L’internationalisation de l’heure

Conférence de Jacques Gapaillard (professeur émérite à l’Université de Nantes – Centre François Viète  d’histoire des sciences et des techniques) au Musée de l’Air et de l’Espace.

Gapaillard

 

 

GPS : localisation et navigation par satellites (2° Ed.)

L’arrivée prochaine de Galileo, équivalent européen du GPS américain et du GLONASS russe, est à l’origine d’une prise de conscience, très forte et nouvelle sur l’importance de la maîtrise de la position des objets et des personnes qui nous entourent. Dans cette dynamique à forte croissance, les auteurs ont jugé indispensable de mettre à jour cet ouvrage de référence sur la technologie de positionnement par satellites. Les principales nouveautés de cette nouvelle édition sont : l’introduction de GLONASS, EGNOS et Galileo en fin du chapitre 1 , le poids apporté au positionnement dynamique (chapitre 3 entièrement remanié) , un nouveau texte (chapitre 4) sur les applications hors positionnement : transfert de temps, applications météorologiques et mesures d’attitude.

Logiciel d’évaluation des incertitudes de mesure

LNE-MCM est un logiciel gratuit permettant d’évaluer l’incertitude de mesure par propagation de distributions en utilisant les simulations de Monte Carlo. Cette méthode est décrite dans le supplément 1 du guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM).
Développé par le Laboratoire national de métrologie et d’essais, LNE-MCM est développé en MATLAB®. Il fonctionne sous Microsoft® Windows (testé sous Windows 7, Windows 8 et Windows 10).

⇒ Informations et téléchargement du logiciel : http://www.lne.fr/fr/logiciels/MCM/logiciel-lne-mcm.asp

Le temps : mesurable, réversible, insaisissable ?

La mesure du temps, ou plus exactement celle d’une durée, se fait grâce à des horloges atomiques dont l’exactitude peut atteindre une seconde sur plusieurs milliards d’années. Nous décrivons la façon dont s’effectue le transfert du temps qui permet la synchronisation d’horloges en différents points de la Terre ou de l’espace au milliardième de seconde près, ou même mieux.
Les relativités, restreinte et générale, ont bouleversé notre conception du temps et ont un impact considérable sur certains problèmes de la vie quotidienne comme l’utilisation du GPS. On abandonne l’idée d’un temps absolu, le temps devient multiple et insaisissable, et peut-être même une illusion.
Enfin la flèche du temps, ou l’irréversibilité, implique que les phénomènes physiques se déroulent toujours dans un sens déterminé, en relation avec la croissance de l’entropie. Cependant il est possible dans certaines conditions d’échapper à cette contrainte et de construire un temps réversible grâce aux miroirs à retournement temporel, dont nous décrivons les nombreuses applications pratiques.

Qu’est-ce que le temps ?

Le concept de temps est, en philosophie et en sciences, l’un des problèmes les plus ardus, l’un des plus malaisés à cerner ; il est bien plus difficile à appréhender que le concept d’espace, pourtant lui-même passablement difficile, du moins si l’on espère aller au fond des choses, au niveau ontologique. Cependant, intrinsèquement, nous avons tous présente à l’esprit cette notion de temps. Les secondes, les minutes, les heures, les journées, les semaines, les mois, les années, les décennies, etc nous sont familiers. Nous avons l’impression de savoir de quoi il retourne lorsque nous disons par exemple « comme le temps passe vite » ou « comme le temps m’a semblé long à t’attendre ».

La physique a entre-temps fait de grands pas dans la compréhension des lois qui gouvernent notre univers. Les modèles s’affinent. Il ne se passe pas de semaine sans qu’une avancée notable, une nouvelle théorie, une nouvelle découverte ne vienne s’ajouter à la construction théorique de son corpus, de son champ d’investigation. La dernière grande découverte a été la mise en évidence du boson de Higgs-Brout-Englert, cette particule intermédiaire – dénommée même « particule de Dieu » – qui donne de la masse aux autres particules.

Les apports récents de physiciens comme Stephen Hawking, Leonard Susskind, Julian Barbour, Carlo Rovelli, Etienne Klein, Lee Smolin et tant d’autres, sont venus s’ajouter aux concepts de temps développés depuis Héraclite, Démocrite, Aristote, Saint-Augustin, Galilée, Newton, Poincaré, Einstein, et tant d’autres philosophes.

Paradoxalement, alors que nous en savons plus, nous mesurons également d’autant l’étendue de notre ignorance à son propos.

L’essai philosophique présent se veut une sorte d’état des lieux de nos connaissances concernant le concept fragile et fuyant de temps.

The power of cross-correlating: from GPS reception to passive RADAR using SDR

CDMA systems rely on encoding data streams radiated by multiple emitters on the same carrier frequency with (ideally) orthogonal codes. Recovering the signal from each emitter requires identifying the code assiociated with each source, which hence also requires recovering the carrier to account for relative emitter/receiver motion (Doppler shift), thermal drift and oscillator bias. We demonstrate this concept with the reception of GPS signal — a constellation of satellites orbiting 20000 km over the surface of the earth — with 20 euro worth of equipment centered on a DVB-T receiver designed for receiving neighbouring television signals. We extend the concept to passive radar, in which a radiofrequency emitter (television, broadcast radio) signal reflected on a mobile target is used for identifying the velocity and position of the target. In this approach, no active source is needed: RADAR measurement is only a matter of correlating the direct and reflected signal, after identifying the Doppler induced frequency shift.

Slides + Video available at https://archive.fosdem.org/2015/schedule/event/xcorr/