Les horloges à réseau optique sont les plus précises jamais fabriquées. Plus précises que les horloges atomiques, leur variation est inférieure à un quinzième de seconde par milliard d'années, ce qui permet d'effectuer des expériences jamais réalisées auparavant : des chercheurs ont ainsi pu vérifier la théorie de la relativité en observant un léger décalage entre deux horloges distantes de moins d'un millimètre.
Commentaires préférés (3)
Mais comment vérifier-t-on la précision de cette horloge, avec une horloge atomique moins précise, avec une deuxiéme horloge de ce type et dans ce cas comment est-elle étalonée ?
D'autant plus que l'origine de l'étalonnage du temps est une fraction de la rotation de la terre qui n'est même pas totalement constante.
Je suis émerveillé par ces courses à la précision qui permettent de valider ou d'invalider des grandes théories fondamentales.
fr.m.wikipedia.org/wiki/Seconde_(temps)#:~:text=La%20seconde%20est%20une%20unit%C3%A9,soixanti%C3%A8me%20partie%20de%20l'heure.
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Mais comment vérifier-t-on la précision de cette horloge, avec une horloge atomique moins précise, avec une deuxiéme horloge de ce type et dans ce cas comment est-elle étalonée ?
D'autant plus que l'origine de l'étalonnage du temps est une fraction de la rotation de la terre qui n'est même pas totalement constante.
Je suis émerveillé par ces courses à la précision qui permettent de valider ou d'invalider des grandes théories fondamentales.
fr.m.wikipedia.org/wiki/Seconde_(temps)#:~:text=La%20seconde%20est%20une%20unit%C3%A9,soixanti%C3%A8me%20partie%20de%20l'heure.
Ça y'est, j'ai mal à la tête.... ^^
En physique, tu émets une théorie basée sur des observations et des calculs. Ça tient la route, tout le monde "ouais, trop bien, tout se tient !!" et puis peut-être des décennies plus tard, bim bam boum, on a des objets de mesure plus performants et on se rend compte que tout était faux. Ou à moitié.
En mathématiques, si tu as prouvé le théorème, il reste juste tout le temps.
Depuis on a fait plusieurs fois l'inverse. On a construit un ensemble de modèles mathématiques qui nous ont amené à certaines conclusions et qu'on essaye de prouver par l'observation (typiquement les ondes gravitationnelles). Je trouve cela difficile à appréhender et c'est d'ailleurs toute la question derrière l'apparente perfection des mathématiques pour expliquer le réel et qui amène les théories selon lesquels nous vivons dans une simulation de réalité.
Pour les mathématiques, il ne faut pas oublier les théorèmes d'incomplétude de Gödel et les fameux énoncés indécidables (ni démontrables, ni réfutables).
PS : Quand l'anecdote dit "des chercheurs ont ainsi pu vérifier la théorie de la relativité", c'est quoi exactement ? parce que la théorie est assez complexe ... sauf si le décalage des horloges nous permet simplement de dire que l'espace et le temps sont indissociables.
Quel est le nouvel intervalle qui sert d'étalon et comment mesurer sa stabilité si on utilise le même instrument ?
Prenons l'exemple (faux mais imagé pour le principe) d'un mètre :
- au début on se base sur un grand pas
- puis un baton étalon
- puis un métre étalon dans un materiau stable
- ...
- Il faut bien à chaque étape choisir de manière arbitraire un nouvel étalon qui doit être compris dans l'intervalle d'imprécision du précédent
- Comment peut-on définir la stabilité du nouvel étalon si c'est celui-là même (je parle de technologie) qui sert à la mesure ?
Mais l'analyse c'est plus rigolo. Les fonctions différentiables, holomorphes,...les epsilons qu'on coupe en 16...
Ahalala...presque envie de retourner en première année de fac et refaire tout mon cursus pour revivre la découverte de tout ça.
Je viens de perdre encore quelques neurones dans un micro AVC la...
@Agatthe, je me suis fait mon idée géométrique de ce qu'est le fini et l'infini et ce en même temps (pas en chiffres, en figure), a 13 ans, tu veux mon explication? Comme ça tu me donnera ton avis qui m'intéressera j'en suis certain.
Ca a rendu mon papa marteau ^^ mais mon prof de maths a compris tout de suite et m'en a sorti une opération, une équation, je sais plus... ca m'énerve ^^
Au bout d'un moment tout ce qui est visible a été passé au crible et les théories tiennent la route donc on pousse plus loin la logique. Si nos théories prédisent certains événements on va aller chercher des traces desdits événements et ainsi continuer à éprouver nos théories tout en apprenant de nouvelles choses.
Pour ce qui est de ta question, ils ont constaté que l'effet de la relativité (qui décrit bien l'infiniment grand) fonctionne à l'échelle du millimètre. Affiner la précision de la seconde et réduire les écarts infiniment grand/petit nous rapproche d'une compréhension plus globale et de l'unification des mécanique quantique et relativité.
Ce rayon lumineux (cette « radiation lumineuse ») a une longueur d’onde donnée, ainsi qu’une fréquence.
Quand on dit que la seconde est définie à partir de la fréquence d’une radiation d’un atome de césium, c’est exactement ça.
Le principe d’une horloge atomique est celui d’un [vieux] poste radio avec lequel on cherche à capter une station en tournant la roulette. À un moment, on commence à capter une station, mais c’est encore inaudible. On utilise le bouton qui tourne jusqu’à ce qu’on distingue la station plus clairement. Quand on estime que l’on entend suffisamment bien la radio, alors on a trouvé la bonne fréquence de la station !
Dans une horloge atomique, c’est pareil : on envoie une onde (pas forcément précise, mais connue) sur un ensemble d’atomes de césium. Les atomes ayant une fréquence propre, une partie des atomes va absorber l’onde et se mettre dans un état excité.
Si l’on détecte 1 % des atomes excité, on peut faire mieux : on monte (ou baisse) la fréquence de l’onde.
Si maintenant 10 % des atomes sont excités, on sait qu’on est sur la bonne voie, et on peut monter (ou baisser) encore la fréquence.
Par tâtonnement, exactement comme on règle un poste radio, on va chercher à avoir 100 % des atomes dans leur état excité.
Quand ça arrive, on est parfaitement calé sur la fréquence propre de l’atome de césium, et on va chercher à rester sur cette fréquence. Tout ce travail de tâtonnement est bien-sûr fait automatiquement, par des boucles de rétroaction, etc.
Dans le cas de transition électronique hyperfine de l’atome de césium 133, on est « parfaitement calé » quand l’onde a une fréquence de 9 192 631 770 Hz, car ceci est la fréquence propre de cet atome. C’est comme ça qu’on initialise une horloge atomique.
De là on déclare que la seconde est égale à 9 192 631 770 périodes d’oscillation de la radiation. Ça c’est fait avec un compteur ordinaire, qui va décompter les secondes à chaque fois qu’il voit passer 9 192 631 770 oscillations.
Cette déclaration de la définition de la seconde est essentiellement arbitraire : on décide qu’une seconde est égale à ça, point. Le BIPM enregistre ça comme étant la définition d’une seconde et tout le monde peut utiliser les atomes de césium 133 pour retrouver une seconde s’il le souhaite.
Pour savoir pourquoi une seconde fait une seconde, c’est toute une histoire et il faut remonter à l’Égypte antique. Mais pour ce qui est de l’horloge atomique, c’est le principe expliqué ici.
Les horloges à réseau optique, ce sont avant tout des horloges atomiques, mais ici, les atomes, avant d’être soumises à une onde, sont « immobilisées » de façon très précise, entre deux rayons lumineux (un peu comme la lévitation acoustique piège une bille de plastique entre deux ondes sonores). Ceci améliore la stabilité de l’horloge et réduit sa déviation au fil du temps.
couleur-science.eu/?d=696bff--comment-fonctionne-la-levitation-acoustique
couleur-science.eu/?d=926182--lorigine-de-nos-unites-de-mesure
couleur-science.eu/?d=48e733--comment-fonctionne-le-refroidissement-par-laser
Même avec sa je serais toujours en retard
Merci pour ta contribution.
Tout ça pour arriver en retard au boulot !!!!
J'imagine la précision de la pointeuse