Sciences dessus dessous

Sciences dessus dessous - Auteur
  • Jean-François Cliche

    Ce blogue suit pour vous l'actualité scientifique, la décortique, et initie des échanges à son sujet.
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    Jeudi 19 janvier 2012 | Mise en ligne à 10h14 | Commenter Commentaires (21)

    La Terre n’est pas une horloge

    C’est une vérité grosse comme une planète — littéralement. Elle s’énonce comme suit : «la Terre n’est pas une horloge». Fallait bien que ça finisse par nous rattraper, messieurs-dames…

    En ce moment même, des savants débattent d’une question un brin théorique, certes, mais non moins fondamentale : doit-on abolir la «seconde intercalaire» ? De tout temps, l’Humanité s’est servi de la rotation terrestre comme base pour mesurer le temps qui passe. Un tour = un jour. Puis on divise le jour en 12 heures ; idem pour la nuit. Vous connaissez la chanson…

    Mais voilà, la rotation terrestre n’est pas constante. Petit à petit, imperceptiblement, la planète perd de son «moment angulaire», comme disent les physiciens, sa rotation ralentit (en plus d’être sujette à d’autres fluctuations plus chaotiques). Enfin, presque imperceptiblement : depuis que l’on mesure le temps avec des horloges atomiques ultraprécises — dont la cadence ne ralentit ni n’accélère jamais —, cela pose un petit problème, d’autant plus que la seconde atomique était au départ très légèrement plus courte que la seconde «traditionnelle». Comme l’explique cet excellent article du New York Times, cela fait diverger le temps solaire et le temps atomique par un poil, de l’ordre du millième de seconde par jour. Pour que les deux continuent de correspondre, il faut donc ajouter une seconde, dites intercalaire, de temps en temps.

    Cependant, comme nos innombrables systèmes informatiques se servent de l’heure atomique pour se synchroniser, l’ajout d’une seconde de temps à autre crée une possibilité d’erreur informatique, dont les conséquences peuvent en théorie être graves. Cela n’est jamais arrivé jusqu’à maintenant, objectent les pays (au nombre de trois, dont le Canada) qui s’opposent à la suppression de l’intercalaire. Mais pourquoi se priverait-on d’éliminer une possibilité d’erreur, plaident les autres ?

    Alors, on la tue ou on la garde, cette capricieuse seconde ?

    AJOUT : Tout compte fait, l’Union internationale des télécommunications a décidé de reporter sa décision à 2015. Voir ici pour plus de détails.


    • Une horloge d’ordinateur est moins précise que l’horloge atomique. Donc, plusieurs fois par années, les ordinateurs ajustent leur heure à l’heure atomique. En ajustant l’horloge atomique une fois par année (ou moins), ça fait juste une fois de plus qu’on doive ajuster l’horloge des ordinateurs.

      Les ordinateurs sont faits pour vivre avec ces débanlancements et ajustements et il n’y a jamais eu de catastrophes associés à ces ajustements. Je ne vois donc pas ou est le problème.

      Si on ne veut absolument prendre aucune chance (ceinture + bretelle + velcro collé à la peau), on ne fait aucune expérience potentiellement catastrophique autour du moment ou il pourrait s’ajouter une seconde intercalaire.

      De toute façon, la procédure devrait être d’ajuster l’heure à l’heure atomique avant le début de l’expérience et ne plus la consulter tant et aussi longtemps que l’expérience n’est pas terminée.

    • Laissons ce lourd dilemme a la prochaine generation (ou a l autre apres) Y changeront 1 minute d un coup

      Mais c est certain qu il faut faire la correction de temps a autre, on ajoute bien une journee aux 4 ans en fevrier et personnes ne s en plaint (sauf ceux qui sont nes le 29 fevrier)

      Ils ont memes saute 1 journee complete aux Samoa je crois, sans buggs majeurs

      Quand il s’agit d’un ajustement qui est toujours le même et qui survient à intervalle régulier, il n’y a pas de possibilité d’erreur, contrairement à la seconde intercalaire, ajoutée irrégulièrement. Mais c’est un fait que l’on diviserait ce risque d’erreur déjà faible par 60 en ajoutant une minute ici et là, ou même par 600 si notre tolérance se rend jusqu’à 10 minutes.
      JFC

    • Abolissons-la. Qui celà dérange-t-il que le le zenith du soleil soit décalé par rapport à 12h00? Quand le décalage deviendra agaçant, disons une heure, on sautera l’un ou l’autre de nos changement d’heure biannuels. Mais ce n’est pas demain la veille.

    • Personnellement, ça me passe 400 000 km au-dessus de la tête.

      Mais il me semble que l’on devrait adopter l’heure décimale. Je crois que la France Révolutionnaire l’avait tenté à l’époque. Je ne comprends pas pourquoi s’embarrasse de 24 et de 60 alors que des fractions décimales seraient plus simples à compter.
      Mettons un jour de 10 heures ou de 2×10 heures, des heures de 100 minutes, elles-mêmes divisées en 100 secondes.
      Je comprends qu’aujourd’hui, compte tenu de la complexité de nos systèmes, ce pourrait être une tâche ardue, mais ce serait un choix qui me semblerait logique.

      Peut-être adopterons-nous des systèmes d’horloges décimales lorsque nous coloniserons Mars. Avec la rotation de cette planète qui diffère de la nôtre de même que sa révolution, on pourrait être aussi tentés d’adopter un calendrier décimal…

      On me traitera de romantique, mais l’idée que notre façon de compter le temps remonte en partie (pour les 60 secondes et 60 minutes) à l’antiquité babylonienne me donne, chaque fois que j’y pense, un petit vertige historique que je ne déteste pas… Mais il n’y a rien de rationnel là-dedans, j’en conviens.
      JFC

    • @drstrange
      »Je crois que la France Révolutionnaire l’avait tenté à l’époque. Je ne comprends pas pourquoi s’embarrasse de 24 et de 60 alors que des fractions décimales seraient plus simples à compter»

      Ils ont bien essayé en effet . Dans mes premières années du secondaire on nous enseignait la géométrie avec des grades au lieu des degrés … totalement illogique mais encore utilisé en France seulement pour les mesure de terrain … Et après avoir maitrisé les deux systèmes grad et degrés j’espère que linventeur a bel et bien fini sous la guillotine!

      Le système base soixante représenté par 12 symboles ( 5X12=60) nous viens des summériens de grand navigateurs qui avaient divisé le cercle en quadrans un systèm repris par les babyloniens et tuti quanti .. 12 mois, 60 seconde 60 minutes . 24 heures (12 le jours 12 la nuit ) et les degrés, dont certain ont des propriétés remarquables en géométrie et en trigonométrie ( mais qu’on ne remarque jamais avec les grad….

      Le système décimal basé sur les 10 doigts de la main est très humaniste et possède ses limites également…

      Bien que au secondaire j’ai détesté la géométrie et la trigonométrie et que je n’y ai pas compris grand chose par un concour de circonstance plus tard un prof malade et le directeur me demandant de le remplacer a pied levé pour enseigner la trigo, la géométrie ( théorèmes inclus) . Au contraire de détester ça j’ai adoré car je l’ai compris en l’enseigant… On ne fait pas de trigo ou de géométrie en grad ouach… le système des sumérien est nettement plus logique et efficace.. en navigation en aéronautique même pourles GPS il est beaucoup plus logique m^me si plus vraiment personne ne comprend pouquoi…

      Le plus intéressant pour un bricoleur est de faire le lien entre ce système et le système de pied et pouce ( base 12 tiré des summériens ) et de redécouvrir les possibilités mathématiques de la simple équerre de charpente ( mon père était menuisier ) que plus personne n’utilise squf pour les angles droits mais qui permet des calculs trigonométrique complexe dont lUsage est disparu avec la franc maconerie . Une simple équerre permet de donner un cour de géométrie au complet incluant presque tous les théorèmes….

      Le sysètème base 60 n’as pas dit son dernier mot …..

    • Face aux vagues celerates, le plus gros le bateau, le mieux.

    • @ drstrange

      Le décimal n’est pas plus simple à compter; en fait c’est le contraire. 24, 60, 360 (degrés), sont tous des multiples de 12. Il est beaucoup plus facile de compter (sans calculette) avec des multiples de 12 qu’avec des multiples de 10 parce que 12 se divise par 2, 3, 4, 6 alors que 10 ne se divise que par 2 et par 5. Le seul avantage du système décimal (et probablement à l’origine du système) est que nous avons 10 doigts et on peut s’en servir.

    • “Enfin, presque imperceptiblement : depuis que l’on mesure le temps avec des horloges atomiques ultraprécises — dont le fonctionnement est basé sur la décomposition atomique de certains isotopes radioactif, décomposition qui, elle, survient à une cadence qui ne ralentit ni n’accélère jamais —, cela pose un petit problème, ”

      Il s’agit d’une erreur classique. Les horloges atomiques ne sont pas basée sur la désintégration radioactives. Elle est basée sur l’utilisation d’une transition atomique comme générateur de fréquence.

      L’UIT a proposé que le Temps atomique international soit utilisé pour les systèmes informatiques et que l’UTC soit utilisé dans la vie civile. Il y a actuellement 32 s de différence entre les deux temps. La différence se modifiera avec le temps. Cela ne pose aucun problème dans la mesure ou on est conscient de la différence entre les deux systèmes.

      Corrigé. Merci bien.
      JFC

    • On garde définitivement cette seconde intercalaire pour plusieurs raisons élaborées ici: http://www.cl.cam.ac.uk/~mgk25/time/leap/

      Comme l’a mentionné gl00001, les systèmes informatiques sont faits pour se synchroniser plusieurs fois par jour avec des sources externes et ça n’a jamais provoqué de catastrophe nulle part. Nous pouvons imaginer des cas très limites avec des applications en temps réel, mais dans ces cas-là, il existe une solution. Et abandonner la seconde intercalaire nécessitera la mise-à-jour de nombreux systèmes à un coût important quand ce sera faisable.

      Et finalement, l’argument romantique de JFC tient aussi pour la définition du temps, depuis l’aube de l’humanité que celle-ci utilise les étoiles et la rotation de la terre pour marquer le temps et les époques. Alors, peut-on encore conserver ce lien ombilical avec nos ancêtres comme une façon de se souvenir d’où nous venons?

    • @drstrange,

      la France révolutionnaire a fait bien des bêtises, donc celle de vouloir refaire le monde même quand ça n’avait aucun rapport avec l’Ancien Régime. De grâce, nous ne sommes pas obligés d’être aussi bêtes qu’eux. L’impact est beaucoup plus grand que vous l’imaginez dans ce changement du système de mesure qui ne sert pas uniquement pour le temps, mais aussi pour les calculs géométrique. Un tour complet est composé de 360 degrés, là il faudra tout réformer, réécrire les livres de maths et de sciences, etc, tout ça pour un bénéfice totalement nul.

      Laissons donc aux politiciens les lubies idéologiques. Et pour la colonisation de Mars, nous avons bien du temps devant nous, ça ne se fera très probablement jamais de toute façon. Réformer un système aussi ancré dans notre quotidien pour un bénéficie martien hypothétique c’est mettre la charrue devant les boeufs.

    • @dcsavard Vous mettez le doigt sur le bobo. L’adoption du système d’angle métrique (des grades) n’a pas été possible, car il aurait été trop couteux de refaire les cartes géographiques et les tables trigonométrique. À ma connaissance, seule le Guide Michelin utilisait le grade dans ses cartes.

    • La définition actuelle de la seconde est :
      La seconde est la durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les niveaux hyperfins F=3 et F=4 de l’état fondamental 6S½ de l’atome de césium 1331.
      Source : Wikipédia

      Mais on y dit aussi ceci :
      De nombreuses expériences en cours sur des transitions atomiques à des fréquences optiques, beaucoup plus élevées que les 9 GHz de la définition actuelle de la seconde, indiquent clairement que les performances obtenues avec l’atome de césium sont ou seront dépassées de plusieurs ordres de grandeur dans un avenir proche. Il faut s’attendre à ce qu’une nouvelle définition de la seconde voie le jour dans la décennie 2010-2020, dès que le meilleur des différents atomes candidats (calcium, ytterbium, strontium, mercure…) aura été désigné par l’expérience. Elle sera toujours liée à une transition atomique. Cette nouvelle définition coïncidera peut-être avec l’abandon des secondes intercalaires et donc avec une définition de l’échelle de temps internationale de référence purement atomique indépendante de la rotation terrestre, donc de l’astronomie.

    • La notion de temps a l’échelle atomique est précise mais ne done pas de référence facilement compréhensible à l’humain un système basé sur les cycles naturels est plus simple a comprendre.
      Et même si on définit la seconde en terme de fréquence rien ne nous explique pourquoi il y en a 60 dans une minute … et la on est à l’échelle humaine ou on a besoin de repères… On peut parfaitement comprendre le système métrique mais quand vient le temps d’assembler des 2 par 4 c’est pas plus simple en métrique et diviser un8 pied en colombage aux 16 pouces ça se fait mentalement plus facilement…

      Le système décimal si il était si pratique aurait dû être celui utilisé en informatique puisqu’on partait avec une page blanche… mais on constate qu’ il n’as pas fait long feu .

      Tous les peuples ne comptaient pas en base dix ,certains peuples comme, par exemple, les vietnamiens, comptent leurs phalanges avec le pouce ; le pouce défile sur les trois phalanges des quatre autres doigts, soit douze phalanges, (12 ). Plusieurs pensent que c’est un vestige du système en base 12, puis 60 qui date des Summériens.

      L’hexadécimal (base 16) a été utilisé la première fois en 1956 par les ingénieurs et continue d’être largement utilisé en informatique car il offre une conversion facile avec le système binaire. Le fait que 16 (nombre de chiffres dans la base hexadécimale) est lui-même une puissance de 2 l’hexadécimal étant plus compact (quatre fois moins de chiffres) et offre une meilleur lisibilité pour l’œil humain.

      La table ASCII a été construite de façon à faire commencer les suites de symboles élémentaires (chiffres, lettres minuscule, lettres majuscules) à des positions remarquables lorsqu’elles sont exprimés en binaire, octal ou hexadécimal. De l’Ascii a Unicode on est toujours en hexadécimal à ce que je sache. Même pour les calculettes qui au départ n’utilisaient que des chiffres le décimal n’as jamais été utilisé . Il faut dire que les afficheurs a 7 barres se contentaient 8 connections, un octet suffisait . On code les caractères sur un octet, en utilisant un codage proche de l’ASCII étendu. On se contente des 8 bits de chaque octet, ce qui permet 256 codes de caractères différents. Le système hexadécimal est également un des modes de codage informatique des couleurs des écrans d’ordinateurs.

      Malgré qu’on note une première proposition de temps hexadécimal qui remonte à 1863 par l’ingénieur américain, d’origine suédoise, John W. Nystrom (1825-1885), aucun système sur cette base n’a été vraiment utilisé, on peut se demander pourquoi. Il serait intéressant de comprendre pourquoi en informatique on est pas passé directement en hexadécimal pour le calcul du temps, et également pourquoi pour la mesure du temps ( horloges électroniques) on passe toujours par l’hexadécimal pour la mesure et l’affichage( siemens) .

    • @hall2001 Je me permets une petite explication sur l’organisation de la mesure du temps. La définition de la seconde est la responsabilité du bureau des poids et mesures. Le bureau est aussi responsable du maintient du temps atomique. L’union internationale des télécommunications est chargée de coordonner la distribution du temps. Le Service international de la rotation terrestre et des systèmes de référence est chargé de mesurer la position de la terre dans l’espace afin de calculer le correction au temps atomique. Il a été créé en 1988 par l’Union astronomique internationale et l’Union géodésique et géophysique internationale.

    • @mononke On utilise le système binaire en informatique car ce sont des circuits logique qui sont utilisés à la base. Incidemment, l’utilisation de base de calcul n’est pas automatique. Dans bien des système numéraux, ce concept ne s’applique pas. C’est le cas des chiffres romains par exemple.

    • @mononke
      “pourquoi en informatique on est pas passé directement en hexadécimal pour le calcul du temps”
      L’hexadécimal n’est qu’une représentation visuelle d’un élément de données (numérique, texte, floating-point, date, heure …). Que la donnée soit codée en ASCII, BCD ou binaire, le CPU les transforme et les traite en binaire.

      Pour Siemens, faites-vous référence aux PLC (Programmable Logic Controler) qu’on utilise dans les chaines de montage ? Si c’est ça, il y a des afficheurs qui montrent de l’information importante. Elle sera montrée en décimale ou en hh:mm:ss. Si elle est moins importante, elle est montrée en HEX. Ca sauve un chip sur le controleur.

    • @gl00001 et Yvan Dutil merci pour l’info .

      Pour des raisons évidentes dans les cpu tout est codé binaire mais les interfaces sont en hex , rarement en décimal codé binaire. Je me demandais simplement si on aurait eu le même avantage a baser la synchronisation sur un système de mesure du temps en hex. Si les circuits logiques avaient été développé sur l’optique on aurait probablement pas été limité au binaire…

      «Pour Siemens, faites-vous référence aux PLC (Programmable Logic Controler) qu’on utilise dans les chaines de montage ? »

      Tout à fait car en contrôle industriel lorsqu’on ouvre les panneaux c’est pratiquement un monopole… ils sont partout (Siemens)… et rarement on code directement du décimal en binaire, on passe pratiquement toujours par le hex en terme de language. Je croyais que c’était une question d’affichage dû aux afficheur en forme de 8 du début composé de 7 rectangles ( d’où 8 bits ) . (l’informatique n’est pas mon domaine …) . La synchronisation en contrôle industriel demeure totalement incontournable que ce soit en découpe, en moulage ou autre.

      Dans les années soixante-dix lors de visites d’usine ici on retrouvait souvent le même problème directement relié au contrôle de temps sur les chaines industrielles. Lors de visites à des foires comme Turin nos industriels achetaient du matériel de découpe ( bois, acier etc ) dont les circuits comportaient des relais au lieu de puces ( encore chères ) or ce matériel en 50 cycles (européens) coupaient les pièces souvent au milieu ou au hazard lorsque branché sur du 60 cycle ( nord américain) …un enfer il fallait faire venir le technicien qui remontait carrément la machine sur place pendant des semaines. L’utilisation de moteurs DC et de puces électroniques a heureusement éliminé ce problème couteux ( et peu connu c’est pas le genre de chose qu’un industriel futé ( ?) aime ébruiter !)…

    • @mononke
      “on aurait probablement pas été limité au binaire”
      C’est basé sur le binaire et ça serait difficile de baser ça sur autre chose car en logique (sur quoi est basé les circuits), on a deux états : vrai ou faux. A quoi correspondraient les 14 autres états en hex ? Quasiment, presque, peut-être, pas tout à fait, tu brules, pas pantoute mais on sait jamais, même Pensezy n’y aurait pas pensé ….
      La micro-programmation de tout ça serait à s’arracher les cheveux.

      Il y a des choses qui se font dans ce domaine quand même. C’est du “fuzzy” logic. C’est surtout utilisé en intelligence artificielle.
      Le plus près que je suis venu d’approcher ça, c’est dans le cours de Prolog à l’université. Le prof en avait glissé un mot. Des élèves dans le cours avaient trouvé ça “gnéseux” (misère).
      http://en.wikipedia.org/wiki/Fuzzy_logic

      C’est comme les PLC. J’en ai “vu”. Entre autre chez Bombardier à Valcourt. Je crois qu’ils utilisaient du Allan Bradley. C’est intéressant et plutot hypnotisant de regarder les écrans de controle des chaines de montage.

    • @hall2001

      Du césium 1331, ça doit pas être super stable ça!

      Bon, je sais que c’est un bug venant du copier-coller mais c’est tout de même cocasse à lire.

    • La mesure du temps est le plus grand défi scientifique de l’Histoire. Depuis Einstein, le problème s’est compliqué, même si nous disposons de méthodes très sophistiquées aujourd’hui.

      La journée, l’année sont des unités approximatives ne pouvant pas être fixées à une valeur arbitraire (même proche de la valeur “réelle”). On mesure des rotations, des angles, des distances qui varient constamment: dilatations, oscillations, déplacements de masses, séismes, vent solaire… tout cela brouille les unités et impose non seulement une résolution temporelle plus basse, mais des ajustements ponctuels.

      Dans certains systèmes transactionnels (bourse, banques, télécomms, etc), le volume de transactions est rendu tellement important qu’on tente d’imposer un horodatage à la microseconde pour conserver l’ordonnancement des événements. Tâche vouée à l’échec. Le fait de dépendre de tranches temporelles toujours plus minces rend ces systèmes, déployés à l’échelle mondiale, très vulnérables. Il faudrait plutôt s’en tenir à un découpage du temps plus grossier (la milliseconde fait un bon boulot) et compenser avec des techniques d’ordonnancement et d’adressage robustes.

      H. Dufort

    • Hier n’existe plus et demain n’existe pas encore.
      Il n’y a que le moment présent, figé dans l’éternité, mais le mouvement nous donne l’impression du temps qui passe. Essayer de trouver un cycle de temps naturel parfait est impossible.

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