Chapitre 10: Échelle de temps Flashcards
Capsule classe 19:00
Capsule classe 19:00
Dans le temps actuel la mesure du temps à abouti ç quoi?
Il y a eu plusieurs échelle de mesure de temps
par exemple l’échelle solaire.
l’horloge atomique sans lequel plusieurs des principes de géodésie ne fonctionnerai pas (dont la mesure de la pesanteur par le gravimètre et autres dispositifs)
C’est quoi un temps solaire vrai?
23:00
Déduit de la position de la Terre par rapport au soleil.
Principe: Tige métallique dans la direction de l’axe de rotation de la Terre sur laquelle le soleil produit une ombre.
Dans le cadrant solaire, 24h correspond à une rotation complète de la Terre autour de son axe. mais avec quel temps de référence?
Le point de référence va être midi, mais quand le soleil est dans le méridien local il est 12h (midi), delta_T plus tard lorsqu’il repasse à nouveau sur le méridien local, c’est 24h.
Problème, la position de la Terre par rapport au soleil n’est pas toujours la même, elle change dans le temps puisque la Terre tourne autour du soleil, on dénote l’angle Épsilone.
Épsilone fait un tour au complet en une année.
Rotation de la Terre autour de son axe par rapport au soleil (étoile pas quelconque, le soleil)
il y a une rotation supplémentaire, soit une révolution autour du soleil.
**Si à minuit on a une direction vernale, une journée plus tard cette direction à légèrement changé POUR LE TEMPS SOLAIRE. **
Temps sidéral:
24:00
Direction vernale: Axe X choisi et défini par le croisement des plans écliptical (plan droit) et plan équatorial (incliné)
Avec le temps sidéral on tente de ne pas prendre en compte la variation de direction DE RÉFÉRENCE de la Terre par rapport au soleil (On néglige Épsilone).
On choisit une direction de référence qui ne bouge pas, Les étoiles (étoile quelconque), direction de référence par rapport aux étoiles, la direction vernale.
Rotation de la Terre autour de son axe par rapport à une direction vernale (par exemple midi). celle-ci ne change pas.
temps sidéral est défini par une position angulaire de la Terre par rapport à la direction vernale. La direction vernale est fixe par rapport aux étoiles (au moins en première approximation). Le temps sidéral de Greenwich, qui est la référence, est l’angle dans le plan équatorial entre la direction vernale et le méridien
de Greenwich.
Différence entre le deux? (temps solaire et temps sidéral)
Temps solaire:
- Se défini la rotation du soleil par rapport au soleil. Tenir en compte l’angle Épsilone qui fait un tour au complet après 1 année au complet.
- Si on se fie à la direction vernale, celle-ci change d’une journée à l’autre
- Un angle qui faut tenir en compte de plus que le temps sidéral est la révolution de la Terre autour du soleil.
Temps Sidéral:
- Direction de référence de la Terre par rapport à une étoile quelconque, la direction vernale.
- On ne prend pas en compte le changement de direction de la terre par rapport au soleil (dans l’espace où la Terre se situe par rapport au soleil)
Problème avec temps solaire Vrai
Problème:
Pas d’échelle uniforme, autrement dit, la durée du jour varie.
2 Raisona:
1- l’orbite de la Terre autour du soleil n’est pas circulaire, mais elliptique, donc variation de la vitesse de rotation de la Terre AUTOUR du soleil varie(Périel plus rapide apoel moins rapide)
2- obliquité de l’axe de rotation de la Terre par rapport au plan écliptical (plan droit)
Conséquence: Échelle de temps PAS uniforme.
Solution: uniformer cette échelle avec un soleil fictif
Soleil fictif
1- Orbite circulaire
2- Obliquité
But: enlever variation de durée du jour dans l’échelle du temps solaire vrai
1883 adoption UT (temps universel)
idée originale
ingénieur canadien!!
pour horaire des trains.
Basé sur le temps sidéral, parce que ça donne des observations plus précises que les observations basées sur le soleil.
Rattachement au méridiens de Greenwich qui est le méridiens à longitude zero.
Création des fuseaux horaires à partir de Greenwich, définir temps de référence Greenwich et décaler de 1h pour chaque fuseau horaire (idée générale).
Problème avec temps solaire et concept de fuseau horaire. (30:00)
Dépend de la longitude.
donc définir des zones où le temps est “constant”, mais lorsqu’on change de zone on change de 1h.
Ligne de changement de date
fuseau horaire -12 et +12 qui viennent de rejoindre (qui n’est pas droite), la sibérie sont les premiers à feter le nouvel an et alaska presque 1 jour plus tard.
Pour el canada 6 heures différents par rapport à Greenwich
à cause de fuseau et saisons.
Pour réaliser un temps uniforme il faut un mécanisme répétitif qui est uniforme.
(33:00)
ex: pendule, mécanisme pour mesurer le temps.
lors de l’évolution de la mesure du temps:
1- rotation de la Terre autour de son axe pour milieu 20e siècle (HORLOGE CÉLESTE). Dérivation d’une position angulaire en temps.
2- changement avec arrivée avec l’horloge atomique (peut détecter variation dans vitesse de rotation de la Terre.)
Horloge atomique
- 5
34: 00
- Réseau établi avec beaucoup d’horloges atomiques.
- Synchronisation avec satellites et GPS (peut aussi servir comme système de transfert de temps)
- GNSS en principe c’est promener une horloge atomique sur satellite qui peut lire données (vulgarisation)
- Précison 1x10^-14 donc incertitude de 1 secondes dans période de 1.5millions d’années.
Relativisme
écoulement du temps plus lent ou plus vite selon la vitesse à laquelle on se déplace.
donc besoin de se rattacher (trouver son origine),
pour se faire TCB
TCB : Temps de Coordonnées Barycentriques:
rattaché au barycentre du système solaire, donc origine du centre des masses du système solaire (soleil représentant 98% de la masse du système solaire)
qui est très proche du hélio centre (centre de la masse du soleil)
position des planètes dans le système solaire. on peut pas placer horloge
TCG: Temps de Coordonnées géocentriques
38:00
Échelle de temps rattaché au centre de la Terre. On ne peut pas placer horloge
Passage au TCG avec TT équation 10.2
selon TTo (référence époque) il y aura une différence de quelques seconde entre époque à laquelle To et maintenant au centre de la Terre.
TT: Temps terrestre
Échelle de temps rattaché au géoïde SEUL CELUI-CI EST RÉALISABLE
problème avec satellite connecté à horloge atomique de GPS
si satellite es déplace à une vitesse de 4km/secondes, si on cherche à synchroniser avec horloge de satellite avec horloge GPS il y aura un effet relativisme.
Comment enlever effet relativisme, avancer le temps lorsqu’ils sont sur satellite avec temps de croisière constante.
Conséquence de l’horloge atomique
10.5 (43:00)
Les réalisations plus ou moins récentes se font encore par rapport au temps sidéral qui est le passage d’angle angulaire au temps (dérivations).
Maintenant le calcul du temps se faire avec les horloges atomiques.
UT1: lien avec position angulaire de la Terre (AVANTAGE)
par rapport à la position du soleil moyen (temps sidéral converti en temps solaire). on y retrouve des irrégularité observable avec le VLBI du à vitesse variable de rotation de la Terre.
10.6
Échelle de temps universel coordonnée UTC
On a 2 possibilités
1- réseau avec horloges atomiques qui donne un temps uniforme, durée de chaque seconde est identique (plus uniforme possible en ce moment.). Ici les secondes ne vont jamais varier
2- UT1 influencé par les irrégularités de la rotation de la Terre autour du soleil. Rattaché à la position angulaire du soleil ce qui à long terme garanti que à midi à Greenwich ca va tjrs être 12h. (avantage UT1)
Lequel on choisi pour un temps officiel?
Solution: Hybride entre les deux.
garder uniformité du temps atomique
et garder échelle de temps proche de UT1.
Comment faire hybride?
On prend temps atomique et on regarde de combien il s’éloigne du UT1, s’ils s’éloignent de plus de 1 seconde on corrige le UTC de 1 seconde.
On corrige à deux endroits, qui sont:
31 décembre à minuit (ajouter ou retrancher)
30 juin à minuit (ajouter ou retrancher)
les secondes intercalés.
mi année et fin année.
UTC avec ces changements reste proche de UT1
et temps qui s’écoule uniformément selon temps atomique.
donc temps atomique avec décalage
Des personnes contestent cette approches
mais avec fuseau horaire qui peut donner un approximé de 30 mins à 1h de midi (par exemple Chine avec un seul fuseau horaire de Pekin pour le pays au complet), est-ce que ça vaut la peine de trouver une autre approche?.
Question prof
Les horloges atomiques sont-elles toujours placé au niveau moyen de la Terre?
la où géoïde =0 et niveau moyen de la mer coïncide pour établir réseau. Puisque TT est l’échelle du temps sur le géoïde.
