vers moins et plus l'infini.
    La symétrie sur R sent très fort Fourier.

    Ceux qui préfère la causalité et Laplace le font sur R+ : t varie de 0 à plus l'infini.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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