Echelle de temps dynamique - Dynamical time scale

À ne pas confondre avec l' échelle de temps de chute libre .
Écart de la durée du jour par rapport au jour basé sur le SI

Dans les étalons de temps , le temps dynamique est la variable indépendante des équations de la mécanique céleste . Cela contraste avec les échelles de temps telles que le temps solaire moyen, qui sont basées sur la distance parcourue par la terre. Étant donné que la rotation de la Terre n'est pas constante, l'utilisation d'une échelle de temps basée sur celle-ci pour calculer les positions des objets célestes donne des erreurs. Le temps dynamique peut être déduit de la position observée d'un objet astronomique via une théorie de son mouvement. Une première application de ce concept de temps dynamique a été la définition de l' échelle de temps des éphémérides (ET).

À la fin du XIXe siècle, on soupçonnait, et au début du XXe siècle, il était établi que la rotation de la Terre ( c'est -à- dire la durée du jour ) était à la fois irrégulière sur des échelles de temps courtes et ralentissait sur des échelles de temps plus longues. Il a été suggéré que l'observation de la position de la Lune, du Soleil et des planètes et la comparaison des observations avec leurs éphémérides gravitationnelles seraient un meilleur moyen de déterminer une échelle de temps uniforme. Une proposition détaillée de ce genre a été publiée en 1948 et adoptée par l' IAU en 1952 (voir Ephemeris time - history ).

En utilisant les données des Tables du Soleil de Newcomb (basées sur la théorie du mouvement apparent du Soleil de Simon Newcomb , 1895, utilisée rétrospectivement dans la définition du temps des éphémérides), la seconde SI a été définie en 1960 comme :

la fraction 1/31 556 925,9747 de l' année tropicale pour le 0 janvier 1900 à 12 heures de l'heure des éphémérides.

Les horloges atomiques au césium sont devenues opérationnelles en 1955 et leur utilisation a confirmé que la rotation de la Terre fluctuait de manière aléatoire. Cela a confirmé l'inadéquation de la seconde solaire moyenne du temps universel comme mesure de précision de l'intervalle de temps. Après trois ans de comparaisons avec des observations lunaires, il a été déterminé que la seconde éphéméride correspondait à 9 192 631 770 ± 20 cycles de la résonance du césium. En 1967/68, la longueur de la seconde SI a été redéfinie à 9 192 631 770 cycles de résonance au césium, égal au résultat de la mesure précédente pour la seconde éphéméride (voir Temps éphéméride - redéfinition de la seconde ).

En 1976, cependant, l' IAU a décidé que la base théorique du temps des éphémérides était totalement non relativiste et, par conséquent, à partir de 1984, le temps des éphémérides serait remplacé par deux autres échelles de temps avec possibilité de corrections relativistes. Leurs noms, attribués en 1979, soulignaient leur nature ou leur origine dynamique, le temps dynamique barycentrique (TDB) et le temps dynamique terrestre (TDT). Les deux ont été définis pour la continuité avec ET et étaient basés sur ce qui était devenu la seconde SI standard, qui à son tour avait été dérivée de la seconde mesurée de ET.

Au cours de la période 1991-2006, les échelles de temps TDB et TDT ont été à la fois redéfinies et remplacées, en raison de difficultés ou d'incohérences dans leurs définitions originales. Les échelles de temps relativistes fondamentales actuelles sont le temps de coordonnées géocentriques (TCG) et le temps de coordonnées barycentriques (TCB); les deux ont des taux qui sont basés sur la seconde SI dans des cadres de référence respectifs (et hypothétiquement en dehors du puits de gravité pertinent), mais en raison d'effets relativistes, leurs taux apparaîtraient légèrement plus rapides lorsqu'ils sont observés à la surface de la Terre, et donc divergeraient de échelles de temps terrestres locales basées sur la seconde SI à la surface de la Terre. Par conséquent, les échelles de temps de l'IAU actuellement définies incluent également le temps terrestre (TT) (remplaçant le TDT, et maintenant défini comme une remise à l'échelle du TCG, choisi pour donner au TT un taux qui correspond à la seconde SI lorsqu'il est observé à la surface de la Terre), et un temps dynamique barycentrique (TDB) redéfini, une remise à l'échelle du TCB pour donner au TDB un taux qui correspond à la seconde SI à la surface de la Terre.

Voir également

Les références

  1. ^ un b B. Guinot, PK Seidelmann (avril 1988). "Les échelles de temps - Leur histoire, définition et interprétation". Astronomie et astrophysique . 194 (1–2) : 304–308. Bibcode : 1988a & A ... 194..304G . à la p.304
  2. ^ PKSeidelmann, éd. (1992). Supplément explicatif à l'almanach astronomique . CA : Livres scientifiques universitaires. 41. ISBN 0-935702-68-7.
  3. ^ W Markowitz, 'Variations de la rotation de la Terre, résultats obtenus avec la caméra lunaire à double taux et les tubes photographiques zénithaux ' , Astron J v64 (1959) 106-113.
  4. ^ Voir S Klioner et al., "Unités d'échelles de temps relativistes et quantités associées", Symposium IAU 261 (2009).
  5. ^ Résolutions de l'AIU 2000 , à la résolution B1.9.