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  • JC Duval

Synchronisation des horloges

"Marquant l'heure aux clochers transparents de la nuit,

la lune ronde est une horloge où le temps fuit.

Pas d'aiguilles encore à la lune ce soir ?

Et les bedeaux n'ont pas tourné son remontoir ?

Les heures sonneront quand même après minuit"

Paul Fort

 

Au début du 20eme siècle avec l'essor du chemin de fer, on a très vite cherché à harmoniser les horaires des trains.

• Question n°1 : Comment synchroniser les horloges des gares ?

• Question n°2 : Est-il possible, et si oui comment, de synchroniser les horloges des gares avec la montre des passagers qui prennent ces trains ? Et là, c'est la question qui "tue". 🥺


A cette époque, Einstein travaillait au bureau de la propriété intellectuelle de Berne et c'est de là que sont nées ses réflexions sur la relativité restreinte. Pour synchroniser les horloges, il s'est très vite tourné vers une utilisation des ondes électromagnétiques, autrement dit la lumière.

Pour effectuer une synchronisation, tout du moins pour les horloges des gares, il suffit simplement d'émettre des signaux entre les deux gares.

Afin de façonner les durées, l'émetteur envoie une série de signaux - au moins deux - suivant une pulsation donnée afin que le récepteur puisse étalonner l'unité de temps retenue par l'émetteur. Bip … Bip … Bip …

Pour initialiser les horloges, il convient ensuite que l'émetteur envoie un signal lumineux et qu'il soit réfléchi par le récepteur. Pour le récepteur, l'instant zéro correspond au moment où il a reçu le signal alors que pour l'émetteur il correspond au moment où il a émis le signal augmenté de la moitié du temps qu'a mis ce même signal à faire l'aller retour.

Ainsi les horloges des deux gares sont synchronisées et battent la mesure. 🥁

Au sein d'un même référentiel galiléen, le temps est 'universel'. C'est le temps Newtonien.


Il s'avère que la synchronisation entre la montre d'un passager et une gare est quant à elle physiquement impossible, car leurs référentiels "propres" ne sont pas coïncidents.

A l'issue de sa quête, Einstein établira de manière évidente que le temps est une construction et qu'il n'a pas de caractère absolu.


Etienne Parizot nous explique


Tout est-il relatif ?

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