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Temps

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Le temps est le progrès continu indéfini de l' existence et des événements qui se produisent dans une succession apparemment irréversible du passé , à travers le présent , dans le futur . [1] [2] [3] C'est une quantité composante de diverses mesures utilisées pour séquencer les événements, pour comparer la durée des événements ou les intervalles entre eux, et pour quantifier les taux de changement de quantités dans la réalité matérielle ou dans l' expérience consciente .[4] [5] [6] [7] Le temps est souvent appelé une quatrième dimension , avec trois dimensions spatiales . [8]

Le temps a longtemps été un sujet d'étude important en religion, philosophie et science, mais le définir d'une manière applicable à tous les domaines sans circularité a toujours échappé aux savants. [2] [6] [7] [9] [10] [11] Néanmoins, divers domaines tels que les affaires, l'industrie, les sports, les sciences et les arts du spectacle intègrent tous une certaine notion du temps dans leurs systèmes de mesure respectifs . [12] [13] [14]

Le temps en physique est défini opérationnellement comme "ce qu'une horloge lit". [6] [15] [16]

La nature physique du temps est abordée par la relativité générale par rapport aux événements dans l'espace-temps. Des exemples d'événements sont la collision ou deux particules, l'explosion d'une supernova ou l'arrivée d'une fusée. Chaque événement peut se voir attribuer quatre nombres représentant son heure et sa position (les coordonnées de l'événement). Cependant, les valeurs numériques sont différentes selon les observateurs. En relativité générale, la question de savoir quelle heure il est maintenant n'a de sens que par rapport à un observateur particulier. La distance et le temps sont intimement liés et le temps nécessaire à la lumière pour parcourir une distance spécifique est le même pour tous les observateurs, comme l'ont démontré publiquement Michelson et Morley pour la première fois.. La relativité générale ne traite pas de la nature du temps pour des intervalles extrêmement petits où la mécanique quantique tient. À l'heure actuelle, il n'y a pas de théorie généralement acceptée de la relativité générale quantique. [17]

Le temps est l'une des sept grandeurs physiques fondamentales du Système international d'unités (SI) et du Système international de quantités . L' unité de temps de base SI est la seconde . Le temps est utilisé pour définir d'autres quantités - telles que la vitesse  - de sorte que la définition du temps en termes de telles quantités entraînerait une circularité de la définition. [18] Une définition opérationnellede temps, où l'on dit que l'observation d'un certain nombre de répétitions de l'un ou l'autre événement cyclique standard (tel que le passage d'un pendule à oscillation libre) constitue une unité standard telle que la seconde, est très utile dans la conduite des deux expériences et affaires quotidiennes de la vie. Pour décrire les observations d'un événement, un emplacement (position dans l'espace) et le temps sont généralement notés.

La définition opérationnelle du temps ne traite pas de sa nature fondamentale. Il ne traite pas des raisons pour lesquelles les événements peuvent se produire en avant et en arrière dans l'espace, alors que les événements ne se produisent que dans la progression du temps. Les recherches sur la relation entre l'espace et le temps ont conduit les physiciens à définir le continuum de l' espace - temps . La relativité générale est le cadre principal pour comprendre le fonctionnement de l'espace-temps. [19] Grâce aux progrès des recherches tant théoriques qu'expérimentales sur l'espace-temps, il a été démontré que le temps peut être déformé et dilaté , en particulier aux bords des trous noirs .

La mesure temporelle a occupé les scientifiques et les technologues et était une motivation première dans la navigation et l' astronomie . Les événements périodiques et les mouvements périodiques ont longtemps servi de normes pour les unités de temps. Les exemples incluent le mouvement apparent du soleil dans le ciel, les phases de la lune, le balancement d'un pendule et le battement d'un cœur. Actuellement, l'unité de temps internationale, la seconde, est définie en mesurant la fréquence de transition électronique des atomes de césium (voir ci - dessous ). Le temps a également une importance sociale significative, ayant une valeur économique ("le temps c'est de l'argent ") ainsi qu'une valeur personnelle, en raison d'une prise de consciencedu temps limité de chaque jour et de la durée de la vie humaine .

Il existe de nombreux systèmes pour déterminer l'heure qu'il est, y compris le système de positionnement global , d'autres systèmes satellitaires, le temps universel coordonné et l'heure solaire moyenne . En général, les nombres obtenus à partir de différents systèmes de temps diffèrent les uns des autres.

La mesure

D'une manière générale, les méthodes de mesure temporelle, ou chronométrie , prennent deux formes distinctes: le calendrier , outil mathématique d'organisation des intervalles de temps [20], et l' horloge , mécanisme physique qui compte le passage du temps. Dans la vie de tous les jours, l'horloge est consultée pour des périodes inférieures à un jour alors que le calendrier est consulté pour des périodes supérieures à un jour. De plus en plus, les appareils électroniques personnels affichent simultanément les calendriers et les horloges. Le nombre (comme sur un cadran d'horloge ou un calendrier) qui marque l'occurrence d'un événement spécifié comme l'heure ou la date est obtenu en comptant à partir d'une époque fiduciale - un point de référence central.

Histoire du calendrier

Les artefacts du paléolithique suggèrent que la lune était utilisée pour calculer le temps il y a 6000 ans. [21] Les calendriers lunaires ont été parmi les premiers à apparaître, avec des années de 12 ou 13 mois lunaires (soit 354 ou 384 jours). Sans intercalation pour ajouter des jours ou des mois à certaines années, les saisons dérivent rapidement dans un calendrier basé uniquement sur douze mois lunaires. Calendriers lunisolairesavoir un treizième mois ajouté à quelques années pour compenser la différence entre une année complète (maintenant connue pour être d'environ 365,24 jours) et une année de seulement douze mois lunaires. Les nombres douze et treize sont venus à figurer en bonne place dans de nombreuses cultures, au moins en partie en raison de cette relation de mois en années. D'autres formes précoces de calendriers sont originaires de Méso-Amérique, en particulier dans l'ancienne civilisation maya. Ces calendriers étaient basés sur la religion et l'astronomie, avec 18 mois par an et 20 jours par mois, plus cinq jours épagoménaux à la fin de l'année. [22]

Les réformes de Jules César en 45 avant JC ont mis le monde romain sur un calendrier solaire . Ce calendrier julien était défectueux en ce que son intercalation permettait toujours aux solstices et équinoxes astronomiques d'avancer contre lui d'environ 11 minutes par an. Le pape Grégoire XIII a introduit une correction en 1582; le calendrier grégorien n'a été adopté que lentement par différentes nations sur une période de plusieurs siècles, mais il est maintenant de loin le calendrier le plus couramment utilisé dans le monde.

Pendant la Révolution française , une nouvelle horloge et un nouveau calendrier ont été inventés dans le but de déchristianiser le temps et de créer un système plus rationnel afin de remplacer le calendrier grégorien. Les jours du calendrier républicain français se composaient de dix heures de cent minutes de cent secondes, ce qui marquait un écart par rapport au système de base 12 ( duodécimal ) utilisé dans de nombreux autres appareils par de nombreuses cultures. Le système a été aboli en 1806. [23]

Histoire des autres appareils

Cadran solaire horizontal à Taganrog
Une vieille horloge de cuisine

Une grande variété d' appareils a été inventée pour mesurer le temps. L'étude de ces appareils s'appelle horlogerie . [24]

Un appareil égyptien datant de c. 1500 av.J.-C., de forme similaire à un carré en T plié , mesurait le passage du temps à partir de l'ombre projetée par sa barre transversale sur une règle non linéaire. Le T était orienté vers l'est le matin. À midi, l'appareil a été retourné pour qu'il puisse projeter son ombre dans la direction du soir. [25]

Un cadran solaire utilise un gnomon pour projeter une ombre sur un ensemble de marques calibrées à l'heure. La position de l'ombre marque l'heure en heure locale . L'idée de séparer la journée en parties plus petites est créditée aux Égyptiens en raison de leurs cadrans solaires, qui fonctionnaient selon un système duodécimal. L'importance du nombre 12 est due au nombre de cycles lunaires dans une année et au nombre d'étoiles utilisées pour compter le passage de la nuit. [26]

Le dispositif de chronométrage le plus précis du monde antique était l' horloge à eau , ou clepsydre , dont l'une a été trouvée dans la tombe du pharaon égyptien Amenhotep Ier . Ils pouvaient être utilisés pour mesurer les heures même la nuit, mais nécessitaient un entretien manuel pour reconstituer le débit d'eau. Les Grecs de l'Antiquité et les habitants de Chaldée (sud-est de la Mésopotamie) tenaient régulièrement des registres de chronométrage comme partie essentielle de leurs observations astronomiques. Les inventeurs et ingénieurs arabes en particulier ont apporté des améliorations à l'utilisation des horloges à eau jusqu'au Moyen Âge. [27] Au 11ème siècle, les inventeurs et ingénieurs chinoisinvente les premières horloges mécaniques entraînées par un mécanisme d' échappement .

Une montre à quartz contemporaine , 2007

Le sablier utilise l'écoulement du sable pour mesurer l'écoulement du temps. Ils ont été utilisés dans la navigation. Ferdinand Magellan a utilisé 18 verres sur chaque navire pour son tour du monde (1522). [28]

Les bâtons d'encens et les bougies étaient, et sont, couramment utilisés pour mesurer le temps dans les temples et les églises du monde entier. Des horloges à eau, et plus tard, des horloges mécaniques, ont été utilisées pour marquer les événements des abbayes et des monastères du Moyen Âge. Richard de Wallingford (1292–1336), abbé de l'abbaye de St. Alban, a construit une horloge mécanique comme une orrerie astronomique vers 1330. [29] [30]

De grands progrès dans le chronométrage précis ont été réalisés par Galileo Galilei et en particulier Christiaan Huygens avec l'invention des horloges à pendule ainsi que l'invention de l'aiguille des minutes par Jost Burgi. [31]

L' horloge de mot anglais vient probablement du mot néerlandais moyen klocke qui, à son tour, dérive du mot latin médiéval clocca , qui dérive finalement du celtique et est apparenté aux mots français, latins et allemands qui signifient cloche . Le passage des heures en mer était marqué par des cloches, et indiqué l'heure (voir la cloche du navire ). Les heures étaient marquées par des cloches dans les abbayes comme en mer.

Les horloges atomiques à l' échelle de la puce , comme celle dévoilée en 2004, devraient améliorer considérablement la localisation GPS . [32]

Les horloges peuvent aller des montres aux variétés plus exotiques telles que l' horloge du long maintenant . Ils peuvent être entraînés par une variété de moyens, y compris la gravité, des ressorts et diverses formes d'énergie électrique, et régulés par une variété de moyens tels qu'un pendule .

Les réveils sont apparus pour la première fois dans la Grèce antique vers 250 av.J.-C. avec une horloge à eau qui déclencherait un sifflet. Cette idée a ensuite été mécanisée par Levi Hutchins et Seth E. Thomas. [31]

Un chronomètre est un chronomètre portable qui répond à certaines normes de précision. Initialement, le terme était utilisé pour désigner le chronomètre de marine , un garde-temps utilisé pour déterminer la longitude au moyen de la navigation céleste , une précision obtenue d'abord par John Harrison . Plus récemment, le terme a également été appliqué à la montre chronomètre , une montre qui répond aux normes de précision fixées par l'agence suisse COSC .

Les dispositifs de chronométrage les plus précis sont les horloges atomiques , qui sont précises à quelques secondes sur plusieurs millions d'années, [33] et sont utilisées pour calibrer d'autres horloges et instruments de chronométrage.

Les horloges atomiques utilisent la fréquence des transitions électroniques de certains atomes pour mesurer le second. L'un des atomes utilisés est le césium , la plupart des horloges atomiques modernes sondent le césium avec des micro-ondes pour déterminer la fréquence de ces vibrations électroniques. [34] Depuis 1967, le Système international de mesures fonde son unité de temps, la seconde, sur les propriétés des atomes de césium . SI définit le second comme 9 192 631 770 cycles du rayonnement qui correspond à la transition entre deux niveaux d'énergie de spin électronique de l'état fondamental de l' atome 133 Cs.

Aujourd'hui, le Global Positioning System en coordination avec le Network Time Protocol peut être utilisé pour synchroniser les systèmes de chronométrage à travers le monde.

Dans les écrits philosophiques médiévaux, l' atome était une unité de temps appelée la plus petite division possible du temps. La première occurrence connue en anglais est dans l' Enchiridion de Byrhtferth (un texte scientifique) de 1010-1012, [35] où il était défini comme 1/564 d'un momentum (1½ minute), [36] et donc égal à 15 / 94 de seconde. Il a été utilisé dans le computus , le processus de calcul de la date de Pâques.

En mai 2010 , la plus petite incertitude d'intervalle de temps dans les mesures directes est de l'ordre de 12 attosecondes (1,2 × 10 −17 secondes), environ 3,7 × 10 26 fois de Planck . [37]

Unités

Le (s) second (s) est l' unité de base SI . Une minute (min) dure 60 secondes et une heure dure 60 minutes ou 3600 secondes. Une journée dure généralement 24 heures ou 86 400 secondes; cependant, la durée d'un jour calendaire peut varier en raison de l' heure d'été et des secondes intercalaires .

Définitions et normes

Le système de temps solaire moyen définit la seconde comme 1/86 400 du jour solaire moyen , qui est la moyenne annuelle du jour solaire. Le jour solaire est l'intervalle de temps entre deux midi solaires successifs, c'est-à-dire l'intervalle de temps entre deux passages successifs du Soleil à travers le méridien local. Le méridien local est une ligne imaginaire qui va du pôle nord céleste au pôle sud céleste passant directement au-dessus de la tête de l'observateur. Au méridien local, le Soleil atteint son point culminant sur son arc quotidien à travers le ciel.

En 1874, la British Association for the Advancement of Science a introduit le CGS (système centimètre / gramme / seconde) combinant des unités fondamentales de longueur, de masse et de temps. Le second est «élastique», car le frottement des marées ralentit la vitesse de rotation de la Terre. Pour une utilisation dans le calcul des éphémérides du mouvement céleste, par conséquent, en 1952, les astronomes ont introduit la "seconde éphéméride", actuellement définie comme

la fraction 1/31 556 925,9747 de l' année tropicale pour le 0 janvier 1900 à 12 heures de temps des éphémérides . [38]

Le système CGS a été remplacé par le Système international . L' unité de base SI pour le temps est la seconde SI . Le Système international de quantités , qui incorpore le SI, définit également des unités de temps plus grandes égales à des multiples entiers fixes d'une seconde (1 s), tels que la minute, l'heure et le jour. Ceux-ci ne font pas partie du SI, mais peuvent être utilisés parallèlement au SI. D'autres unités de temps telles que le mois et l'année ne sont pas égales à des multiples fixes de 1 s et présentent à la place des variations significatives de durée. [39]

La définition officielle SI de la seconde est la suivante: [39] [40]

La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes du rayonnement correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l' atome de césium 133.

Lors de sa réunion de 1997, le CIPM a affirmé que cette définition faisait référence à un atome de césium dans son état fondamental à une température de 0 K. [39]

La définition actuelle de la seconde, couplée à la définition actuelle du mètre, est basée sur la théorie spéciale de la relativité , qui affirme que notre espace-temps est un espace de Minkowski . La définition de la seconde en temps solaire moyen reste cependant inchangée.

UTC

Alors qu'en théorie, le concept d'une seule échelle de temps universelle mondiale peut avoir été conçu il y a plusieurs siècles, dans la pratique, la capacité technique de créer et de maintenir une telle échelle de temps n'est devenue possible qu'au milieu du XIXe siècle. L'échelle de temps adoptée était le temps moyen de Greenwich, créé en 1847. Quelques pays l'ont remplacé par le temps universel coordonné, UTC .

Histoire du développement

Avec l'avènement de la révolution industrielle , une meilleure compréhension et un meilleur accord sur la nature du temps lui-même sont devenus de plus en plus nécessaires et utiles. En 1847, en Grande-Bretagne, le Greenwich Mean Time (GMT) a été créé pour la première fois pour être utilisé par les chemins de fer britanniques, la marine britannique et l'industrie maritime britannique. À l'aide de télescopes, GMT a été calibré sur l' heure solaire moyenne à l' Observatoire royal de Greenwich au Royaume-Uni.

Alors que le commerce international continuait de croître dans toute l'Europe, afin de parvenir à une société moderne fonctionnant plus efficacement, une norme internationale convenue et très précise de mesure du temps est devenue nécessaire. Afin de trouver ou de déterminer une telle norme de temps, trois étapes ont dû être suivies:

  1. Une norme de temps convenue au niveau international doit être définie.
  2. Cette nouvelle norme de temps devait alors être mesurée de manière cohérente et précise.
  3. La nouvelle norme de temps devait alors être librement partagée et distribuée dans le monde entier.

Le développement de ce que l'on appelle maintenant l' heure UTC a commencé comme une collaboration entre 41 nations, officiellement convenue et signée lors de la Conférence internationale des méridiens , à Washington DC en 1884. Lors de cette conférence, l'heure solaire moyenne locale à l'Observatoire royal de Greenwich en L'Angleterre a été choisie pour définir le «jour universel», compté à partir de 0 heure à Greenwich signifie minuit. Cela concordait avec le temps moyen de Greenwich civil utilisé sur l'île de Grande-Bretagne depuis 1847. En revanche, le GMT astronomique commençait à midi, c'est-à-dire que le jour astronomique X commençait à midi du jour civil X. Le but était de conserver les observations d'une nuit sous une même date. Le système civil a été adopté à partir de 0 heure (civile) le 1er janvier 1925. Le GMT nautique a commencé 24 heures avant le GMT astronomique, au moins jusqu'en 1805 dans la Royal Navy , mais a persisté beaucoup plus tard ailleurs car il a été mentionné à la conférence de 1884. En 1884, le méridien de Greenwich a été utilisé pour les deux tiers de toutes les cartes et cartes comme leur premier méridien . [41]

Parmi les 41 nations représentées à la conférence, les technologies temporelles avancées qui étaient déjà utilisées en Grande-Bretagne étaient des éléments fondamentaux de la méthode convenue pour parvenir à une heure internationale universelle et convenue. En 1928, le temps moyen de Greenwich a été rebaptisé à des fins scientifiques par l' Union astronomique internationale en tant que temps universel(UTAH). C'était pour éviter la confusion avec le système précédent dans lequel la journée avait commencé à midi. Comme le grand public avait toujours commencé la journée à minuit, l'échelle de temps continuait à leur être présentée sous le nom de Greenwich Mean Time. En 1956, le temps universel avait été divisé en différentes versions: UT2, qui lissait le mouvement polaire et les effets saisonniers, était présenté au public sous le nom de Greenwich Mean Time. Plus tard, UT1 (qui ne lisse que pour le mouvement polaire) est devenu la forme par défaut d'UT utilisée par les astronomes et donc la forme utilisée dans les tables de navigation, de lever et de coucher du soleil et de lever et de coucher de la lune où le nom Greenwich Mean Time continue d'être utilisé. Le temps moyen de Greenwich est également la méthode préférée pour décrire l'échelle de temps utilisée par les législateurs. Même à nos jours, UT est toujours basé sur un système télescopique international.Les observations à l'observatoire de Greenwich lui-même ont cessé en 1954, bien que l'emplacement soit toujours utilisé comme base du système de coordonnées. Parce que la période de rotation de la Terre n'est pas parfaitement constante, la durée d'une seconde varierait si elle était étalonnée sur une norme basée sur un télescope comme GMT, où la seconde est définie comme 1/86 400 du jour solaire moyen.

Jusqu'en 1960, les méthodes et les définitions du chronométrage qui avaient été présentées à la Conférence internationale des méridiens se sont avérées adéquates pour répondre aux besoins de la science en matière de suivi du temps. Pourtant, avec l'avènement de la "révolution électronique" dans la seconde moitié du XXe siècle, les technologies qui étaient disponibles au moment de la Convention du mètre se sont avérées devoir être affinées pour répondre aux besoins des la précision toujours croissante que la «révolution électronique» avait commencé à exiger.

Éphéméride seconde

Une seconde invariable (la «seconde éphéméride») avait été définie, dont l'utilisation supprimait les erreurs d'éphémérides résultant de l'utilisation de la variable moyenne solaire seconde comme argument temporel. En 1960, cette seconde éphéméride fut la base du «temps universel coordonné» qui était dérivé des horloges atomiques. Il s'agit d'une fraction spécifiée de l'année tropicale moyenne à 1900 et, basée sur des observations historiques au télescope, correspond à peu près à la seconde solaire moyenne du début du XIXe siècle. [42]

SI seconde

En 1967, une autre étape a été franchie avec l'introduction de la seconde SI, essentiellement la seconde éphéméride mesurée par des horloges atomiques et formellement définie en termes atomiques. [43] La seconde SI (Standard Internationale seconde) est basée directement sur la mesure de l'observation de l'horloge atomique de l'oscillation de fréquence des atomes de césium. C'est la base de toutes les échelles de temps atomiques, par exemple le temps universel coordonné, le temps GPS, le temps atomique international, etc. Les horloges atomiques ne mesurent pas les taux de désintégration nucléaire (une idée fausse commune) mais mesurent plutôt une certaine fréquence de vibration naturelle du césium-133. [44]Le temps universel coordonné est soumis à une contrainte qui n'affecte pas les autres échelles de temps atomiques. Comme il a été adopté comme échelle de temps civile par certains pays (la plupart des pays ont choisi de conserver l'heure solaire moyenne), il n'est pas autorisé à s'écarter de l'heure GMT de plus de 0,9 seconde. Ceci est réalisé par l'insertion occasionnelle d'une seconde intercalaire.

Application actuelle

La plupart des pays utilisent l'heure solaire moyenne. L'Australie, le Canada (Québec uniquement), la Colombie, la France, l'Allemagne, la Nouvelle-Zélande, la Papouasie-Nouvelle-Guinée (Bougainville uniquement), le Paraguay, le Portugal, la Suisse, les États-Unis et le Venezuela utilisent l'UTC. Cependant, l'UTC est largement utilisé par la communauté scientifique dans les pays où l'heure solaire moyenne est officielle. L'heure UTC est basée sur la seconde SI, qui a été définie pour la première fois en 1967, et est basée sur l'utilisation d'horloges atomiques. D'autres normes de temps moins utilisées mais étroitement liées comprennent le temps atomique international (TAI) , le temps terrestre et le temps dynamique barycentrique .

Entre 1967 et 1971, l'UTC a été périodiquement ajustée par fractions de seconde afin d'ajuster et d'affiner les variations du temps solaire moyen avec lequel il est aligné. Après le 1er janvier 1972, l'heure UTC a été définie comme étant décalée de l'heure atomique d'un nombre entier de secondes, ne changeant que lorsqu'une seconde intercalaire est ajoutée pour maintenir les horloges radiocommandées synchronisées avec la rotation de la Terre.

Le système de positionnement global diffuse également un signal horaire très précis dans le monde entier, ainsi que des instructions pour convertir l'heure GPS en UTC. L'heure GPS est basée sur et régulièrement synchronisée avec ou à partir de l'heure UTC.

La surface de la Terre est divisée en plusieurs fuseaux horaires . La plupart des fuseaux horaires sont espacés exactement d'une heure et, par convention, calculent leur heure locale comme un décalage par rapport à GMT. Par exemple, les fuseaux horaires en mer sont basés sur GMT. Dans de nombreux endroits (mais pas en mer), ces décalages varient deux fois par an en raison des transitions d' heure d'été .

Les conversions

Ces conversions sont précises au niveau de la milliseconde pour les systèmes temporels basés sur la rotation de la Terre (UT1 et TT). Les conversions entre les systèmes de temps atomique (TAI, GPS et UTC) sont précises au niveau de la microseconde.

SystèmeDescriptionUT1UTCTTTAIGPS
UT1Temps solaire moyenUT1UTC = UT1 - DUT1TT = UT1 + 32,184 s + LS - DUT1TAI = UT1 - DUT1 + LSGPS = UT1 - DUT1 + LS - 19 s
UTCTemps civilUT1 = UTC + DUT1UTCTT = UTC + 32,184 s + LSTAI = UTC + LSGPS = UTC + LS - 19 s
TTHeure terrestre (éphéméride)UT1 = TT - 32,184 s - LS + DUT1UTC = TT - 32,184 s - LSTTTAI = TT - 32,184 sGPS = TT - 51,184 s
TAITemps atomiqueUT1 = TAI + DUT1 - LSUTC = TAI - LSTT = TAI + 32,184 sTAIGPS = TAI - 19 s
GPSHeure GPSUT1 = GPS + DUT1 - LS + 19 sUTC = GPS - LS + 19 sTT = GPS + 51,184 sTAI = GPS + 19 sGPS

Définitions:

  1. LS = TAI - UTC = secondes intercalaires de TAI à UTC
  2. DUT1 = UT1 - UTC de UT1 à UTC ou http://maia.usno.navy.mil/search/search.html

Sidéralité

Contrairement au temps solaire , qui est relatif à la position apparente du Soleil , le temps sidéral est la mesure du temps par rapport à celui d'une étoile distante . En astronomie , le temps sidéral est utilisé pour prédire quand une étoile atteindra son point le plus élevé dans le ciel. En raison de l' orbite de la Terre mouvement autour du Soleil, un jour solaire moyenne est d' environ 3 minutes 56 secondes de plus qu'un jour sidéral moyenne ou 1 / 366 plus d'un jour sidéral moyenne.

Chronologie

Une autre forme de mesure du temps consiste à étudier le passé . Les événements du passé peuvent être classés dans une séquence (création d'une chronologie ) et peuvent être classés par groupes chronologiques ( périodisation ). L'un des systèmes de périodisation les plus importants est l' échelle de temps géologique , qui est un système de périodisation des événements qui ont façonné la Terre et sa vie. La chronologie, la périodisation et l'interprétation du passé sont appelées ensemble l'étude de l' histoire .

Terminologie

Le terme «temps» est généralement utilisé pour de nombreux concepts proches mais différents, notamment:

  • instant [45] en tant qu'objet - un point sur les axes des temps. Étant un objet, il n'a aucune valeur;
    • date [46] comme quantité caractérisant un instant. En tant que quantité, il a une valeur qui peut être exprimée de différentes manières, par exemple "2014-04-26T09: 42: 36,75" au format standard ISO , ou plus familièrement comme "aujourd'hui, 9h42. ";
  • intervalle de temps [47] en tant qu'objet - partie des axes de temps limitée par deux instants. Étant un objet, il n'a aucune valeur;
    • durée [48] comme quantité caractérisant un intervalle de temps. [49] En tant que quantité, elle a une valeur, par exemple un nombre de minutes, ou peut être décrite en termes de quantités (telles que des heures et des dates) de son début et de sa fin.

Philosophie

Religion

Échelle de temps dans les textes jaïn représentés de manière logarithmique

Linéaire et cyclique

Les cultures anciennes telles que les Incas , les Mayas , les Hopi et d'autres tribus amérindiennes - ainsi que les Babyloniens , les Grecs de l'Antiquité , l' hindouisme , le bouddhisme , le jaïnisme et d'autres - ont un concept de roue du temps : ils considèrent le temps comme cyclique et quantique , [ clarification nécessaire ] consistant à répéter les âges qui arrivent à chaque être de l'Univers entre la naissance et l'extinction. [50]

En général, la vision du monde islamique et judéo-chrétienne considère le temps comme linéaire [51] et directionnel , [52] commençant par l'acte de création par Dieu. La vision chrétienne traditionnelle voit le temps se terminer, téléologiquement, [53] avec la fin eschatologique de l'ordre actuel des choses, le « temps de la fin ».

Dans le livre de l' Ancien Testament Ecclésiaste , traditionnellement attribué à Salomon (970–928 ​​av.J.-C.), le temps (comme le mot hébreu עידן, זמן iddan (âge, comme dans «l'âge de glace») zĕman (temps) est souvent traduit) était traditionnellement considéré [ Par qui? ] comme support pour le passage d' événements prédestinés . [la citation nécessaire ] (Un autre mot, زمان "זמן" zamān , signifiait le temps adapté à un événement , et est utilisé comme l' équivalent arabe , persan et hébreu moderne du mot anglais "temps".)

L'heure dans la mythologie grecque

La langue grecque désigne deux principes distincts, Chronos et Kairos . Le premier fait référence au temps numérique ou chronologique. Ce dernier, littéralement «le bon moment ou le moment opportun», se rapporte spécifiquement au temps métaphysique ou divin. En théologie, Kairos est qualitatif, par opposition à quantitatif. [54]

Dans la mythologie grecque, Chronos (grec ancien: Χρόνος) est identifié comme la personnification du temps. Son nom en grec signifie «temps» et est alternativement orthographié Chronus (orthographe latine) ou Khronos. Chronos est généralement dépeint comme un vieil homme sage avec une longue barbe grise, comme «Father Time». Certains mots anglais dont la racine étymologique est khronos / chronos comprennent chronologie , chronomètre , chronique , anachronisme , synchronisation et chronique .

Heure à Kabbale

Selon les kabbalistes , le «temps» est un paradoxe [55] et une illusion . [56] Le futur et le passé sont reconnus comme étant combinés et simultanément présents. [ clarification nécessaire ]

Dans la philosophie occidentale

L'aspect mortel du temps est personnifié dans cette statue en bronze de Charles van der Stappen .

Deux points de vue contrastés sur le temps divisent d'éminents philosophes. Une vue est que le temps fait partie de la structure fondamentale de l' univers  - une dimension indépendante des événements, dans laquelle les événements se produisent en séquence . Isaac Newton a souscrit à cette vision réaliste et, par conséquent, on l'appelle parfois le temps newtonien . [57] [58] L'opinion opposée est que le temps ne fait référence à aucun type de "conteneur" que les événements et les objets "traversent", ni à aucune entité qui "coule", mais qu'il fait plutôt partie d'un intellectuel fondamental structure (avec espaceet nombre) dans lequel les humains séquencent et comparent les événements. Cette seconde vue, dans la tradition de Gottfried Leibniz [15] et Immanuel Kant , [59] [60] soutient que le temps n'est ni un événement ni une chose, et donc n'est pas lui-même mesurable ni ne peut être parcouru.

En outre, il se peut qu'il y ait une composante subjective dans le temps, mais que le temps lui-même soit ou non «ressenti», comme une sensation ou un jugement, est une question de débat. [2] [6] [7] [61] [62]

En philosophie, le temps a été remis en question à travers les siècles; quelle heure est et si elle est réelle ou non. Les philosophes de la Grèce antique ont demandé si le temps était linéaire ou cyclique et si le temps était infini ou fini . [63] Ces philosophes avaient différentes manières d'expliquer le temps; par exemple, les anciens philosophes indiens avaient quelque chose appelé la roue du temps. On pense qu'il y avait des âges répétés au cours de la durée de vie de l'univers. [64] Cela a conduit à des croyances comme des cycles de renaissance et de réincarnation . [64] Les philosophes grecs croient que l'univers était infini et était une illusion pour les humains. [64] Platoncroyait que le temps avait été créé par le Créateur au même instant que les cieux. [64] Il dit aussi que le temps est une période de mouvement des corps célestes . [64] Aristote croyait que le temps était corrélé au mouvement, que le temps n'existait pas tout seul mais était relatif au mouvement des objets. [64] il croyait aussi que le temps était lié au mouvement des corps célestes ; la raison pour laquelle les humains peuvent dire l'heure était à cause des périodes orbitales et donc il y avait une durée à l'heure. [65]

Les Vedas , les premiers textes sur la philosophie indienne et la philosophie hindoue datant de la fin du IIe millénaire avant notre ère , décrivent l'ancienne cosmologie hindoue , dans laquelle l' univers traverse des cycles répétés de création, de destruction et de renaissance, chaque cycle d'une durée de 4 320 millions d'années. [66] Les philosophes grecs antiques , y compris Parménide et Héraclite , ont écrit des essais sur la nature du temps. [67] Platon , dans le Timée , a identifié le temps avec la période de mouvement des corps célestes. Aristote, dans le livre IV de sa Physica, définit le temps comme «nombre de mouvements par rapport à l'avant et à l'après». [68]

Dans le livre 11 de ses Confessions , saint Augustin d'Hippone rumine sur la nature du temps, demandant: «Qu'est-ce donc que le temps? Si personne ne me le demande, je sais: si je veux l'expliquer à celui qui demande, je ne sais pas . " Il commence à définir le temps par ce qu'il n'est pas plutôt que par ce qu'il est [69], une approche similaire à celle adoptée dans d'autres définitions négatives . Cependant, Augustin finit par appeler le temps une "distension" de l'esprit (Confessions 11.26) par laquelle nous saisissons simultanément le passé dans la mémoire, le présent par l'attention et l'avenir par l'attente.

Isaac Newton croyait à l'espace absolu et au temps absolu; Leibniz croyait que le temps et l'espace étaient relationnels. [70] Les différences entre les interprétations de Leibniz et de Newton sont arrivées à une tête dans la célèbre correspondance Leibniz – Clarke .

Les philosophes des 17e et 18e siècles se sont demandé si le temps était réel et absolu, ou s'il s'agissait d'un concept intellectuel que les humains utilisent pour comprendre et séquencer les événements. [63] Ces questions mènent au réalisme contre l'anti-réalisme; les réalistes croyaient que le temps est une partie fondamentale de l'univers et qu'ils sont perçus par les événements se déroulant dans une séquence, dans une dimension. [71] Isaac Newton a dit que nous n'occupons que du temps, il dit aussi que les humains ne peuvent comprendre que le temps relatif . [71] Le temps relatif est une mesure d'objets en mouvement. [71] Les anti-réalistes croyaient que le temps est simplement un concept intellectuel commode pour que les humains comprennent les événements. [71]Cela signifie que le temps était inutile à moins qu'il y ait des objets avec lesquels il pouvait interagir, cela s'appelait le temps relationnel . [71] René Descartes , John Locke et David Hume ont dit que notre esprit a besoin de reconnaître le temps, afin de comprendre ce qu'est le temps. [65] Emmanuel Kant croyait que nous ne pouvons savoir ce qu'est quelque chose que si nous en faisons l'expérience de première main. [72]

Le temps n'est pas un concept empirique. Car ni la coexistence ni la succession ne seraient perçues par nous, si la représentation du temps n'existait pas comme fondement a priori . Sans ce présupposé, nous ne pourrions pas nous représenter que les choses existent ensemble en même temps, ou à des moments différents, c'est-à-dire simultanément ou successivement.

Immanuel Kant , Critique de la raison pure (1781), trad. Vasilis Politis (Londres: Dent., 1991), p. 54.

Emmanuel Kant , dans la Critique de la raison pure , a décrit le temps comme une intuition a priori qui nous permet (avec l'autre intuition a priori , l'espace) de comprendre l' expérience sensorielle . [73] Chez Kant, ni l'espace ni le temps ne sont conçus comme des substances , mais les deux sont plutôt des éléments d'un cadre mental systématique qui structure nécessairement les expériences de tout agent rationnel ou sujet observateur. Kant a pensé le temps comme une partie fondamentale d'un cadre conceptuel abstrait , avec l'espace et le nombre, dans lequel nous séquençons les événements, quantifions leur durée et comparons les mouvements des objets. Dans cette vue,time ne fait référence à aucun type d'entité qui «coule», que les objets «traversent» ou qui est un «conteneur» d'événements. Les mesures spatiales sont utilisées pour quantifier l'étendue et les distances entre les objets , et les mesures temporelles sont utilisées pour quantifier les durées et entre les événements . Le temps a été désigné par Kant comme le schéma le plus pur possible d'un concept ou d'une catégorie pure.

Henri Bergson pensait que le temps n'était ni un véritable médium homogène ni une construction mentale, mais possédait ce qu'il appelait la Durée . Selon Bergson, la durée était la créativité et la mémoire en tant que composante essentielle de la réalité. [74]

Selon Martin Heidegger, nous n'existons pas dans le temps, nous sommes le temps. Par conséquent, le rapport au passé est une conscience présente d' avoir été , qui permet au passé d'exister dans le présent. La relation au futur est l'état d'anticipation d'une possibilité, d'une tâche ou d'un engagement potentiels. Elle est liée à la propension humaine à se soucier et à être concerné, qui fait «être en avance sur soi» quand on pense à un événement imminent. Par conséquent, cette préoccupation pour un événement potentiel permet également au futur d'exister dans le présent. Le présent devient une expérience, qui est qualitative plutôt que quantitative. Heidegger semble penser que c'est ainsi qu'une relation linéaire avec le temps, ou l'existence temporelle, est rompue ou transcendée.[75] Nous ne sommes pas coincés dans le temps séquentiel. Nous sommes capables de nous souvenir du passé et de nous projeter dans le futur - nous avons une sorte d'accès aléatoire à notre représentation de l'existence temporelle; nous pouvons, dans nos pensées, sortir du temps séquentiel (extase). [76]

Les philosophes de l' ère moderne ont demandé: le temps est-il réel ou irréel, le temps se passe-t-il tout à la fois ou une durée, si le temps se tend ou sans tension et y a-t-il un avenir? [63] Il existe une théorie appelée la théorie sans tension ou B-théorie ; cette théorie dit que toute terminologie tendue peut être remplacée par une terminologie sans tension. [77] Par exemple, «nous gagnerons la partie» peut être remplacé par «nous gagnons la partie», supprimant le futur. D'un autre côté, il existe une théorie appelée le temps ou théorie A ; cette théorie dit que notre langue a des verbes tendus pour une raison et que l'avenir ne peut être déterminé. [77] Il y a aussi quelque chose qui s'appelle le temps imaginaire, c'était de Stephen Hawking, il dit que l'espace et le temps imaginaire sont finis mais n'ont pas de frontières. [77] Le temps imaginaire n'est ni réel ni irréel, c'est quelque chose qui est difficile à visualiser. [77] Les philosophes peuvent convenir que le temps physique existe en dehors de l'esprit humain et qu'il est objectif et que le temps psychologique dépend de l'esprit et est subjectif. [65]

Irréalité

Au 5ème siècle avant JC, en Grèce , Antiphon le Sophiste , dans un fragment conservé de son principal ouvrage Sur la vérité , affirmait que: "Le temps n'est pas une réalité (hypostase), mais un concept (noêma) ou une mesure (métron)". Parménide est allé plus loin, affirmant que le temps, le mouvement et le changement étaient des illusions, conduisant aux paradoxes de son disciple Zenon . [78] Le temps comme illusion est également un thème commun dans la pensée bouddhiste . [79] [80]

L'irréalité du temps de JME McTaggart en 1908 soutient que, puisque chaque événement a la caractéristique d'être à la fois présent et non présent (c'est-à-dire futur ou passé), ce temps est une idée contradictoire (voir aussi L'écoulement du temps ).

Ces arguments se concentrent souvent sur ce que signifie que quelque chose est irréel . Les physiciens modernes croient généralement que le temps est aussi réel que l'espace - bien que d'autres, comme Julian Barbour dans son livre The End of Time , soutiennent que les équations quantiques de l'univers prennent leur vraie forme lorsqu'elles sont exprimées dans le royaume intemporel contenant tout ce qui est possible maintenant ou momentané. configuration de l'univers, appelée " platonie " par Barbour. [81]

Une théorie philosophique moderne appelée présentisme considère le passé et l'avenir comme des interprétations du mouvement par l'esprit humain au lieu de parties réelles du temps (ou «dimensions») qui coexistent avec le présent. Cette théorie rejette l'existence de toute interaction directe avec le passé ou le futur, ne tenant que le présent comme tangible. C'est l'un des arguments philosophiques contre le voyage dans le temps. Cela contraste avec l' éternalisme (tous les temps: le présent, le passé et le futur sont réels) et la théorie des blocs en croissance (le présent et le passé sont réels, mais l'avenir ne l'est pas).

Définition physique

Jusqu'à la réinterprétation par Einstein des concepts physiques associés au temps et à l'espace en 1907, le temps était considéré comme le même partout dans l'univers, tous les observateurs mesurant le même intervalle de temps pour tout événement. [82] La mécanique classique non relativiste est basée sur cette idée newtonienne du temps.

Einstein, dans sa théorie spéciale de la relativité , [83] postule la constance et la finitude de la vitesse de la lumière pour tous les observateurs. Il a montré que ce postulat, associé à une définition raisonnable de ce que signifie la simultanéité de deux événements, exige que les distances apparaissent compressées et que les intervalles de temps semblent allongés pour les événements associés à des objets en mouvement par rapport à un observateur inertiel.

La théorie de la relativité restreinte trouve une formulation pratique dans l'espace - temps de Minkowski , une structure mathématique qui combine trois dimensions de l'espace avec une seule dimension du temps. Dans ce formalisme, les distances dans l'espace peuvent être mesurées par le temps que la lumière prend pour parcourir cette distance, par exemple, une année-lumière est une mesure de distance, et un mètre est maintenant défini en termes de distance parcourue par la lumière dans une certaine quantité de temps. Deux événements dans l'espace-temps de Minkowski sont séparés par un intervalle invariant , qui peut être semblable à un espace , à la lumière ou au temps . Les événements qui ont une séparation temporelle ne peuvent être simultanés dans aucun cadre de référence, il doit y avoir une composante temporelle (et éventuellement spatiale) à leur séparation. Les événements qui ont une séparation de type spatial seront simultanés dans un certain cadre de référence, et il n'y a pas de cadre de référence dans lequel ils n'ont pas de séparation spatiale. Différents observateurs peuvent calculer différentes distances et différents intervalles de temps entre deux événements, mais l' intervalle invariant entre les événements est indépendant de l'observateur (et de sa vitesse).

Mécanique classique

En mécanique classique non relativiste, Le concept de Newton de "temps relatif, apparent et commun" peut être utilisé dans la formulation d'une prescription pour la synchronisation des horloges. Les événements vus par deux observateurs différents en mouvement l'un par rapport à l'autre produisent un concept mathématique du temps qui fonctionne suffisamment bien pour décrire les phénomènes quotidiens de l'expérience de la plupart des gens. À la fin du XIXe siècle, les physiciens ont rencontré des problèmes avec la compréhension classique du temps, en relation avec le comportement de l'électricité et du magnétisme. Einstein a résolu ces problèmes en invoquant une méthode de synchronisation d'horloges utilisant la vitesse constante et finie de la lumière comme vitesse maximale du signal. Cela a conduit directement à la conclusion que les observateurs en mouvement les uns par rapport aux autres mesurent différents temps écoulés pour le même événement.

Espace bidimensionnel représenté dans un espace-temps tridimensionnel. Les cônes de lumière passés et futurs sont absolus, le «présent» est un concept relatif différent pour les observateurs en mouvement relatif.

Espace-temps

Le temps a historiquement été étroitement lié à l'espace, les deux fusionnant ensemble dans l'espace-temps dans la relativité restreinte et la relativité générale d'Einstein . Selon ces théories, la notion de temps dépend du référentiel spatial de l'observateur, et la perception humaine ainsi que la mesure par des instruments tels que des horloges sont différentes pour les observateurs en mouvement relatif. Par exemple, si un vaisseau spatial transportant une horloge vole dans l'espace à (très près) la vitesse de la lumière, son équipage ne remarque pas de changement dans la vitesse du temps à bord de son navire car tout voyageant à la même vitesse ralentit à la même vitesse. taux (y compris l'horloge, les processus de pensée de l'équipage et les fonctions de son corps). Cependant, pour un observateur stationnaire regardant le vaisseau spatial voler, le vaisseau spatial semble aplati dans la direction dans laquelle il se déplace et l'horloge à bord du vaisseau spatial semble se déplacer très lentement.

D'autre part, l'équipage à bord du vaisseau spatial perçoit également l'observateur comme ralenti et aplati le long de la direction de déplacement du vaisseau spatial, car les deux se déplacent à très près de la vitesse de la lumière l'un par rapport à l'autre. Parce que l'univers extérieur semble aplati au vaisseau spatial, l'équipage se perçoit comme voyageant rapidement entre des régions de l'espace qui (pour l'observateur stationnaire) sont espacées de plusieurs années-lumière. Ceci est concilié par le fait que la perception du temps de l'équipage est différente de celle de l'observateur stationnaire; ce qui semble être des secondes pour l'équipage pourrait être des centaines d'années pour l'observateur stationnaire. Dans les deux cas, cependant, la causalité reste inchangée: le passé est l'ensemble des événements qui peuvent envoyer des signaux lumineux à une entité et au futurest l'ensemble des événements auxquels une entité peut envoyer des signaux lumineux. [84] [85]

Dilatation

Relativité de la simultanéité : L'événement B est simultané avec A dans le cadre de référence vert, mais il s'est produit avant dans le cadre bleu et se produit plus tard dans le cadre rouge.

Einstein a montré dans ses expériences de pensée que les gens voyageant à des vitesses différentes, tout en s'accordant sur la cause et l'effet , mesurent différentes séparations temporelles entre les événements et peuvent même observer différents ordres chronologiques entre des événements non liés de manière causale. Bien que ces effets soient généralement infimes dans l'expérience humaine, l'effet devient beaucoup plus prononcé pour les objets se déplaçant à des vitesses approchant la vitesse de la lumière. Les particules subatomiques existent pendant une fraction de seconde moyenne bien connue dans un laboratoire relativement au repos, mais lorsqu'elles se déplacent près de la vitesse de la lumière, elles sont mesurées pour voyager plus loin et durer beaucoup plus longtemps qu'au repos. Selon la théorie de la relativité restreinte , dans la particule à grande vitessecadre de référence , il existe, en moyenne, pendant une durée standard connue sous le nom de durée de vie moyenne , et la distance parcourue pendant ce temps est nulle, car sa vitesse est nulle. Par rapport à un référentiel au repos, le temps semble "ralentir" pour la particule. Par rapport à la particule à grande vitesse, les distances semblent raccourcir. Einstein a montré comment les dimensions temporelles et spatiales peuvent être modifiées (ou «déformées») par un mouvement à grande vitesse.

Einstein ( Le sens de la relativité ): "Deux événements se produisant aux points A et B d'un système K sont simultanés s'ils apparaissent au même instant lorsqu'ils sont observés à partir du point médian, M, de l'intervalle AB. Le temps est alors défini comme l'ensemble des indications d'horloges similaires, au repos par rapport à K, qui enregistrent la même chose simultanément. "

Einstein a écrit dans son livre, Relativity , que la simultanéité est également relative , c'est-à-dire que deux événements qui apparaissent simultanément à un observateur dans un référentiel inertiel particulier n'ont pas besoin d'être jugés comme simultanés par un deuxième observateur dans un référentiel inertiel différent.

Relativiste contre newtonien

Vues de l'espace-temps le long de la ligne du monde d'un observateur accélérant rapidement dans un univers relativiste. Les événements («points») qui passent les deux lignes diagonales dans la moitié inférieure de l'image (le cône lumineux passé de l'observateur à l'origine) sont les événements visibles par l'observateur.

Les animations visualisent les différents traitements du temps dans le newtonien et les descriptions relativistes. Au cœur de ces différences se trouvent les transformations galiléenne et de Lorentz applicables respectivement dans les théories newtonienne et relativiste.

Sur les figures, la direction verticale indique le temps. La direction horizontale indique la distance (une seule dimension spatiale est prise en compte), et la courbe épaisse en pointillés est la trajectoire spatio-temporelle (" ligne du monde ") de l'observateur. Les petits points indiquent des événements spécifiques (passés et futurs) dans l'espace-temps.

La pente de la ligne du monde (écart par rapport à la verticale) donne la vitesse relative à l'observateur. Notez comment dans les deux images la vue de l'espace-temps change lorsque l'observateur accélère.

Dans la description newtonienne, ces changements sont tels que le temps est absolu: [86] les mouvements de l'observateur n'influencent pas si un événement se produit dans le «maintenant» (c'est-à-dire si un événement passe la ligne horizontale à travers l'observateur).

Cependant, dans la description relativiste, l' observabilité des événements est absolue: les mouvements de l'observateur n'influencent pas si un événement passe le " cône lumineux " de l'observateur. Notez qu'avec le passage d'une description newtonienne à une description relativiste, le concept de temps absolu n'est plus applicable: les événements se déplacent de haut en bas sur la figure en fonction de l'accélération de l'observateur.

Flèche

Le temps semble avoir une direction - le passé est derrière, fixe et immuable, tandis que l'avenir est devant et n'est pas nécessairement fixe. Pourtant, pour la plupart, les lois de la physique ne spécifient pas de flèche temporelle et permettent à tout processus de se dérouler à la fois en avant et en arrière. Ceci est généralement une conséquence du temps modélisé par un paramètre du système analysé, où il n'y a pas de «temps propre»: le sens de la flèche du temps est parfois arbitraire. Des exemples de ceci incluent la flèche cosmologique du temps, qui s'éloigne du Big Bang , la symétrie CPT , et la flèche radiative du temps, causée par la lumière voyageant uniquement vers l'avant dans le temps (voir cône lumineux ). En physique des particules, la violation de la symétrie CP implique qu'il devrait y avoir une petite asymétrie temporelle de contrepoids pour préserver la symétrie CPT comme indiqué ci-dessus. La description standard de la mesure en mécanique quantique est également asymétrique dans le temps (voir Mesure en mécanique quantique ). La deuxième loi de la thermodynamique stipule que l' entropie doit augmenter avec le temps (voir Entropie). Cela peut être dans les deux sens - Brian Greene théorise que, selon les équations, le changement d'entropie se produit symétriquement, que ce soit en avant ou en arrière dans le temps. Ainsi, l'entropie a tendance à augmenter dans les deux sens, et notre univers actuel à faible entropie est une aberration statistique, de la même manière que le fait de lancer une pièce assez souvent pour que finalement des têtes en résultent dix fois de suite. Cependant, cette théorie n'est pas étayée empiriquement dans l'expérience locale. [87]

Quantification

La quantification du temps est un concept hypothétique. Dans les théories physiques modernes établies (le modèle standard des particules et des interactions et la relativité générale ), le temps n'est pas quantifié.

Le temps de Planck (~ 5,4 × 10 -44 secondes) est l'unité de temps dans le système d' unités naturelles appelées unités de Planck . On pense que les théories physiques actuelles établies échouent à cette échelle de temps, et de nombreux physiciens s'attendent à ce que le temps de Planck soit la plus petite unité de temps qui puisse être mesurée, même en principe. Il existe des théories physiques provisoires qui décrivent cette échelle de temps; voir par exemple la gravitation quantique en boucle .

Voyage

Le voyage dans le temps est le concept de se déplacer en arrière ou en avant vers différents moments dans le temps, d'une manière analogue à un déplacement dans l'espace, et différente du "flux" normal du temps vers un observateur terrestre. Dans cette optique, tous les points dans le temps (y compris les temps futurs) «persistent» d'une certaine manière. Le voyage dans le temps est une intrigue de fiction depuis le 19e siècle. Voyager en arrière dans le temps n'a jamais été vérifié, présente de nombreux problèmes théoriques et peut être une impossibilité. [la citation nécessaire ] Tout dispositif technologique, qu'il soit fictif ou hypothétique, qui est utilisé pour réaliser le voyage dans le temps est connu comme une machine à voyager dans le temps .

Un problème central du voyage dans le temps dans le passé est la violation de la causalité ; si un effet précédait sa cause, il donnerait lieu à la possibilité d'un paradoxe temporel . Certaines interprétations du voyage dans le temps résolvent ce problème en acceptant la possibilité de voyager entre des points de ramification , des réalités parallèles ou des univers .

Une autre solution au problème des paradoxes temporels fondés sur la causalité est que de tels paradoxes ne peuvent survenir simplement parce qu'ils ne sont pas apparus. Comme l'illustrent de nombreuses œuvres de fiction, le libre arbitre cesse d'exister dans le passé ou les résultats de telles décisions sont prédéterminés. En tant que tel, il ne serait pas possible d'incarner le paradoxe du grand - père parce que c'est un fait historique que son grand-père n'a pas été tué avant la conception de son enfant (son parent). Ce point de vue ne soutient pas simplement que l'histoire est une constante immuable, mais que tout changement apporté par un futur voyageur hypothétique dans le temps se serait déjà produit dans son passé, ce qui aboutirait à la réalité dont le voyageur se déplace. Plus de détails sur cette vue peuvent être trouvés dans lePrincipe d'auto-cohérence Novikov .

la perception

Philosophe et psychologue William James

Le présent spécieux fait référence à la durée dans laquelle les perceptions sont considérées comme étant dans le présent. Le présent vécu est dit «spécieux» en ce que, contrairement au présent objectif, il s'agit d'un intervalle et non d'un instant sans durée. Le terme spécieux présent a été introduit pour la première fois par le psychologue ER Clay , puis développé par William James . [88]

Biopsychologie

Le jugement du temps du cerveau est connu pour être un système hautement distribué, comprenant au moins le cortex cérébral , le cervelet et les noyaux gris centraux comme ses composants. Un composant particulier, les noyaux suprachiasmatiques , est responsable du rythme circadien (ou quotidien) , tandis que d'autres amas de cellules semblent capables de chronométrage à plus courte distance ( ultradian ).

Les drogues psychoactives peuvent altérer le jugement du temps. Les stimulants peuvent conduire à la fois les humains et les rats à surestimer les intervalles de temps, [89] [90] tandis que les dépresseurs peuvent avoir l'effet inverse. [91] Le niveau d'activité dans le cerveau des neurotransmetteurs tels que la dopamine et la noradrénaline peut en être la cause. [92] Ces produits chimiques exciteront ou inhiberont la mise à feu des neuronesdans le cerveau, avec une cadence de tir plus élevée permettant au cerveau d'enregistrer l'apparition de plus d'événements dans un intervalle donné (temps d'accélération) et une cadence de tir réduite réduisant la capacité du cerveau à distinguer les événements se produisant dans un intervalle donné (temps de ralentissement) . [93]

La chronométrie mentale est l'utilisation du temps de réponse dans les tâches perceptuelles-motrices pour déduire le contenu, la durée et le séquençage temporel des opérations cognitives.

L'éducation de la petite enfance

Les capacités cognitives croissantes des enfants leur permettent de comprendre le temps plus clairement. La compréhension du temps chez les enfants de deux et trois ans se limite principalement à «maintenant et pas maintenant». Les enfants de cinq et six ans peuvent saisir les idées du passé, du présent et du futur. Les enfants de 7 à 10 ans peuvent utiliser des horloges et des calendriers. [94]

Modifications

En plus des drogues psychoactives, les jugements du temps peuvent être modifiés par des illusions temporelles (comme l' effet kappa ), [95] l' âge, [96] et l' hypnose . [97] Le sens du temps est altéré chez certaines personnes atteintes de maladies neurologiques telles que la maladie de Parkinson et le trouble déficitaire de l'attention .

Les psychologues affirment que le temps semble aller plus vite avec l'âge, mais la littérature sur cette perception du temps liée à l'âge reste controversée. [98] Ceux qui soutiennent cette notion soutiennent que les jeunes, ayant plus de neurotransmetteurs excitateurs, sont capables de faire face à des événements externes plus rapides. [93]

Utilisation

En sociologie et en anthropologie , la discipline du temps est le nom général donné aux règles, conventions, coutumes et attentes sociales et économiques régissant la mesure du temps, la monnaie sociale et la prise de conscience des mesures du temps, et les attentes des gens concernant le respect de ces coutumes par les autres. . Arlie Russell Hochschild [99] [100] et Norbert Elias [101] ont écrit sur l'utilisation du temps dans une perspective sociologique.

L'utilisation du temps est une question importante pour comprendre le comportement humain , l'éducation et le comportement de voyage . La recherche sur l'utilisation du temps est un domaine d'étude en développement. La question concerne la répartition du temps entre un certain nombre d'activités (comme le temps passé à la maison, au travail, les courses, etc.). L'utilisation du temps change avec la technologie, car la télévision ou Internet ont créé de nouvelles possibilités d'utiliser le temps de différentes manières. Cependant, certains aspects de l'utilisation du temps sont relativement stables sur de longues périodes, comme le temps passé à se rendre au travail, qui, malgré des changements majeurs dans les transports, a été observé comme étant d'environ 20 à 30 minutes aller simple pour une grande nombre de villes sur une longue période.

La gestion du temps est l'organisation de tâches ou d'événements en estimant d'abord combien de temps une tâche nécessite et quand elle doit être terminée, et en ajustant les événements qui pourraient interférer avec son achèvement afin qu'elle soit effectuée dans le temps approprié. Les calendriers et les planificateurs de jour sont des exemples courants d'outils de gestion du temps.

Séquence d'événements

Une séquence d'événements, ou une série d'événements, est une séquence d'éléments, de faits, d'événements, d'actions, de changements ou d'étapes procédurales, organisées par ordre temporel (ordre chronologique), souvent avec des relations de causalité entre les éléments. [102] [103] [104] En raison de la causalité , la cause précède l' effet , ou la cause et l'effet peuvent apparaître ensemble dans un seul élément, mais l'effet ne précède jamais la cause. Une séquence d'événements peut être présentée sous forme de texte, de tableaux , de graphiques ou de chronologies. La description des éléments ou événements peut inclure un horodatage. Une séquence d'événements qui comprend l'heure ainsi que des informations de lieu ou d'emplacement pour décrire un chemin séquentiel peut être appelée ligne du monde .

Les utilisations d'une séquence d'événements comprennent des histoires, [105] des événements historiques ( chronologie ), des directions et des étapes dans les procédures, [106] et des calendriers pour la planification des activités. Une séquence d'événements peut également être utilisée pour aider à décrire des processus en science, technologie et médecine. Une séquence d'événements peut être axée sur des événements passés (p. Ex., Histoires, histoire, chronologie), sur des événements futurs qui doivent être dans un ordre prédéterminé (p. Ex., Plans , calendriers , procédures, calendriers), ou centrée sur l'observation d'événements passés. dans l'espoir que les événements se produiront dans le futur (par exemple, processus, projections). L'utilisation d'une séquence d'événements se produit dans des domaines aussi divers que les machines (cam timer ), documentaires ( Seconds From Disaster ), droit ( choix de la loi ), finance ( temps intrinsèque à changement de direction ), simulation informatique ( simulation d'événements discrets ) et transmission d'énergie électrique [107] ( enregistreur de séquences d'événements ). La chronologie de la catastrophe nucléaire de Fukushima Daiichi est un exemple spécifique d'une séquence d'événements .

Conceptualisation spatiale

Bien que le temps soit considéré comme un concept abstrait, il y a de plus en plus de preuves que le temps est conceptualisé dans l'esprit en termes d'espace. [108] C'est-à-dire qu'au lieu de penser le temps de manière générale et abstraite, les humains pensent le temps de manière spatiale et l'organisent mentalement comme tel. Utiliser l'espace pour penser au temps permet aux humains d'organiser mentalement les événements temporels d'une manière spécifique.

Cette représentation spatiale du temps est souvent représentée dans l'esprit comme une ligne temporelle mentale (MTL). [109] Utiliser l'espace pour penser au temps permet aux humains d'organiser mentalement l'ordre temporel. Ces origines sont façonnées par de nombreux facteurs environnementaux [108] - par exemple, l' alphabétisation semble jouer un rôle important dans les différents types de MTL, car la direction de la lecture / écriture fournit une orientation temporelle quotidienne qui diffère d'une culture à l'autre. [109] Dans les cultures occidentales, le MTL peut se dérouler vers la droite (avec le passé à gauche et le futur à droite) puisque les gens lisent et écrivent de gauche à droite. [109]Les calendriers occidentaux poursuivent également cette tendance en plaçant le passé sur la gauche, le futur progressant vers la droite. Inversement, les locuteurs de l' arabe, du farsi, de l'ourdou et de l'hébreu-hébreu lisent de droite à gauche, et leurs MTL se déplient vers la gauche (passé à droite avec futur à gauche), et les preuves suggèrent que ces orateurs organisent également des événements temporels dans leur esprit comme celui-ci. . [109]

Cette preuve linguistique que les concepts abstraits sont basés sur des concepts spatiaux révèle également que la façon dont les humains organisent mentalement les événements temporels varie d'une culture à l'autre - c'est-à-dire qu'un certain système d'organisation mentale spécifique n'est pas universel. Ainsi, bien que les cultures occidentales associent généralement les événements passés à la gauche et les événements futurs à la droite selon un certain MTL, ce type de MTL horizontal et égocentrique n'est pas l'organisation spatiale de toutes les cultures. Bien que la plupart des pays développés utilisent un système spatial égocentrique, il existe des preuves récentes que certaines cultures utilisent une spatialisation allocentrique, souvent basée sur des caractéristiques environnementales. [108]

Une étude récente du peuple indigène Yupno de Papouasie-Nouvelle-Guinée s'est concentrée sur les gestes directionnels utilisés lorsque les individus utilisaient des mots liés au temps. [108] En parlant du passé (comme «l'année dernière» ou «les temps passés»), les individus ont fait des gestes en descendant, là où la rivière de la vallée se déversait dans l'océan. En parlant de l'avenir, ils ont fait des gestes en montée, vers la source de la rivière. Cela était courant quelle que soit la direction dans laquelle la personne faisait face, révélant que le peuple Yupno pouvait utiliser un MTL allocentrique, dans lequel le temps s'écoule vers le haut. [108]

Une étude similaire des Pormpuraawans, un groupe autochtone en Australie, a révélé une distinction similaire dans lequel lorsqu'on lui a demandé d'organiser des photos d'un homme vieillissant « pour » individus toujours placés les plus jeunes des photos à l'est et photos les plus anciennes à l'ouest, quelle que soit la direction dans laquelle ils ont fait face. [110] Cela s'est heurté directement à un groupe américain qui a systématiquement organisé les photos de gauche à droite. Par conséquent, ce groupe semble également avoir un MTL allocentrique, mais basé sur les directions cardinales plutôt que sur des caractéristiques géographiques. [110]

Le large éventail de distinctions dans la façon dont les différents groupes pensent au temps conduit à la question plus large que différents groupes peuvent également penser à d'autres concepts abstraits de différentes manières, comme la causalité et le nombre. [108]

Voir également

  • Liste des centres de chronométrage UTC
  • Terme (temps)
  • Métrologie du temps

Organisations

  • Antiquarian Horological Society  - AHS (Royaume-Uni)
  • Chronométrophilie (Suisse)
  • Deutsche Gesellschaft für Chronometrie  - DGC (Allemagne)
  • National Association of Watch and Clock Collectors  - NAWCC (États-Unis)

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Lectures complémentaires

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Liens externes

  • Différents systèmes de mesure du temps
  • Temps à notre époque à la BBC
  • Time in the Internet Encyclopedia of Philosophy , par Bradley Dowden.
  • Le Poidevin, Robin (hiver 2004). "L'expérience et la perception du temps" . Dans Edward N. Zalta (éd.). L'Encyclopédie de Stanford de la philosophie . Récupéré le 9 avril 2011 .
  • Temps à Open Directory