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Vitesse

Vitesse

La vitesse permet d'estimer l'évolution d'une quantité en fonction du temps. Citons parmi d'autres :
- la vitesse de sédimentation
- la vitesse angulaire
- la vitesse relative Bref c'est la dérivée par rapport au temps d'une grandeur qui s'exprime en fonction du temps.
- La vitesse curviligne est la distance parcourue sur la courbe par unité de temps t. :v = \frac
- Le vecteur-vitesse ou la vitesse dans l'espace est le vecteur :\vec = \frac dont la norme vaut la vitesse et dont le sens et la direction sont ceux du mouvement de l'objet considéré. Formellement, le vecteur-vitesse est la dérivée de la position de l'objet par rapport au temps. Lorsque cela n'entraîne pas de confusions, on appelle le vecteur-vitesse simplement « vitesse ». L'unité internationale de la vitesse est le mètre par seconde (m.s-1, parfois m/s). Pour les véhicules automobiles, on utilise aussi fréquemment le kilomètre par heure (km/h), le système anglo-saxon utilise le mille par heure (mile per hour, mph). Dans la marine, on utilise le nœud, qui vaut un mille marin par heure, soit 0,514 4 m.s-1. En aviation, on utilise parfois le mach, mach 1 étant la vitesse du son (qui varie en fonction de la température et de la pression).

Histoire du concept de vitesse

Une définition formelle a longtemps manqué à la notion de vitesse, car les mathématiciens s'interdisaient de faire le quotient de deux grandeurs non homogènes. Diviser une distance par un temps leur paraissaient donc aussi faux que pourrait nous sembler aujourd'hui la somme de ces deux valeurs. C'est ainsi que pour savoir si un corps allait plus vite qu'un autre, Galilée (1564-1642) comparait le rapport des distances parcourues par ces corps avec le rapport des temps correspondant. Il appliquait pour cela l'équivalence suivante: : \frac\le \frac \Leftrightarrow \frac\le\frac La notion de vitesse instantanée est définie formellement pour la première fois par Pierre Varignon (1654-1722) le 5 juillet 1698, comme le rapport d'une longueur infiniment petite dx sur le temps infiniment petit dt mis pour parcourir cette longueur. Il utilise pour cela le formalisme du calcul différentiel mis au point quatorze ans plus tôt par Leibniz (1646-1716).

Définition

Il faut distinguer deux types de vitesse :
- la vitesse moyenne, qui répond très précisément à la définition élémentaire. Elle se calcule en divisant la distance parcourue par le temps de parcours ; elle a un sens sur une période donnée ;
- la vitesse instantanée, qui est obtenue par passage à la limite de la définition de la vitesse. Elle est définie à un instant précis, via la notion de dérivation v = ∂s/∂t. Par exemple dans les calculs de cinématique, la vitesse est un vecteur obtenu en dérivant les coordonnées cartésiennes de la position par rapport au temps : :\vec = \frac=\begin \frac \\ \frac \\ \frac \end

Vecteur-vitesse

Le vecteur-vitesse instantanée v d'un objet dont la position au temps t est donné par x(t) calculé comme la dérivée : \mathbf = \frac \, L'accélération est la dérivée de la vitesse, et la vitesse est la dérivée de la distance en fonction du temps. L'accélération est le taux de changement de la vitesse d'un objet sur la période. L'accélération moyenne a d'un objet dont la vitesse change à partir de vi à vf pendant une période t est donnée par : : a = \frac \, Le vecteur d'accélération instantanée a d'un objet dont la position au temps t est donné par x(t) est : \mathbf = \frac = \frac \, La vitesse finale vf d'un objet démarrant avec la vitesse vi puis accélérant avec un taux constant a pendant un temps t est: : v_f = v_i + a t \, La vitesse moyenne d'un objet subissant une accélération constante est (vi + vf)/2. Pour trouver le déplacement d d'un tel objet accélérant pendant la période t, substituer cette expression dans la première formule pour obtenir : : d = t \times \frac \, Quand seule la vélocité initiale de l'objet est connue, l'expression : d = v_i t + \frac \, peut être utilisée. Ces équations de base pour la vélocité finale et déplacement peuvent être combinées pour former une équation qui est indépendante du temps : : v_f^2 = v_i^2 + 2 a d \, Les équations ci-dessus sont valides pour à la fois la mécanique classique mais pas pour la relativité restreinte. En particulier en mécanique classique, tous seront d'accord sur la valeur de t et les règles de transformation pour la position créent une situation dans laquelle tous les observateurs n'accélérant pas décriraient l'accélération d'un objet avec les mêmes valeurs. Ni l'un ni l'autre ne sont vrais pour la relativité restreinte. L'énergie cinétique d'un objet se déplaçant est linéaire avec sa masse et le carré de sa vitesse : : E_ = \begin \frac \end mv^2 L'énergie cinétique est une quantité scalaire.

Coordonnées polaires

En coordonnées polaires, la vitesse dans le plan peut être décomposée en vitesse radiale, dr/dt, s'éloignant ou allant vers l'origine et la vitesse orthoradiale, dans la direction perpendiculaire (que l'on ne confondra pas avec la composante tangentielle), égale à r.d\theta/dt (voir vitesse angulaire). Le moment angulaire dans le plan est \vec L= m\ \vec r \wedge \vec V = m\; r^2\; \frac \vec k. On reconnaît dans \frac\; r^2\; \frac = \frac, la vitesse aréolaire. Si la force est centrale (voir Force centrale, mouvement), alors la vitesse aréolaire est constante (deuxième loi de Kepler).

Anecdote

La première automobile expressément construite pour battre des records de vitesse s'appelle la Jamais Contente. À traction électrique, elle dépassa pour la première fois, les 100 km/h en 1899.

Voir aussi


- accélération
- accélération moyenne
- vitesse de la lumière
- vitesse de phase
- vitesse de groupe
- vitesse relative ko:속도 ja:速度 simple:Speed simple:Velocity catégorie:mécanique Catégorie:Quantité physique

Vitesse de sédimentation

La vitesse de sédimentation (VS), également appelée réaction de Biernacki, est une mesure non spécifique de l'inflammation, utilisée fréquemment comme test médical d'orientation. inflammation Pour effectuer ce test, du sang anticoagulé est placé dans un tube vertical, et la vitesse à laquelle les globules rouges tombent est reportée en mm/h. Quand il y a un processus inflammatoire, la haute teneur en fibrinogène du sang fait que les globules rouges se collent ensemble. Les globules rouges en rouleaux sédimentent plus vite.

Utilisations


- diagnostic de l'artérite temporale.

Voir aussi


- protéine C-réactive

Lien externe


- [http://www.aafp.org/afp/991001ap/1443.html http://www.aafp.org/afp/991001ap/1443.html] Catégorie:Examen médical ja:赤血球沈降速度

Vitesse angulaire

En physique, et plus spécifiquement en mécanique, la vitesse angulaire ω, aussi appelée fréquence angulaire, est une mesure de la vitesse de rotation. Elle s'exprime dans le système international en radians par seconde (rad.s-1), ou plus simplement en s-1 puisque les angles sont des grandeurs sans dimension ; elle reste de manière courante donnée en tours par minute (tr/min).
Une révolution complète est égale à 2π radians, donc : :\omega = \frac = \frac = 2\pi f où :ω est la vitesse angulaire (en rad.s-1) :l'expression \frac est la dérivée de l'angle par rapport au temps (en rad.s-1) :T est la période de rotation (en s) et :f est la fréquence (en s-1). L'utilisation de la vitesse angulaire au lieu de la fréquence ordinaire est pratique dans maintes applications car elle permet d'éviter l'apparition excessive de π.
En fait, elle est utilisée dans de nombreux domaines de la physique comme la mécanique quantique et l'électromagnétisme. Par exemple : : a = - \omega^2 x En utilisant la fréquence ordinaire, cette équation serait : : a = - 4 \pi^2\; f^2\; x Aussi notez que : : T = 2 \pi \frac :Où ::T est la période (en s) ::r est la distance séparant le point du centre de rotation, c'est-à-dire le rayon (en m) ::v est la vitesse du point (en m.s-1) Et donc: : \omega = \frac=\frac On utilise parfois un vecteur vitesse angulaire \vec. Il s'agit du vecteur :
- normal au plan de rotation,
- orienté de sorte que le mouvement se fasse dans le sens positif,
- et dont la norme vaut ω.

Voir aussi


- Moment (mécanique) Catégorie:mécanique Catégorie:Quantité physique

Temps

Catégorie:Astronomie Catégorie:Philosophie
- Le temps est un concept qui a été développé pour représenter la variation du monde. Ce concept utilise un des mécanismes utile au raisonnement qui est la mise en mémoire de symboles représentant les états antérieurs de notre perception. La notion de temps est indissociable de la notion de mouvement :
- tout le monde perçoit l'idée que si on arrêtait le temps, « plus rien ne bougerait ! » même pas notre pensée;
- le temps s'arrête quand le mouvement s'arrête, le temps s'arrête quand la variation s'arrête : il s'écoule inexorablement d'un état à un autre, du passé vers le futur et ce qui existe est dans l'instant présent : certains parlent de la flèche du temps ;
- le temps s'écoule de façon irrégulière du passé vers le futur ; une capacité électrique se chargera de A vers B, puis se déchargera de B vers A, en empruntant un autre chemin, puis se chargera de A vers B, ainsi si le futur de A est B, le futur de B est A.
- la relativité d'Einstein a cependant rendu la mesure du temps relative au référentiel. L'Homme constate que le monde évolue, change, se transforme. Outre la notion d'« objet », il y a donc la notion d'« événement » (transformation de l'objet). Ces constatations amènent aux notions de :
- simultanéité : deux événements ont lieu « en même temps », si les objets se transformant sont distants, on ne peut assister à la transformation que de l'un d'entre eux ;
- succession, antériorité et postériorité : si deux événements ne sont pas simultanés, l'un a lieu après l'autre. Ces notions font appel à la mémoire : le classement des événements dans un ordre de succession ne peut se faire que si l'on se souvient de ces événements. La mémoire elle-même provient du fait que certains événements se répètent, ce qui permet l'apprentissage. Cet aspect met en avant les deux aspects du temps :
- l'aspect cyclique: cycle des jours, des saisons, de la vie...
- l'aspect linéaire: évolution, transformation irréversible, passage de la naissance à la mort. L'aspect cyclique de certains événements a permis d'avoir une référence de durée (calendrier, horloge), et donc de quantifier le temps : lui associer un nombre et une unité.

Problème du temps

Le temps est peut-être une des questions fondamentales de la métaphysique, il est à la limite entre physique et métaphysique. Qu'est-ce que le temps ? Bien que l'intuition du temps qui passe soit universelle, définir le temps semble au-delà de nos capacités. Cela inspira une célèbre boutade à Saint Augustin dans ses Confessions : :« Si personne ne me le demande, je le sais. Si je veux l'expliquer, je ne le sais plus »
- Quelques philosophies considéraient depuis les Grecs le temps comme un absolu, indépendant de l'espace ; d'autres non.
- La théologie catholique estimait avec Thomas d'Aquin que le temps était une création de Dieu au même titre que l'espace, et le situait dans une dimension nommée aevum, elle-même distincte de l'éternité qui la contenait. La création conjointe de l'espace et du temps est une des affirmations de la somme théologique, ce qui incitera par la suite quelques physiciens qui n'admettent pas au début l'idée de big bang (comme Fred Hoyle qui en avait créé le nom par dérision) à s'en méfier, y voyant juste une résurgence religieuse. Remarquons toutefois que Thomas d'Aquin considère lui aussi le temps comme un absolu : Dieu lui-même ne peut pas faire que ce qui a été n'ait pas été. Il est en son pouvoir certes de rendre sa virginité à une femme déflorée, mais il ne peut en aucun cas changer le passé et faire que cette femme n'ait pas été déflorée. Il ne le considère pas comme une soumission de Dieu lui-même au temps, mais au contraire comme une manifestation de cohérence implicite à la nature même de Dieu, qui ne saurait s'autocontredire.
- Isaac Newton considère le temps comme un absolu.
- Kant considère temps et espace comme des catégories pré-conceptuelles de la sensibilité, et donc comme des formes de l'expérience nécessaires et universelles (a priori).
- Einstein revisitera le concept même de temps : contrairement aux idées communément admises, d'une part il n'existe pas de temps absolu dans l'univers, et d'autre part le temps est étroitement imbriqué à l'espace, comme l'avait suggéré avant lui (mais mathématiquement et non au sens physique) son professeur Minkowski. Les notions de simultanéité et de succession sont relatives, elles dépendent de l'observateur.
- La mécanique quantique suggère que la notion de temps perd sa signification commune aux échelles qu'elle traite. Une expérience imaginée par Marlan Scully et utilisant les résultats de celle d'Alain Aspect exigerait en effet que dans certains cas spécifiques une observation modifie un état antérieur d'un système, faute de quoi des relations de conservation ne seraient plus respectées. Cela remettrait alors en cause une partie de la notion de causalité. Le physicien John Wheeler considère d'emblée ce résultat comme acquis dans le cadre de l'hypothèse émise en 1957 par son élève Hugh Everett, mais sa position ne fait pas l'unanimité chez les physiciens.
- Dans le langage courant, on peut voir le temps comme une dimension conventionnelle à l'aide de laquelle nous structurons le monde. Les concepts utilisés dans la mesure du temps sont issus de l'inné. Comme nous comptons nos moutons, nos enfants, nous mesurons le temps. De l'application, il apparaît un nouveau concept qui mesure le temps d'une manière proportionnelle exponentielle en rapport avec le sujet étudié. Ce nouveau concept est décrit sur le site hypothèse sur le temps [http://www.letime.net]. En application à la perception, ce concept donne que pour l'enfant d'un jour, le jour serait sa vie, le mois beaucoup, et l'année l'infini ; pour l'adulte de soixante douze ans, l'année serait 1/72, le mois 1/864, et le jour l'instant. En d'autres mots cinq minutes de rire pour adulte durent une éternité pour un enfant. En d'autres termes, le temps est un phénomène qui apparait à l'aide de la mise en mémoire des anciennes formes lors d'une variation. Sans variation pas de temps, cette approche contredit la notion de temps continue, perpétuelle, pour avancer une perception discontinue et irrégulière. En d'autres mots encore, chaque variation possède son propre temps donc celui-ci est discontinue, de plus la variation, donc le temps, varie de manière différente selon le début ou la fin de la variation par rapport au temps repère de la rotation de notre planète.

Temps subjectif et temps physique

La philosophie distingue deux dimensions dans la notion de temps. La dimension objective est étudiée par la science physique et est appelée en philosophie « temps ». La dimension subjective, étudiée par la philosophie, est appelée « durée ». Cette distinction simple n'est pas tout à fait correcte : la physique utilise également le terme de durée et la philosophie celui de temps...
- Le temps objectif est défini par rapport à une horloge. Son unité légale dans le système international est la seconde (et ses multiples).
- En temps subjectif les secondes peuvent paraître des heures et les heures peuvent paraître des secondes. Exemples:
- Un enfant joue à son jeu préféré et au bout d'une heure, il doit s'arrêter : il s'exclame « Déjà ? », même si pour un scientifique le temps écoulé est exactement 3600 secondes. Mais pour l'enfant la durée écoulée est de toute façon trop courte.
- Un lycéen en cours, s'ennuie et regarde régulièrement sa montre avec l'espoir qu'il s'est écoulé une dizaine de minutes. Et il constate avec horreur qu'il ne s'en est objectivement écoulé qu'une seule. La durée (l'impression subjective de temps) dépend donc des émotions ressenties par la personne qui l'évalue. Autrement dit, l'horloge subjective bat la mesure en raison inverse de la concentration du sujet. Pour le sujet très pris par son activité (par exemple quand il s'amuse), l'horloge bat très lentement, il ne s'écoule que quelques battements et le sujet « ne voit pas le temps passer ». Inversement, quand on s'ennuie ou qu'une situation est dramatique (accident de voiture, par exemple) les phénomènes semblent se ralentir (l'attention cherche un appui), les battements s'accélèrent et on « trouve le temps long ». Il semble donc qu' il y ait deux sortes de temps distincts : d' une part le temps physique, celui des horloges qui s' écoule en dehors de nous de manière uniforme, et d' autre part le temps psychologique, qui s' écoule en nous de manière plus fluctuante. Pour suspendre le temps, disait le célèbre physicien Schrödinger : « aimez une fille de tout votre coeur et embrassez-la sur la bouche, alors le temps s' arrêtera et l' espace cessera d' exister » Avant Einstein, on pensait généralement que le temps objectif était fixe, toujours le même, tandis que le temps subjectif était variable, dépendant de l'état d'esprit de la personne qui l'observe. Les travaux d'Einstein sur la relativité ont pour conséquence que le temps objectif est variable (local). La mesure du temps est différente d'un référentiel à un autre quand leur vitesse respective est différente l'une par rapport à l'autre. Pour cette raison, on ne peut jamais parler de simultanéité objective universelle, absolue, mais on peut parler de simultanéité "objective" locale. Autre distinguos s'appliquant au temps :
- temps linéaire de la tradition chrétienne, avec une création et une fin (apocalypse, jugement dernier), et temps cyclique de la tradition indo-européenne (éternel retour, cercles concentriques Nietzsche) ;
- temps continu, et discret : le temps comme séquence ordonnée d'événements, une notion faible de la synchronie étant l'observation des mêmes événements significatifs dans le même ordre ;
- temps irréversible, et voyages dans le temps ; l'irréversibilité qui caractérise le temps est un phénomène qui ne concerne qu'une partie des lois de la physique, et qui est liée au concept d'entropie, et jusqu'à récemment étudié plus ou moins exclusivement sous l'angle de phénomènes dissipatifs -- mais en biologie, l'irréversibilité du temps est liée à l'évolution, et à une génération d'ordre (peut-être seulement localisée, pour satisfaire le second principe de la thermodynamique). L'expérience de Marlan Scully jette un doute sur la non-réversibilité du temps à l'échelle quantique.

Le temps en physique

Pour les théories physiques, le temps est une grandeur essentielle, qui intervient dans les équations. Il se mesure en secondes, une unité de base du système international. Dans les Temps Modernes, le format hexadécimal du temps a été proposé.
D'abord par l'ingénieur américain John W. Nystrom [http://www.oughtred.org/patents.shtml] en 1863, puis en 1997 par l'Américain Mark Vincent Rogers [http://www.intuitor.com/hex/hexclock.html]. Voir l'article détaillé Le temps en physique.

La mesure du temps

Depuis 1967, la seconde est définie à partir d'un phénomène physique : :le temps nécessaire à un rayon lumineux bien défini pour effectuer 9 192 631 770 oscillations. Ce rayon lumineux servant à définir la seconde est celui dont la fréquence provoque une excitation bien déterminée d'un atome de césium-133 (transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état de base de cet atome). Ceci signifie que en 1 seconde, il y a 9 192 631 770 périodes de ce « pendule » atomique ou horloge atomique dont la fréquence d'horloge est proche des 10 gigahertz. Ainsi pour mesurer 1 seconde il suffit de savoir produire cette émission et d'en mesurer la fréquence. Notons que cette émission pourrait, par sa longueur d'onde (3,261 226 cm), donner une unité de longueur puisqu'il faut 30,663 3 = (9 192 631 770 / 299 792 458) périodes spatiales pour faire un mètre. Ceci souligne le fait qu'en l'état actuel des connaissances, la vitesse de la lumière dans le vide est constante et indépendante du référentiel, et constitue de fait l'étalon « naturel » dont sont dérivés l'étalon-temps et l'étalon-longueur. En fait, selon les connaissances actuelles de la mécanique quantique, les rayons lumineux absorbables par un type d'atome ont toujours la même fréquence, pour une excitation (transition) donnée. Et selon les connaissances actuelles de la relativité générale, cette mesure sera toujours la même pour un observateur immobile par rapport aux atomes en question. Avant la décision de la Conférence Générale des Poids et Mesures de 1967 de définir l'unité de temps en fonction d'un phénomène atomique, le temps a longtemps été défini en fonction de phénomènes d'origine astronomique. La seconde est issue historiquement du jour (période de révolution de la terre sur elle même), qui est subdivisé en heures, minutes et secondes. Le coefficient 9 192 631 770 de la définition ci-dessus vise à donner à la seconde sa valeur historique. Mais en fait, la science moderne a montré que les phénomènes astronomiques tels que la durée de rotation de la terre sur elle même, ou la révolution de la terre autour du soleil, n'ont pas une durée constante, et ne sont donc pas un bon support pour définir une unité de temps. Par exemple, la rotation de la terre sur elle-même ralentit (très lentement), en particulier à cause des effets de marée de la lune. De même, l'orbite de la terre autour du soleil se modifie avec le temps, car le soleil a tendance à perdre de la masse au fur et à mesure que les réactions nucléaires qui ont lieu en son centre produisent de l'énergie. La réalisation de la première horloge atomique en 1947 a permis d'adopter par la suite la définition de la seconde que nous connaissons, et qui est plus rigoureuse, d'un point de vue scientifique, que la définition historique basée sur des phénomènes astronomiques. La plupart des horloges modernes, (montres, ordinateurs, etc.), utilisent des cristaux de quartz ayant une fréquence d'oscillation stable pour définir leur base de temps, elles vont de quelques kilohertz à plusieurs gigahertz. Notons que les temps définissant les durées nécessaires à réaliser une tâche dans une usine sont généralement mesurés en centième d'heure (ch) ou décimilliheure (dmh). Ces besoins divers expliquent les options des chronomètres modernes.

Temps et espace

Depuis le début du , et la publication de la théorie de la relativité restreinte, il est admis que le temps et l'espace sont liés. La théorie de la relativité générale montre que l'espace-temps est déformé par la présence de matière, et cela se manifeste par la force que nous appelons la gravité. Selon Albert Einstein, temps, espace et matière ne peuvent exister l'un sans l'autre. Cette théorie, qui lie espace, matière et temps fait dans certains cas des prédictions différentes de celles de la mécanique classique, ou temps et espace sont séparés. L'observation de tels phénomènes à montré que cette théorie était plus proche de la réalité que la mécanique classique. Par exemple, la relativité générale, et uniquement elle, prédit l'existence de 'lentilles cosmiques', dues au fait qu'une étoile massive dévie la lumière qui passe à proximité. De tels phénomènes ont effectivement été observés. Le lien entre espace et temps a aussi pour conséquence que la notion de simultanéité (le fait que deux évènements se passent en même temps), n'est pas une notion absolue, mais dépend de l'observateur. Ce phénomène ne fait pas partie du sens commun car il ne se produit pas dans notre vie quotidienne, et n'est visible que si les observateurs se déplacent l'un par rapport à l'autre à des vitesses relativement élevées par rapport à la vitesse de la lumière.

Le temps relatif

Les équations des théories physiques considèrent le temps comme relatif. Les équations de la physiques sont symétriques par rapport à une translation dans le temps. Le théorème de Noether, établi en 1918, montre que cette propriété implique l'existence d'une quantité, l'énergie, qui se conserve quelles que soient les interactions entre objets. Le fait que les équations de la physique ne soient pas modifiées par une translation dans le temps ne signifie pas pour autant que le temps est infini. En fait, de nombreuses observations, interprétées dans le cadre de la théorie de la relativité générale ont permis d'établir la théorie du Big Bang, selon laquelle l'univers aurait eu un début, où seraient apparus le temps, l'espace et la matière. Selon les connaissances actuelles, le temps aurait commencé il y a environ 13,7 milliards d'années. Le fait que le temps ait eu un début, et que la question « qu'y avait-il avant le début du temps ? » n'ait pas de sens est extrêmement difficile à se représenter. Parmi les observations qui ont permis de confirmer la théorie du Big Bang (dans le sens où cette théorie leur donne une explication cohérente), figurent le décalage vers le rouge du spectre lumineux émis par les étoiles lointaines, ainsi que l'existence d'un rayonnement cosmique provenant de toutes les directions de l'univers, correspondant à un rayonnement du corps noir de température 2,73 kelvin. Ce dernier phénomène avait été prédit par la théorie du Big Bang dans les années 1940 (avec une légère erreur sur la température), alors qu'il n'a été observé pour la première fois qu'en 1964.

La flèche du temps

Les équations de la physique sont en générale symétriques par rapport à une inversion temps. C'est le cas de toutes les équations qui décrivent les phénomènes à une échelle microscopique. Ainsi, si on passe l'enregistrement d'une interaction physique se produisant à échelle microscopique, il est impossible de dire si l'enregistrement est passé à l'endroit ou à l'envers. Pourtant, à l'échelle macroscopique, certains phénomènes ne peuvent évidemment pas se passer à l'envers (par exemple, un œuf qui tombe par terre et qui se casse). Un autre exemple est la transmission d'énergie thermique entre corps, qui se fait toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid, et jamais l'inverse. Le second principe de la thermodynamique, dont l'objet est l'évolution de l'entropie au cours des échanges de chaleur, postule que l'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter, et donne donc une loi physique non symétrique par rapport au temps. Ludwig Boltzmann a tenté d'expliquer comment des phénomènes réversibles par rapport au temps à échelle microscopique peuvent conduire à une flèche du temps évidente à échelle macroscopique. Pour cela, il a développé la physique statistique, où les probabilités jouent un rôle très important. Il est à noter qu'une exception à la symétrie par rapport au temps des particules élémentaires a été observée sur le Kaon neutre ([http://cplear.web.cern.ch/cplear/Welcome.html site de l'expérience]). Cette asymétrie à trait à la fréquence de transformation du Kaon neutre en son antiparticule. Ce phénomène pourrait expliquer pourquoi, lors de la formation de l'univers, la matière l'aurait emporté sur l'anti-matière. En quelque sorte, sans cette asymétrie, il se pourrait que l'univers actuel ne soit rempli que de photons, résultat de la réaction de la matière initiale avec l'anti-matière initiale.

Le temps en philosophie

"Ephémère" est le mot qu'utilisaient les Grecs pour parler de la condition des hommes. Les hommes apparaissent pour disparaître, « comme des ombres ou des fumées » écrit Jean-Pierre Vernant. Ils manquent de consistance, d'être. Etymologiquement, en effet, est éphémère ce qui ne dure qu'un jour. Il faut comprendre que rapportée à l'infinité du temps toute durée est assimilable à un néant. Ainsi, contrairement à l'Eternité, la permanence n'est pas hors du temps. Est permanent au sens le plus fort du terme ce qui durera toujours, voire ce qui a également toujours existé. A première vue, la permanence se confond donc avec le temps lui-même. « La permanence exprime en général le temps, comme le corrélatif constant de toute existence des phénomènes, de tout changement et de toute simultanéité. En effet, le changement concerne non pas le temps lui-même, mais seulement les phénomènes dans le temps » écrit Kant. En un sens plus faible du mot, est permanent ce que nous avons "toujours" vu et que nous verrons peut-être "toujours". « Où étais-tu quand je fondais la terre? » répond l'Eternel à Job. La permanence est ainsi l'attribut premier de ce que nous pouvons habiter, de tout ce qui nous permet d'organiser notre existence et de lui donner sens. C'est ce que nous appelons le monde. Il s'agit non seulement d'un cadre physique ou institutionnel, mais aussi de la continuité d'une civilisation ou encore de valeurs et de représentations qui nous semblent aller de soi. Comme le remarque Hannah Arendt, la distinction que fait Aristote entre la fabrication et l'action doit être rattachée à la fugacité de l'existence humaine. La chose fabriquée est bien le produit d'une activité humaine, mais elle lui survit, elle s'intègre dès qu'elle est fabriquée à ce monde que nous habitons. En revanche, l'action, aussi admirable soit-elle, est éminemment passagère. Seulement, il en va au fond de même pour la vie toute entière. A lire Epicure, il n'y a cependant pas de contradiction entre le caractère fugace de notre existence et le bonheur. Lorsque notre vie s'achève, nous avons le privilège de la reprendre comme un tout. Peu importe s'il ne restera rien de nous après notre mort: nous n'en souffrirons pas plus que de ne pas avoir été avant de naître. Le vieillard doit savoir jouir du récit de sa propre vie, lorsqu'elle a été réussie. « Ce n'est pas le jeune homme qui doit être considéré comme parfaitement heureux, mais le vieillard qui a vécu une belle vie. Car le premier est encore souvent exposé aux vicissitudes de la fortune, tandis que le dernier se trouve dans la vieillesse comme dans un port où il a pu mettre à l'abri ses biens. » Rattacher étroitement l'existence humaine au récit nous aide à ne pas confondre la durée avec le néant, ni avec l'instant. La durée est la condition du déploiement d'une histoire. Elle suppose l'écoulement du temps, et cet écoulement lui-même demeure, tandis que l'on ne peut pas se représenter l'instant pur, infiniment bref, sinon en en faisant une sorte de cliché photographique immobile, hors du temps: de l'éternité, en quelque sorte! Pourtant, note Henry Dilberman, la mort est davantage qu'une simple limitation. La limite spatiale n'abolit pas l'espace qu'elle enferme. En revanche, ma vie passée n'existe encore que si je me la rappelle. La mort est précisément l'oubli, et donc l'anéantissement de ce que je fus. Vladimir Jankélévitch rappelle cependant que nous avons tous ce viatique mélancolique pour l'éternité: à défaut d'être toujours, rien ne fera que nous n'ayons pas été. L'avoir été est une forme spectrale de l'être que nous avons été. En faire un être, c'est confondre l'espace et le temps. En effet où serait cet être que nous ne sommes déjà plus? Nulle part, sinon dans le temps. Si Epicure ne se souciait guère de ne bientôt plus être, son cas est exceptionnel, écrit Arendt. Les Grecs ont cherché à immortaliser leurs actions par la gloire, dont la condition était une vie brève, mais héroïque. Ils étaient hantés, rappelle Arendt; par le dicton qui voulait que nul ne passe pour heureux avant d'être mort: en effet rien ne nous garantit que nous ne finirons pas notre vie de façon ignominieuse. Seuls ceux qui nous survivront pourront dire si notre vie a été ou non réussie, car eux seuls pourront la considérer comme un tout, la raconter et en tirer la leçon. La création artistique peut être assimilée à la synthèse de la fabrication et de l'action, c'est-à-dire, dans le vocabulaire de Wilhelm von Humboldt, de l'énergie créatrice (energeia en grec) et du produit (ergon). Apprécier une œuvre d'art, c'est à la fois la considérer comme une réalité distincte de l'artiste, possédant l'ambiguïté des choses, et y retrouver la puissance vivante de l'imagination, des sentiments, d'une vision du monde. L'œuvre confère la permanence de la chose à la fugacité de l'inspiration et du geste de l'artiste. Cette tension entre Apollon et Dionysos se retrouve dans la rivalité du classicisme et du romantisme, ou encore du formalisme et de l'expressionnisme. Dans un clin d'œil à Bichat, Malraux définissait la culture toute entière comme l'ensemble des formes qui résistent à la mort. A vrai dire, remarque Sartre, si l'œuvre d'art survit en effet à l'artiste, on ne saurait la confondre avec une chose, c'est-à-dire une réalité qui demeure indépendamment de l'imagination humaine. C'est parce que nous contemplons un tableau qu'il est davantage que des pigments étalés sur une toile. Ajoutons que certaines cultures ne voient dans la création que l'aspect dynamique, l'acte pur ou l'inspiration, et ne se soucient absolument pas de pérenniser le dessin ou la peinture. En Inde, toute vie est transition, tout est pris dans un cycle perpétuel de création et de destruction. L'art ne saurait faire exception. Il est vrai qu'il s'agit surtout de communier, par l'intermédiaire d'un objet, avec l'esprit de quelque divinité. En dehors de cet instant sacré, l'œuvre n'est plus qu'un réceptacle déserté. Elle aura surtout servi à relier l'âme de l'artiste à la divinité, à la manière d'une prière. Benedetto Croce soulignait cependant qu'il n'y a art à proprement parler que si la création se continue dans la contemplation. Contempler, ce n'est pas coïncider avec les affects de l'artiste. L'art n'est pas de l'ordre du sentiment immédiat, ce qui ne signifie pas qu'il soit un jeu frivole et froid. L'art objective les sentiments. La colère s'évanouit en se répandant. Mais l'artiste la donne à voir, donne à voir les passions, les élans du cœur, métamorphosés dans la forme ou le rythme. Il les met au passé en quelque sorte. Alain écrit à propos de la musique qu'elle n'est ni gaie ni triste. « On appelle quelquefois mélancolie, faute d'un meilleur mot, cet état où l'on contemple ses propres malheurs, et tous les malheurs, comme des objets qui passent et déjà lointains; la musique figure merveilleusement ce souvenir et cet oubli ensemble. » Ainsi, la contemplation esthétique ne consiste pas seulement à apprécier une forme soustraite au temps. Elle nous libère de l'urgence de l'instant, elle nous permet de contempler la condition humaine de loin, ou de plus loin. C'était aussi la raison d'être de la tragédie: contempler les malheurs de l'homme du point de vue du destin. (voir l'article sur la vérité.)

Musique

Le temps est le paramètre principal de la musique, un des rares arts à s'inscrire dans une évolution temporelle. La différenciation entre temps subjectif et temps objectif y joue un rôle primordial, puisque l'émotion procurée se mesure à l'aune d'un temps subjectif, non quantifiable, et qui fait l'objet de plusieurs recherches en psychologie. Plusieurs compositeurs contemporains, comme Arvo Pärt, Pierre Boulez, José Manuel Lopez Lopez et bien d'autres, ont recherché des formes d'écriture, des procédés musicaux pour suspendre ce temps subjectif, pour inscrire le temps vécu dans une dimension contrôlée.
- Dans le solfège, le temps est une subdivision de la mesure et suggère la dynamique à apporter à l'interprétation (temps fort - temps faible).

Humour


- « Le temps est le moyen qu'a trouvé la Nature pour que tout ne se passe pas au même moment. » (John Wheeler, physicien)
- « Le temps n'est pas moins pollué que l'espace : je viens de passer un sale quart d'heure. » (Roland Topor)

Voir aussi


- Histoire de la mesure du temps
- Chronobiologie
- Kant : temps préconceptuel
- Saussure : synchronie et diachronie
- Hawking : une brève histoire du temps
- Feynman : la nature des lois physiques (The Character of Physical Law)
- Prigogine et Stengers : la Nouvelle Alliance
- Ordre de grandeur (temps)
- Temps décimal
- La synchronicité, chez Jung (psychologue) et Fermi (Physicien) Existence | Philosophie | Espace | Relativité | Temps universel coordonné | Le temps en physique

Liens externes


- [http://members.aol.com/lagardesse Histoire de la mesure du temps]
- [http://www.bipm.fr/fr/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/second.html BIPM] La définition de la seconde.
- [http://www.florencetime.net/ Florencetime.net] Le temps en hexadécimal.
- Horloges en ligne
  - [http://www.horlogeparlante.com/ Horloge Parlante]
  - [http://www.bipm.org/fr/practical_info/time_server.html Heure UTC] du BIPM
  - [http://www.timeticker.com/ TimeTicker] Horloge en ligne avec outil de synchronisation de l'heure de l'ordinateur (par ActiveX donc pour Internet Explorer uniquement)
- [http://f.noiraux.free.fr/ Sunclock designed by Franck NOIRAUX] Le temps solaire réel.
- [http://www.centrebouddhisteparis.org/Sangharakshita/Les_limites_de_l_espace_et_le_/les_limites_de_l_espace_et_le_.html Kant et les limites de l'espace et du temps] ja:時間 ko:시간 simple:Time

Temps

Catégorie:Astronomie Catégorie:Philosophie
- Le temps est un concept qui a été développé pour représenter la variation du monde. Ce concept utilise un des mécanismes utile au raisonnement qui est la mise en mémoire de symboles représentant les états antérieurs de notre perception. La notion de temps est indissociable de la notion de mouvement :
- tout le monde perçoit l'idée que si on arrêtait le temps, « plus rien ne bougerait ! » même pas notre pensée;
- le temps s'arrête quand le mouvement s'arrête, le temps s'arrête quand la variation s'arrête : il s'écoule inexorablement d'un état à un autre, du passé vers le futur et ce qui existe est dans l'instant présent : certains parlent de la flèche du temps ;
- le temps s'écoule de façon irrégulière du passé vers le futur ; une capacité électrique se chargera de A vers B, puis se déchargera de B vers A, en empruntant un autre chemin, puis se chargera de A vers B, ainsi si le futur de A est B, le futur de B est A.
- la relativité d'Einstein a cependant rendu la mesure du temps relative au référentiel. L'Homme constate que le monde évolue, change, se transforme. Outre la notion d'« objet », il y a donc la notion d'« événement » (transformation de l'objet). Ces constatations amènent aux notions de :
- simultanéité : deux événements ont lieu « en même temps », si les objets se transformant sont distants, on ne peut assister à la transformation que de l'un d'entre eux ;
- succession, antériorité et postériorité : si deux événements ne sont pas simultanés, l'un a lieu après l'autre. Ces notions font appel à la mémoire : le classement des événements dans un ordre de succession ne peut se faire que si l'on se souvient de ces événements. La mémoire elle-même provient du fait que certains événements se répètent, ce qui permet l'apprentissage. Cet aspect met en avant les deux aspects du temps :
- l'aspect cyclique: cycle des jours, des saisons, de la vie...
- l'aspect linéaire: évolution, transformation irréversible, passage de la naissance à la mort. L'aspect cyclique de certains événements a permis d'avoir une référence de durée (calendrier, horloge), et donc de quantifier le temps : lui associer un nombre et une unité.

Problème du temps

Le temps est peut-être une des questions fondamentales de la métaphysique, il est à la limite entre physique et métaphysique. Qu'est-ce que le temps ? Bien que l'intuition du temps qui passe soit universelle, définir le temps semble au-delà de nos capacités. Cela inspira une célèbre boutade à Saint Augustin dans ses Confessions : :« Si personne ne me le demande, je le sais. Si je veux l'expliquer, je ne le sais plus »
- Quelques philosophies considéraient depuis les Grecs le temps comme un absolu, indépendant de l'espace ; d'autres non.
- La théologie catholique estimait avec Thomas d'Aquin que le temps était une création de Dieu au même titre que l'espace, et le situait dans une dimension nommée aevum, elle-même distincte de l'éternité qui la contenait. La création conjointe de l'espace et du temps est une des affirmations de la somme théologique, ce qui incitera par la suite quelques physiciens qui n'admettent pas au début l'idée de big bang (comme Fred Hoyle qui en avait créé le nom par dérision) à s'en méfier, y voyant juste une résurgence religieuse. Remarquons toutefois que Thomas d'Aquin considère lui aussi le temps comme un absolu : Dieu lui-même ne peut pas faire que ce qui a été n'ait pas été. Il est en son pouvoir certes de rendre sa virginité à une femme déflorée, mais il ne peut en aucun cas changer le passé et faire que cette femme n'ait pas été déflorée. Il ne le considère pas comme une soumission de Dieu lui-même au temps, mais au contraire comme une manifestation de cohérence implicite à la nature même de Dieu, qui ne saurait s'autocontredire.
- Isaac Newton considère le temps comme un absolu.
- Kant considère temps et espace comme des catégories pré-conceptuelles de la sensibilité, et donc comme des formes de l'expérience nécessaires et universelles (a priori).
- Einstein revisitera le concept même de temps : contrairement aux idées communément admises, d'une part il n'existe pas de temps absolu dans l'univers, et d'autre part le temps est étroitement imbriqué à l'espace, comme l'avait suggéré avant lui (mais mathématiquement et non au sens physique) son professeur Minkowski. Les notions de simultanéité et de succession sont relatives, elles dépendent de l'observateur.
- La mécanique quantique suggère que la notion de temps perd sa signification commune aux échelles qu'elle traite. Une expérience imaginée par Marlan Scully et utilisant les résultats de celle d'Alain Aspect exigerait en effet que dans certains cas spécifiques une observation modifie un état antérieur d'un système, faute de quoi des relations de conservation ne seraient plus respectées. Cela remettrait alors en cause une partie de la notion de causalité. Le physicien John Wheeler considère d'emblée ce résultat comme acquis dans le cadre de l'hypothèse émise en 1957 par son élève Hugh Everett, mais sa position ne fait pas l'unanimité chez les physiciens.
- Dans le langage courant, on peut voir le temps comme une dimension conventionnelle à l'aide de laquelle nous structurons le monde. Les concepts utilisés dans la mesure du temps sont issus de l'inné. Comme nous comptons nos moutons, nos enfants, nous mesurons le temps. De l'application, il apparaît un nouveau concept qui mesure le temps d'une manière proportionnelle exponentielle en rapport avec le sujet étudié. Ce nouveau concept est décrit sur le site hypothèse sur le temps [http://www.letime.net]. En application à la perception, ce concept donne que pour l'enfant d'un jour, le jour serait sa vie, le mois beaucoup, et l'année l'infini ; pour l'adulte de soixante douze ans, l'année serait 1/72, le mois 1/864, et le jour l'instant. En d'autres mots cinq minutes de rire pour adulte durent une éternité pour un enfant. En d'autres termes, le temps est un phénomène qui apparait à l'aide de la mise en mémoire des anciennes formes lors d'une variation. Sans variation pas de temps, cette approche contredit la notion de temps continue, perpétuelle, pour avancer une perception discontinue et irrégulière. En d'autres mots encore, chaque variation possède son propre temps donc celui-ci est discontinue, de plus la variation, donc le temps, varie de manière différente selon le début ou la fin de la variation par rapport au temps repère de la rotation de notre planète.

Temps subjectif et temps physique

La philosophie distingue deux dimensions dans la notion de temps. La dimension objective est étudiée par la science physique et est appelée en philosophie « temps ». La dimension subjective, étudiée par la philosophie, est appelée « durée ». Cette distinction simple n'est pas tout à fait correcte : la physique utilise également le terme de durée et la philosophie celui de temps...
- Le temps objectif est défini par rapport à une horloge. Son unité légale dans le système international est la seconde (et ses multiples).
- En temps subjectif les secondes peuvent paraître des heures et les heures peuvent paraître des secondes. Exemples:
- Un enfant joue à son jeu préféré et au bout d'une heure, il doit s'arrêter : il s'exclame « Déjà ? », même si pour un scientifique le temps écoulé est exactement 3600 secondes. Mais pour l'enfant la durée écoulée est de toute façon trop courte.
- Un lycéen en cours, s'ennuie et regarde régulièrement sa montre avec l'espoir qu'il s'est écoulé une dizaine de minutes. Et il constate avec horreur qu'il ne s'en est objectivement écoulé qu'une seule. La durée (l'impression subjective de temps) dépend donc des émotions ressenties par la personne qui l'évalue. Autrement dit, l'horloge subjective bat la mesure en raison inverse de la concentration du sujet. Pour le sujet très pris par son activité (par exemple quand il s'amuse), l'horloge bat très lentement, il ne s'écoule que quelques battements et le sujet « ne voit pas le temps passer ». Inversement, quand on s'ennuie ou qu'une situation est dramatique (accident de voiture, par exemple) les phénomènes semblent se ralentir (l'attention cherche un appui), les battements s'accélèrent et on « trouve le temps long ». Il semble donc qu' il y ait deux sortes de temps distincts : d' une part le temps physique, celui des horloges qui s' écoule en dehors de nous de manière uniforme, et d' autre part le temps psychologique, qui s' écoule en nous de manière plus fluctuante. Pour suspendre le temps, disait le célèbre physicien Schrödinger : « aimez une fille de tout votre coeur et embrassez-la sur la bouche, alors le temps s' arrêtera et l' espace cessera d' exister » Avant Einstein, on pensait généralement que le temps objectif était fixe, toujours le même, tandis que le temps subjectif était variable, dépendant de l'état d'esprit de la personne qui l'observe. Les travaux d'Einstein sur la relativité ont pour conséquence que le temps objectif est variable (local). La mesure du temps est différente d'un référentiel à un autre quand leur vitesse respective est différente l'une par rapport à l'autre. Pour cette raison, on ne peut jamais parler de simultanéité objective universelle, absolue, mais on peut parler de simultanéité "objective" locale. Autre distinguos s'appliquant au temps :
- temps linéaire de la tradition chrétienne, avec une création et une fin (apocalypse, jugement dernier), et temps cyclique de la tradition indo-européenne (éternel retour, cercles concentriques Nietzsche) ;
- temps continu, et discret : le temps comme séquence ordonnée d'événements, une notion faible de la synchronie étant l'observation des mêmes événements significatifs dans le même ordre ;
- temps irréversible, et voyages dans le temps ; l'irréversibilité qui caractérise le temps est un phénomène qui ne concerne qu'une partie des lois de la physique, et qui est liée au concept d'entropie, et jusqu'à récemment étudié plus ou moins exclusivement sous l'angle de phénomènes dissipatifs -- mais en biologie, l'irréversibilité du temps est liée à l'évolution, et à une génération d'ordre (peut-être seulement localisée, pour satisfaire le second principe de la thermodynamique). L'expérience de Marlan Scully jette un doute sur la non-réversibilité du temps à l'échelle quantique.

Le temps en physique

Pour les théories physiques, le temps est une grandeur essentielle, qui intervient dans les équations. Il se mesure en secondes, une unité de base du système international. Dans les Temps Modernes, le format hexadécimal du temps a été proposé.
D'abord par l'ingénieur américain John W. Nystrom [http://www.oughtred.org/patents.shtml] en 1863, puis en 1997 par l'Américain Mark Vincent Rogers [http://www.intuitor.com/hex/hexclock.html]. Voir l'article détaillé Le temps en physique.

La mesure du temps

Depuis 1967, la seconde est définie à partir d'un phénomène physique : :le temps nécessaire à un rayon lumineux bien défini pour effectuer 9 192 631 770 oscillations. Ce rayon lumineux servant à définir la seconde est celui dont la fréquence provoque une excitation bien déterminée d'un atome de césium-133 (transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état de base de cet atome). Ceci signifie que en 1 seconde, il y a 9 192 631 770 périodes de ce « pendule » atomique ou horloge atomique dont la fréquence d'horloge est proche des 10 gigahertz. Ainsi pour mesurer 1 seconde il suffit de savoir produire cette émission et d'en mesurer la fréquence. Notons que cette émission pourrait, par sa longueur d'onde (3,261 226 cm), donner une unité de longueur puisqu'il faut 30,663 3 = (9 192 631 770 / 299 792 458) périodes spatiales pour faire un mètre. Ceci souligne le fait qu'en l'état actuel des connaissances, la vitesse de la lumière dans le vide est constante et indépendante du référentiel, et constitue de fait l'étalon « naturel » dont sont dérivés l'étalon-temps et l'étalon-longueur. En fait, selon les connaissances actuelles de la mécanique quantique, les rayons lumineux absorbables par un type d'atome ont toujours la même fréquence, pour une excitation (transition) donnée. Et selon les connaissances actuelles de la relativité générale, cette mesure sera toujours la même pour un observateur immobile par rapport aux atomes en question. Avant la décision de la Conférence Générale des Poids et Mesures de 1967 de définir l'unité de temps en fonction d'un phénomène atomique, le temps a longtemps été défini en fonction de phénomènes d'origine astronomique. La seconde est issue historiquement du jour (période de révolution de la terre sur elle même), qui est subdivisé en heures, minutes et secondes. Le coefficient 9 192 631 770 de la définition ci-dessus vise à donner à la seconde sa valeur historique. Mais en fait, la science moderne a montré que les phénomènes astronomiques tels que la durée de rotation de la terre sur elle même, ou la révolution de la terre autour du soleil, n'ont pas une durée constante, et ne sont donc pas un bon support pour définir une unité de temps. Par exemple, la rotation de la terre sur elle-même ralentit (très lentement), en particulier à cause des effets de marée de la lune. De même, l'orbite de la terre autour du soleil se modifie avec le temps, car le soleil a tendance à perdre de la masse au fur et à mesure que les réactions nucléaires qui ont lieu en son centre produisent de l'énergie. La réalisation de la première horloge atomique en 1947 a permis d'adopter par la suite la définition de la seconde que nous connaissons, et qui est plus rigoureuse, d'un point de vue scientifique, que la définition historique basée sur des phénomènes astronomiques. La plupart des horloges modernes, (montres, ordinateurs, etc.), utilisent des cristaux de quartz ayant une fréquence d'oscillation stable pour définir leur base de temps, elles vont de quelques kilohertz à plusieurs gigahertz. Notons que les temps définissant les durées nécessaires à réaliser une tâche dans une usine sont généralement mesurés en centième d'heure (ch) ou décimilliheure (dmh). Ces besoins divers expliquent les options des chronomètres modernes.

Temps et espace

Depuis le début du , et la publication de la théorie de la relativité restreinte, il est admis que le temps et l'espace sont liés. La théorie de la relativité générale montre que l'espace-temps est déformé par la présence de matière, et cela se manifeste par la force que nous appelons la gravité. Selon Albert Einstein, temps, espace et matière ne peuvent exister l'un sans l'autre. Cette théorie, qui lie espace, matière et temps fait dans certains cas des prédictions différentes de celles de la mécanique classique, ou temps et espace sont séparés. L'observation de tels phénomènes à montré que cette théorie était plus proche de la réalité que la mécanique classique. Par exemple, la relativité générale, et uniquement elle, prédit l'existence de 'lentilles cosmiques', dues au fait qu'une étoile massive dévie la lumière qui passe à proximité. De tels phénomènes ont effectivement été observés. Le lien entre espace et temps a aussi pour conséquence que la notion de simultanéité (le fait que deux évènements se passent en même temps), n'est pas une notion absolue, mais dépend de l'observateur. Ce phénomène ne fait pas partie du sens commun car il ne se produit pas dans notre vie quotidienne, et n'est visible que si les observateurs se déplacent l'un par rapport à l'autre à des vitesses relativement élevées par rapport à la vitesse de la lumière.

Le temps relatif

Les équations des théories physiques considèrent le temps comme relatif. Les équations de la physiques sont symétriques par rapport à une translation dans le temps. Le théorème de Noether, établi en 1918, montre que cette propriété implique l'existence d'une quantité, l'énergie, qui se conserve quelles que soient les interactions entre objets. Le fait que les équations de la physique ne soient pas modifiées par une translation dans le temps ne signifie pas pour autant que le temps est infini. En fait, de nombreuses observations, interprétées dans le cadre de la théorie de la relativité générale ont permis d'établir la théorie du Big Bang, selon laquelle l'univers aurait eu un début, où seraient apparus le temps, l'espace et la matière. Selon les connaissances actuelles, le temps aurait commencé il y a environ 13,7 milliards d'années. Le fait que le temps ait eu un début, et que la question « qu'y avait-il avant le début du temps ? » n'ait pas de sens est extrêmement difficile à se représenter. Parmi les observations qui ont permis de confirmer la théorie du Big Bang (dans le sens où cette théorie leur donne une explication cohérente), figurent le décalage vers le rouge du spectre lumineux émis par les étoiles lointaines, ainsi que l'existence d'un rayonnement cosmique provenant de toutes les directions de l'univers, correspondant à un rayonnement du corps noir de température 2,73 kelvin. Ce dernier phénomène avait été prédit par la théorie du Big Bang dans les années 1940 (avec une légère erreur sur la température), alors qu'il n'a été observé pour la première fois qu'en 1964.

La flèche du temps

Les équations de la physique sont en générale symétriques par rapport à une inversion temps. C'est le cas de toutes les équations qui décrivent les phénomènes à une échelle microscopique. Ainsi, si on passe l'enregistrement d'une interaction physique se produisant à échelle microscopique, il est impossible de dire si l'enregistrement est passé à l'endroit ou à l'envers. Pourtant, à l'échelle macroscopique, certains phénomènes ne peuvent évidemment pas se passer à l'envers (par exemple, un œuf qui tombe par terre et qui se casse). Un autre exemple est la transmission d'énergie thermique entre corps, qui se fait toujours du corps le plus chaud vers le corps le plus froid, et jamais l'inverse. Le second principe de la thermodynamique, dont l'objet est l'évolution de l'entropie au cours des échanges de chaleur, postule que l'entropie d'un système isolé ne peut qu'augmenter, et donne donc une loi physique non symétrique par rapport au temps. Ludwig Boltzmann a tenté d'expliquer comment des phénomènes réversibles par rapport au temps à échelle microscopique peuvent conduire à une flèche du temps évidente à échelle macroscopique. Pour cela, il a développé la physique statistique, où les probabilités jouent un rôle très important. Il est à noter qu'une exception à la symétrie par rapport au temps des particules élémentaires a été observée sur le Kaon neutre ([http://cplear.web.cern.ch/cplear/Welcome.html site de l'expérience]). Cette asymétrie à trait à la fréquence de transformation du Kaon neutre en son antiparticule. Ce phénomène pourrait expliquer pourquoi, lors de la formation de l'univers, la matière l'aurait emporté sur l'anti-matière. En quelque sorte, sans cette asymétrie, il se pourrait que l'univers actuel ne soit rempli que de photons, résultat de la réaction de la matière initiale avec l'anti-matière initiale.

Le temps en philosophie

"Ephémère" est le mot qu'utilisaient les Grecs pour parler de la condition des hommes. Les hommes apparaissent pour disparaître, « comme des ombres ou des fumées » écrit Jean-Pierre Vernant. Ils manquent de consistance, d'être. Etymologiquement, en effet, est éphémère ce qui ne dure qu'un jour. Il faut comprendre que rapportée à l'infinité du temps toute durée est assimilable à un néant. Ainsi, contrairement à l'Eternité, la permanence n'est pas hors du temps. Est permanent au sens le plus fort du terme ce qui durera toujours, voire ce qui a également toujours existé. A première vue, la permanence se confond donc avec le temps lui-même. « La permanence exprime en général le temps, comme le corrélatif constant de toute existence des phénomènes, de tout changement et de toute simultanéité. En effet, le changement concerne non pas le temps lui-même, mais seulement les phénomènes dans le temps » écrit Kant. En un sens plus faible du mot, est permanent ce que nous avons "toujours" vu et que nous verrons peut-être "toujours". « Où étais-tu quand je fondais la terre? » répond l'Eternel à Job. La permanence est ainsi l'attribut premier de ce que nous pouvons habiter, de tout ce qui nous permet d'organiser notre existence et de lui donner sens. C'est ce que nous appelons le monde. Il s'agit non seulement d'un cadre physique ou institutionnel, mais aussi de la continuité d'une civilisation ou encore de valeurs et de représentations qui nous semblent aller de soi. Comme le remarque Hannah Arendt, la distinction que fait Aristote entre la fabrication et l'action doit être rattachée à la fugacité de l'existence humaine. La chose fabriquée est bien le produit d'une activité humaine, mais elle lui survit, elle s'intègre dès qu'elle est fabriquée à ce monde que nous habitons. En revanche, l'action, aussi admirable soit-elle, est éminemment passagère. Seulement, il en va au fond de même pour la vie toute entière. A lire Epicure, il n'y a cependant pas de contradiction entre le caractère fugace de notre existence et le bonheur. Lorsque notre vie s'achève, nous avons le privilège de la reprendre comme un tout. Peu importe s'il ne restera rien de nous après notre mort: nous n'en souffrirons pas plus que de ne pas avoir été avant de naître. Le vieillard doit savoir jouir du récit de sa propre vie, lorsqu'elle a été réussie. « Ce n'est pas le jeune homme qui doit être considéré comme parfaitement heureux, mais le vieillard qui a vécu une belle vie. Car le premier est encore souvent exposé aux vicissitudes de la fortune, tandis que le dernier se trouve dans la vieillesse comme dans un port où il a pu mettre à l'abri ses biens. » Rattacher étroitement l'existence humaine au récit nous aide à ne pas confondre la durée avec le néant, ni avec l'instant. La durée est la condition du déploiement d'une histoire. Elle suppose l'écoulement du temps, et cet écoulement lui-même demeure, tandis que l'on ne peut pas se représenter l'instant pur, infiniment bref, sinon en en faisant une sorte de cliché photographique immobile, hors du temps: de l'éternité, en quelque sorte! Pourtant, note Henry Dilberman, la mort est davantage qu'une simple limitation. La limite spatiale n'abolit pas l'espace qu'elle enferme. En revanche, ma vie passée n'existe encore que si je me la rappelle. La mort est précisément l'oubli, et donc l'anéantissement de ce que je fus. Vladimir Jankélévitch rappelle cependant que nous avons tous ce viatique mélancolique pour l'éternité: à défaut d'être toujours, rien ne fera que nous n'ayons pas été. L'avoir été est une forme spectrale de l'être que nous avons été. En faire un être, c'est confondre l'espace et le temps. En effet où serait cet être que nous ne sommes déjà plus? Nulle part, sinon dans le temps. Si Epicure ne se souciait guère de ne bientôt plus être, son cas est exceptionnel, écrit Arendt. Les Grecs ont cherché à immortaliser leurs actions par la gloire, dont la condition était une vie brève, mais héroïque. Ils étaient hantés, rappelle Arendt; par le dicton qui voulait que nul ne passe pour heureux avant d'être mort: en effet rien ne nous garantit que nous ne finirons pas notre vie de façon ignominieuse. Seuls ceux qui nous survivront pourront dire si notre vie a été ou non réussie, car eux seuls pourront la considérer comme un tout, la raconter et en tirer la leçon. La création artistique peut être assimilée à la synthèse de la fabrication et de l'action, c'est-à-dire, dans le vocabulaire de Wilhelm von Humboldt, de l'énergie créatrice (energeia en grec) et du produit (ergon). Apprécier une œuvre d'art, c'est à la fois la considérer comme une réalité distincte de l'artiste, possédant l'ambiguïté des choses, et y retrouver la puissance vivante de l'imagination, des sentiments, d'une vision du monde. L'œuvre confère la permanence de la chose à la fugacité de l'inspiration et du geste de l'artiste. Cette tension entre Apollon et Dionysos se retrouve dans la rivalité du classicisme et du romantisme, ou encore du formalisme et de l'expressionnisme. Dans un clin d'œil à Bichat, Malraux définissait la culture toute entière comme l'ensemble des formes qui résistent à la mort. A vrai dire, remarque Sartre, si l'œuvre d'art survit en effet à l'artiste, on ne saurait la confondre avec une chose, c'est-à-dire une réalité qui demeure indépendamment de l'imagination humaine. C'est parce que nous contemplons un tableau qu'il est davantage que des pigments étalés sur une toile. Ajoutons que certaines cultures ne voient dans la création que l'aspect dynamique, l'acte pur ou l'inspiration, et ne se soucient absolument pas de pérenniser le dessin ou la peinture. En Inde, toute vie est transition, tout est pris dans un cycle perpétuel de création et de destruction. L'art ne saurait faire exception. Il est vrai qu'il s'agit surtout de communier, par l'intermédiaire d'un objet, avec l'esprit de quelque divinité. En dehors de cet instant sacré, l'œuvre n'est plus qu'un réceptacle déserté. Elle aura surtout servi à relier l'âme de l'artiste à la divinité, à la manière d'une prière. Benedetto Croce soulignait cependant qu'il n'y a art à proprement parler que si la création se continue dans la contemplation. Contempler, ce n'est pas coïncider avec les affects de l'artiste. L'art n'est pas de l'ordre du sentiment immédiat, ce qui ne signifie pas qu'il soit un jeu frivole et froid. L'art objective les sentiments. La colère s'évanouit en se répandant. Mais l'artiste la donne à voir, donne à voir les passions, les élans du cœur, métamorphosés dans la forme ou le rythme. Il les met au passé en quelque sorte. Alain écrit à propos de la musique qu'elle n'est ni gaie ni triste. « On appelle quelquefois mélancolie, faute d'un meilleur mot, cet état où l'on contemple ses propres malheurs, et tous les malheurs, comme des objets qui passent et déjà lointains; la musique figure merveilleusement ce souvenir et cet oubli ensemble. » Ainsi, la contemplation esthétique ne consiste pas seulement à apprécier une forme soustraite au temps. Elle nous libère de l'urgence de l'instant, elle nous permet de contempler la condition humaine de loin, ou de plus loin. C'était aussi la raison d'être de la tragédie: contempler les malheurs de l'homme du point de vue du destin. (voir l'article sur la vérité.)

Musique

Le temps est le paramètre principal de la musique, un des rares arts à s'inscrire dans une évolution temporelle. La différenciation entre temps subjectif et temps objectif y joue un rôle primordial, puisque l'émotion procurée se mesure à l'aune d'un temps subjectif, non quantifiable, et qui fait l'objet de plusieurs recherches en psychologie. Plusieurs compositeurs contemporains, comme Arvo Pärt, Pierre Boulez, José Manuel Lopez Lopez et bien d'autres, ont recherché des formes d'écriture, des procédés musicaux pour suspendre ce temps subjectif, pour inscrire le temps vécu dans une dimension contrôlée.
- Dans le solfège, le temps est une subdivision de la mesure et suggère la dynamique à apporter à l'interprétation (temps fort - temps faible).

Humour


- « Le temps est le moyen qu'a trouvé la Nature pour que tout ne se passe pas au même moment. » (John Wheeler, physicien)
- « Le temps n'est pas moins pollué que l'espace : je viens de passer un sale quart d'heure. » (Roland Topor)

Voir aussi


- Histoire de la mesure du temps
- Chronobiologie
- Kant : temps préconceptuel
- Saussure : synchronie et diachronie
- Hawking : une brève histoire du temps
- Feynman : la nature des lois physiques (The Character of Physical Law)
- Prigogine et Stengers : la Nouvelle Alliance
- Ordre de grandeur (temps)
- Temps décimal
- La synchronicité, chez Jung (psychologue) et Fermi (Physicien) Existence | Philosophie | Espace | Relativité | Temps universel coordonné | Le temps en physique

Liens externes


- [http://members.aol.com/lagardesse Histoire de la mesure du temps]
- [http://www.bipm.fr/fr/si/si_brochure/chapter2/2-1/2-1-1/second.html BIPM] La définition de la seconde.
- [http://www.florencetime.net/ Florencetime.net] Le temps en hexadécimal.
- Horloges en ligne
  - [http://www.horlogeparlante.com/ Horloge Parlante]
  - [http://www.bipm.org/fr/practical_info/time_server.html Heure UTC] du BIPM
  - [http://www.timeticker.com/ TimeTicker] Horloge en ligne avec outil de synchronisation de l'heure de l'ordinateur (par ActiveX donc pour Internet Explorer uniquement)
- [http://f.noiraux.free.fr/ Sunclock designed by Franck NOIRAUX] Le temps solaire réel.
- [http://www.centrebouddhisteparis.org/Sangharakshita/Les_limites_de_l_espace_et_le_/les_limites_de_l_espace_et_le_.html Kant et les limites de l'espace et du temps] ja:時間 ko:시간 simple:Time

Mètre

utilisé comme prototype du mètre de 1889 à 1960]] Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.

Histoire

Le mètre est un enfant de l'esprit des Lumières et de la Révolution française. Auparavant, les longueurs étaient mesurées en référence à l'humain (le pouce, le pied, la toise) ; comme chaque être humain est différent, on prenait souvent comme référence le souverain, ce qui était un symbole monarchique fort. Il fut donc décidé, afin de supprimer toute référence à un homme particulier et pour faciliter la diffusion du savoir, de choisir un étalon non-humain unique, et d'utiliser des multiples et sous-multiples de 10. Exit ainsi le pied qui valait 12 pouces et la verge qui valait 3 pieds. Le mètre fut défini pour la première fois en 1791 par l'Académie des Sciences comme étant la dix-millionième partie d'un quart de méridien terrestre. Il fut adopté par la France le 7 avril 1795 comme mesure de longueur officielle. Quelques années plus tard, en 1799, un mètre étalon en platine fut créé à partir de cette définition et devint la référence. De février 1796 à décembre 1797, la Convention fit placer dans Paris seize mètres-étalons gravés dans du marbre pour familiariser la population avec la nouvelle mesure. Aujourd'hui, il n'en subsiste que deux : l'un est au 36 de la rue de Vaugirard, à droite de l'entrée ; l'autre, replacé en 1848, est au 13 de la place Vendôme, à gauche de l'entrée du ministère de la Justice. En juin 1792 Jean-Baptiste Delambre est chargé de mesurer la distance entre Dunkerque et Rodez pendant que Pierre Méchain mesure celle de Rodez à Barcelone. Cela permettra d'établir précisément la valeur du mètre. En 1793, à Montjouy a Barcelone, Méchain détecte une incohérence entre les longueurs relevées et le relevé astronomique de la position des étoiles. La guerre franco-espagnole l'empêche de réitérer ses mesures. Cet écart (qui n'était en fait pas dû à une erreur de manipulation mais à l'incertitude des instruments utilisés) le plonge dans un profond trouble et il met tout en œuvre pour éviter de devoir rendre compte de ses travaux à Paris. En 1799, il se résigne à se rendre à une conférence internationale qui salue son œuvre scientifique. Il maquille alors ses résultats, ce qui rendra le mètre trop court de 0,2 mm. La « fraude » ne sera découverte par Delambre qu'en 1806, années ou il ré-étudiera l'ensemble des résultats lors de la rédaction de Base du système métrique. En 1889, le Bureau des poids et mesures redéfinit le mètre comme étant la distance entre deux points sur une barre d'un alliage de platine-iridium. Cette barre est toujours conservée à Sèvres en France. En 1960, grâce à l'avènement des lasers, la 11 Conférence générale des poids et mesures (CGPM) définit le mètre comme 1 650 765,73 longueurs d'onde d'une radiation orangée émise par l'isotope 86 du krypton. Enfin la conférence de 1983 se fonda sur la lumière et redéfinit le mètre comme étant la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde. La vitesse de la lumière dans le vide étant la même en tout point (selon la théorie de la relativité), c'est une définition plus facile à communiquer et universelle. C'est surtout une distance plus facile à mesurer qu'une distance entre deux points, la seconde étant l'unité du Système international (SI) la mieux mesurée.

Relation avec d'autres unités de mesures

Il existe une corrélation entre l'unité de mesure (mètre), l'unité de masse (kilogramme), les unités de surface (mètre-carré) et les unités de volume (mètre-cube ou litre, utilisé souvent pour désigner le volume des liquides).
- Un mètre-carré (m²) est la surface d'un carré dont chaque côté mesure un mètre
- Un mètre-cube (m³) est le volume d'un cube dont chaque côté mesure un mètre

Quelques points de repères


- Un homme adulte mesure environ 1,70 mètre.
- La taille d'un pied est d'environ 0,30 mètre.
- On parcourt environ 5 000 mètres en une heure de marche.
- Un grand pas fait plus ou moins un mètre.

Multiples

Décamètre


- 1 dam = 10 m Cette unité est adaptée au calcul de la superficie d'un terrain, par le biais de l'are, superficie d'un carré d'un décamètre de côté.

Hectomètre


- 1 hm = 100 m

Kilomètre


- 1 km = 1 000 m C'est le multiple du mètre le plus fréquemment utilisé pour mesurer les distances terrestres (comme par exemple entre les villes). Le long des routes, les bornes kilométriques sont placées tous les kilomètres.

Mégamètre


- 1 Mm = 106 m

Gigamètre


- 1 Gm = 109 m C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les distances interplanétaires courtes, par exemple entre une planète et ses satellites naturels. La Lune orbite à 0,384 gigamètre de la Terre.

Téramètre


- 1 Tm = 1012 m C'est un multiple du mètre utilisé pour mesurer les grandes distances interplanétaires. Par exemple la planète Pluton orbite à une moyenne de 5,9 téramètres du Soleil.

Pétamètre


- 1 Pm = 1015 m Une année-lumière vaut environ 9,46 Pm.

Examètre


- 1 Em = 1018 m C'est une distance interstellaire typique dans la périphérie galactique.

Zettamètre


- 1 Zm = 10 21 m Notre galaxie mesure quelques zettamètres de diamètre.

Yottamètre


- 1 Ym = 1024 m C'est une bonne unité de mesure des distances intergalactiques.

Sous-multiples

Décimètre


- 1 dm = 0,1 m Au cours du XX siècle, la règle graduée standard des écoliers était le double-décimètre et les programmes scolaires se référaient à cette appellation.

Centimètre


- 1 cm = 0,01 m Le centimètre est une des unités de base du système CGS : voir centimètre.

Millimètre


- 1 mm = 0,001 m Une représentation graphique manuelle précise nécessite l'utilisation de papier millimétré.

Micromètre


- 1 µm = 10-6 m Le micromètre était autrefois appelé micron (symbole : µ). L'utilisation du micron a été interdite par la 13 CGPM en 1968.

Nanomètre


- 1 nm = 10-9 m

Angström


- 1 Å = 10 -10 m Attention cette mesure ne fait pas partie du système international ... Pour en savoir plus : Angström

Picomètre


- 1 pm = 10-12 m

Femtomètre


- 1 fm = 10-15 m Le femtomètre fut d'abord nommé fermi en l'honneur du physicien italien Enrico Fermi (le fermi comme tel ne fait pas partie du Système international). Le femtomètre est fréquemment utilisé pour mesurer le diamètre d'un noyau atomique. Le diamètre d'un noyau atomique peut aller jusqu'à 15 fm. Le neutron et le proton ont un diamètre d'environ 2,5 fm.

Attomètre


- 1 am = 10-18 m

Zeptomètre


- 1 zm = 10-21 m

Yoctomètre


- 1 ym = 10-24 m L'unité tombe dans le « vide » séparant la longueur de Planck (~4×10-11 ym) des longueurs significatives.

Voir aussi

Articles connexes


- Unités de longueur
- Système international d'unités
  - Unité de base du système international
  - Préfixe du système international
- Ordre de grandeur

Liens externes


- [http://www.industrie.gouv.fr/metro/aquoisert/metre.htm histoire du mètre], par le Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie de France
- [http://histoire.du.metre.free.fr/ L'Histoire du Mètre], site complet sur l'histoire du mètre, de la Révolution à nos jours
- [http://www.bipm.fr/fr/convention/ La convention du mètre] qui instituera le BIPM, institution initiatrice du système international Metre Metre ja:メートル ko:미터 ms:Meter simple:Metre th:เมตร

Seconde (temps)

ja:秒 simple:Second La seconde est l'unité de mesure du temps du système international, de symbole s. Le terme provient de la francisation écourtée de l'expression latine minutum secunda (latin médiéval), qui signifiait littéralement minute de second rang, c’est-à-dire seconde division de l'heure. L'événement le plus court jamais enregistré à ce jour l'a été à l'Institut Max Planck d'optique quantique : la durée du trajet d'électrons excités par les impulsions de 250 attosecondes d'un laser à ultra-violets ; position mesurée toutes les 100 attosecondes (information parue dans la revue Nature en février 2004). Pour avoir une meilleure idée de la prouesse, dans le modèle d'atome d'hydrogène de Niels Bohr, l'orbite d'un électron autour du noyau dure 150 attosecondes (mais les modèles atomiques actuels considèrent que l'électron ne tourne pas ; cf atome).

La seconde, étalon de mesure du temps

La définition de la seconde, l' unité SI du temps, a été définie selon les possibilités techniques de chaque époque.
- Elle a d' abord été définie comme une fraction du jour solaire terrestre moyen (1/86 400)
- En 1960, pour tenir compte des irrégularités du mouvement de la terre, elle a été définie comme une fraction de l' année tropique 1900, soit 1/31 556 925,9747
- Depuis la 13 Conférence générale des poids et mesures, la seconde n'est plus définie par rapport à l'année, mais par rapport à une propriété naturelle de la matière ; cette unité de base du système international a été définie en 1967 dans les termes suivants : 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. ::Lors de sa session de 1997, le Comité international a confirmé que : ::Cette définition se réfère à un atome de césium au repos, à une température de 0 K. La seconde, étalon de mesure du temps, est ainsi un multiple de la période de l'onde émise par un atome de césium 133 lorsqu'un de ses électrons change de niveau d'énergie. Les scientifiques disposent ainsi d'une précision allant jusqu'à la 10e décimale (10-10). Et comme les lois de la physique sont partout les mêmes, avec cette définition, on peut dorénavant obtenir la durée exacte d'une seconde où que l'on soit dans l'Univers. L'intérêt de l'utilisation des caractéristiques atomiques de la matière est de deux ordres : #la durée de l'année terrestre varie en fonction de nombreux facteurs (notamment, l'influence de lune et la dérive des continents) ; #l'utilisation d'horloges atomiques pour mesurer le temps. L'utilisation de l'atome de calcium, à la place de celui du césium, permet des mesures de temps encore plus précises, de l'ordre de 100 000 fois.

Multiples et sous-multiples

Les multiples de la seconde en usage avec le système international (tableau VIII) sont :
- la minute, de symbole min, dont la durée est de 60 secondes ;
- l'heure, de symbole h, dont la durée est de 60 minutes, soit 3600 secondes ;
- le jour, de symbole d, dont la durée est de 24 heures, soit 86400 secondes (cette durée correspond approximativement à celle d'un jour solaire). Les préfixes du système international permettent également de créer des multiples décimaux de la seconde (peu usités), comme la kiloseconde (ks), la mégaseconde (Ms) ou la gigaseconde (Gs).

Estimation

Il est souvent utile d'estimer un intervalle de temps, lorsqu'on est dépourvu de la possibilité d'utiliser une montre ou un chronomètre.

Exemples d'utilités


- Estimer la durée du balancement d'un pendule (exemple historique !)
- Estimer la distance de sécurité entre son véhicule et celui qui nous précède. (Voir sécurité routière)

Méthodes


- Compter avec son pouls (exemple historique précédemment cité !)
- Prononcer un phrase ou un expression. Ainsi les français comptent les Y ("Un I grec, deux I grecs..."), et les étatsuniens comptent les Mississipi ("Un Mississipi, deux Mississipi.") Article détaillé: Ordre de grandeur (temps)

Voir aussi


- Seconde intercalaire catégorie:unité SI de base catégorie:unité CGS catégorie:unité de temps

Unités de mesure anglo-saxonnes

ja:ヤード・ポンド法 Catégorie:Unité de mesure ancienne Catégorie:Unité de mesure anglo-saxonne Le passage du monde anglo-saxon aux unités métriques est annoncé, amorçé aux États-Unis ou presque accombli en Grande-Bretagne.  Voir:  Métrification. Après la bataille Bataille de Hastings en 1066, Guillaume le Conquérant introduisit un nouveau système de mesure :  le système que l'on appela le système de mesure anglais. Comme unité de longueur de base est choisi un pied mesurant exactement 15 doigts du pied du Roi de France. (Ceci dit, les doigts de sa main, dérivés du « pied » bien évidemment.)
324,84 mm / 16 = 20,3025 mm.  Puis :  20,3025 mm x 15 = 304,5375 mm, soit 99,914 % de la valeur actuelle du pied anglo-saxon. La petite erreur de quelques 0,086 % est due à des infimes modifications des étalons de part et d'autre et surtout à une absente concertation métrologique pendant le Moyen-Âge. Ce système anglais a été confirmé par la Magna Carta en 1215 et plus tard en 1496, en 1588 et en 1758. Le « système impérial d’unités » date de 1824 et était destiné à l’usage de l’ensemble de l’Empire britannique. Ce système a redéfini les valeurs des unités traditionnelles sans en créer de nouvelles. Le dernier yard (verge comme disent les Québecois) en bronze date de 1845. Les États-Unis d'Amérique n’avait pas adopté exactement les mêmes valeurs, parfois ils partent jusqu'à nos jours d'une unité de base différente. (Le posson américain, appelé « gill », par exemple, ne mesure que cinq sixième du posson anglais.) Les États-Unis, le Royaume-Uni et tout le Commonwealth ont mis en place un compromis en 1959. La plupart des unités ont été définies à partir des unités du système métrique.

Longueur

Unités principales

Le pouce (inch), le pied (foot), le mille (statute mile) sont des unités de longueur d'usage courant. Le mille marin (nautical mile) international est de 1852 metres exactement depuis 1970. Le mille marin anglais était défini 6080 pieds impériaux, soit environ 1853,18 mètres.  
-   En Anglais, la perche, « perch » est nommée également « pole » ou bien « rod ».

Unités spécifiques

Dans le tableau suivant, il s'agit en grande partie d'unités anciennes ou spécifiques à certaines professions et par ce fait rarement utilisées.
Une exception est le point typographique anglais, omniprésent dans l'informatique ainsi que le fathom marin, c'est-à-dire la brasse. Le pouce, une unité principale, est repris dans ce tableau comme unité de comparaison. Notons encore quelques unités de l’industrie du tissage, variant parfois suivant la nature des fils utilisés :
Néanmoins:  1 « spyndle » égalent 4 « hanks » standard ou 48 « cuts », soit 14 400 verges (yards).

Superficie

Volume

L’once liquide pour les petites quantités, la pinte pour les boissons, le quart, le gallon pour l'essence.

Masse


- Masse : l’once, la livre (pound), la tonne (ton)

Température

Le degré Fahrenheit

Énergie

la British thermal unit (BTU)

Nœud (unité)

:Cet article est au sujet du nœud en tant qu'unité de mesure. Un article existe sur des nœuds en matelotage. Le nœud est une unité de vitesse utilisée en navigation maritime et aérienne. 1 nœud correspond à 1 mille marin par heure, soit exactement 1 852 m/h. On estimait autrefois la vitesse d'un navire en lançant une bouée depuis sa poupe. Cette bouée était amarrée à une corde comportant des nœuds régulièrement espacés qu'un marin comptait à haute voix au fur et à mesure qu'ils glissaient entre ses doigts. Le compte se faisait pendant le temps d'écoulement du sable d'un sablier. Le nombre résultant, exprimé en nœuds, mesure donc une vitesse et non une longueur. Du fait des mesures anglo-saxonnes, on espaçait les nœuds de 47 pieds et 3 pouces (14,4 m) et on calibrait le sablier de manière à mesurer une période de 28 secondes. Maintenant, le nœud est exactement à une vitesse d'un mille marin par heure soit 1852 m/h. Il a pour symbole kt (pour knot, nœud en anglais) mais n'appartient pas au système international (SI). Cette complexité apparente s'explique par un pragmatisme simple : sur le méridien, 1852 m représente 111,111 km/60, soit 1 minute d'arc : comme pour des raisons de simplicité (on évite les fractions) le système sexagésimal est utilisé pour les mesures précises, c’est-à-dire astronomiques de hauteur des étoiles, et temporelles, alors 1 nœud c'est aussi 1 seconde d'arc par minute de temps, et 1/60 de seconde (:= une tierce) d'arc par seconde de temps, etc. Catégorie:Unité de vitesse ja:ノット (単位)

Son (physique)

Le son est une onde produite par la vibration mécanique d’un support fluide ou solide et propagée grâce à l’élasticité du milieu environnant sous forme dondes longitudinales. Par extension physiologique, le son désigne la sensation auditive à laquelle cette vibration est susceptible de donner naissance. La science qui étudie les sons s’appelle l’acoustique. La psychoacoustique combine l'acoustique avec la physiologie et la psychologie pour déterminer la manière dont les sons sont perçus et interprétés par le cerveau.

Propagation du son


- Dans un milieu compressible, le plus souvent dans l’air, le son se propage sous forme d'une variation de pression créée par la source sonore. Un haut-parleur, par exemple, utilise ce mécanisme. Notons que seule la compression se déplace et non les molécules d’air, si ce n’est de quelques micromètres. Lorsque l'on observe des ronds dans l’eau, les vagues se déplacent mais l'eau reste au même endroit, elle ne fait que se déplacer verticalement et non suivre les vagues (un bouchon placé sur l’eau reste à la même position sans se déplacer). Pour cette raison, il n’y a pas de « vent » devant un haut-parleur. Le son se propage également dans les solides sous forme de vibrations des atomes appelées phonons. Là encore, seule la vibration se propage, et non les atomes qui ne font que vibrer très faiblement autour de leur position d'équilibre.
- La vitesse de propagation du son (on parle également de la célérité) dépend de la nature, de la température et de la pression du milieu. Comme l’air est proche d’un gaz parfait, la pression a très peu d'influence sur la vitesse du son. Dans un gaz parfait la célérité est donnée par la relation c=\frac ou \rho est la masse volumique du gaz et \chi sa compressibilité. On voit donc que la célérité du son diminue lorsque la densité du gaz augmente (effet d’inertie) et lorsque sa compressibilité (son aptitude à changer de volume sous l’effet de la pression) augmente. Dans des milieux solides (non gazeux) le son peut se propager encore plus rapidement (voir ci-après).
- Les ondes sonores se déplacent à environ 344 mètres par seconde dans de l’air à 20 °C, vitesse qu'on peut arrondir à environ un kilomètre toutes les trois secondes, ce qui est utile pour mesurer grossièrement la distance d’un éclair lors d'un orage (la vitesse de la lumière rendant sa perception quasi instantanée). Dans l’eau, sa vitesse est de 1482 m/s et dans l’acier de 5050 m/s. Le son ne se propage pas dans le vide, car il n’y a pas de matière pour supporter les ondes produites (isolation phonique).

Fréquence et hauteur

La fréquence d’un son est exprimée en Hertz (Hz), elle est directement liée à la hauteur d’un son perçu, mais n'en est qu'une des composantes (voir Psychoacoustique). À une fréquence faible correspond un son grave, à une fréquence élevée un son aigu. Tout être vivant doté d’une ouïe ne peut percevoir qu'une partie du spectre sonore.
- L’oreille humaine moyenne ne perçoit les sons que dans une certaine plage de fréquences située environ (selon l’âge, la culture, etc.), entre 30 Hz (au-deça les sons sont qualifiés d’infrasons) et 15 kHz (au-delà les sons sont qualifiés d’ultrasons). Certains physiologistes étendent même les limites de cette plage entre 20 Hz et 20 kHz.
- Le chat peut percevoir des sons jusqu’à 25 kHz.
- Le chien perçoit les sons jusqu’à 35 kHz.
- La chauve-souris et le dauphin peuvent percevoir les sons de f