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ATNS : Un système de notation temporelle universel

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title: "A ytterbium lattice clock that uses photons to measure time precisely"
attribution: "N. Phillips/NIST"
description: "A ytterbium clock made by combined two atomic clocks for greater stability. The ytterbium lattice clock is able to stabilize itself much faster than other clocks. For more details see https://www.nist.gov/news-events/news/2016/11/nist-debuts-dual-atomic-clock-and-new-stability-record"
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title: "ATNS : Un système de notation temporelle universel"
date: 2025-05-30
cover: images/Ytterbium_Lattice_Double_Clock_with_Photons_at_NIST.jpg
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## Introduction
La représentation du temps repose aujourdhui encore sur des conventions humaines profondément ancrées dans lhistoire de notre espèce.
Quil sagisse des calendriers, des secondes, des années, ou des ères géologiques, toutes ces unités traduisent un rapport localisé au monde, centré sur la Terre, ses cycles, ses civilisations et ses instruments de mesure.
Or, à mesure que notre compréhension du cosmos progresse, ce cadre devient de plus en plus inadapté.
Il ne permet ni dexprimer des dates indépendantes de notre culture, ni de partager un repère temporel avec dautres formes dintelligence, ni même de penser le temps à une échelle réellement universelle.
Ce constat invite à imaginer un système de notation temporelle dégagé de toute référence anthropocentrée.
Un système fondé non sur des symboles arbitraires ou des repères historiques, mais sur des phénomènes physiques mesurables, stables, et potentiellement accessibles à toute civilisation dotée dune connaissance avancée de lunivers.
Lobjectif de cet article est de proposer un tel système : une notation formelle, neutre, extensible et fondée sur les [transitions hyperfines](https://fr.wikipedia.org/wiki/Structure_hyperfine) déléments chimiques.
Ce système, que lon désignera sous le nom d**ATNS** (_Atomic Time Notation System_), se veut à la fois un outil conceptuel et une invitation à repenser notre rapport au temps depuis des fondations réellement universelles.
Comme pour mon [système de coordonnées spatiales universel](/interets/astronomie/2025/05/27/f3id-un-systeme-de-coordonnees-spatiales-universel/), cette proposition ne prétend pas établir un standard définitif.
Elle est incomplète, imparfaite, et largement spéculative.
Mais elle offre une perspective à une réflexion plus large sur ce que pourrait signifier, pour des intelligences différentes, la notion même de temporalité partagée.
## Référents temporels actuels
Avant dintroduire une nouvelle notation, il est utile de rappeler quels repères temporels sont aujourdhui considérés comme les plus fondamentaux, et dexaminer pourquoi aucun deux ne permet, à ce jour, de définir une véritable base de temps universelle.
### La seconde fondée sur le césium
Depuis 1967, la [seconde](<https://fr.wikipedia.org/wiki/Seconde_(temps)#Étalon_de_mesure_du_temps>) est définie comme la durée de 9192631770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre deux niveaux hyperfins de létat fondamental de latome de [césium-133](https://fr.wikipedia.org/wiki/Césium).
Cette définition repose sur un phénomène quantique fondamental, reproductible et mesurable avec une extrême précision dans des conditions contrôlées.
Le choix du césium nest pas arbitraire : il sexplique par des considérations pratiques et technologiques ; cet élément présente une transition hyperfine bien distincte, à haute fréquence (micro-onde), qui peut être exploitée de manière fiable dans les [horloges atomiques](https://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_atomique).
Il est chimiquement stable, peu réactif, disponible en quantités suffisantes.
Ainsi, la seconde, dans [sa définition actuelle](https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_atomique_international), nest plus liée aux cycles astronomiques ou biologiques, mais bien à une constante physique mesurable.
Elle constitue donc, en ce sens, une tentative réelle de fonder le temps sur une base universelle.
Cependant, cette définition reste intimement liée à lusage humain : la seconde est une unité **construite** à partir de cette transition, et non la période elle-même.
Elle sinscrit dans un système cohérent, mais fondé sur des besoins pratiques humains — mesures, synchronisation, normalisation.
LATNS ne remet pas en cause cette approche, mais cherche à létendre dans une autre direction : il ne sagit plus seulement de définir une unité de durée, mais dexprimer **des dates et des intervalles entiers** à partir des transitions elles-mêmes, au sein dune notation explicite, compacte et potentiellement interopérable entre civilisations.
Autrement dit, là où la seconde représente un **étalon de mesure**, lATNS tente dintroduire un **langage formel de représentation du temps**, fondé sur les mêmes principes physiques, mais pensé pour des usages plus abstraits et plus larges.
### Les unités de Planck
Le [temps de Planck](https://fr.wikipedia.org/wiki/Temps_de_Planck) est défini comme lunité naturelle de temps dérivée exclusivement de constantes fondamentales : la [constante de Planck réduite](https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck#Constante_réduite) (ℏ), la [constante gravitationnelle](https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_gravitationnelle) (G) et la [vitesse de la lumière](https://fr.wikipedia.org/wiki/Vitesse_de_la_lumière) (c).
Il représente environ 5,39 × 10⁻⁴⁴ secondes, soit léchelle temporelle à laquelle les effets gravitationnels et quantiques sont supposés devenir indissociables.
Cette unité possède une valeur théorique remarquable : elle ne dépend daucun phénomène physique particulier, ni daucune matière spécifique, ce qui lui confère une portée conceptuelle maximale.
Elle sert de base à de nombreux modèles en physique théorique, notamment dans les cadres quantiques de la gravitation ou de la cosmologie primordiale.
Mais cette généralité a un prix : le temps de Planck est si court quil ne correspond à **aucun processus physique mesurable** avec les outils actuels.
Il est aujourdhui impossible de construire une horloge ou un oscillateur dont la fréquence exploitable serait fondée sur cette durée.
Par conséquent, bien quuniverselle par construction, cette unité **nest pas directement exploitable** pour encoder ou structurer des événements macroscopiques.
Cela ne signifie pas quelle soit incompatible avec une approche comme lATNS : en théorie, rien nempêche de construire une notation fondée sur le temps de Planck, en désignant une date sous la forme `@ℏ:scale:value`.
Mais en labsence de processus physiques permettant dancrer cette base dans une réalité expérimentale, ce choix serait purement symbolique.
LATNS vise au contraire à reposer sur des périodes **physiquement observables** — même si cela implique de restreindre, dans un premier temps, le choix des bases utilisables.
### Le temps cosmologique
En cosmologie, le temps est souvent exprimé relativement à linstant du [Big Bang](https://fr.wikipedia.org/wiki/Big_Bang), que lon définit comme le moment zéro dun modèle dexpansion de lunivers.
Cette approche permet de situer des événements à léchelle de lhistoire cosmique : formation des premières étoiles, émergence des galaxies, apparition des éléments lourds, etc.
Ce temps cosmologique, ou _temps comobile_, est une construction théorique : il sagit du temps mesuré par un observateur hypothétique qui resterait immobile par rapport à lexpansion de lunivers, et qui ne subirait aucun effet gravitationnel local.
Dans le cadre du modèle [ΛCDM](https://fr.wikipedia.org/wiki/Modèle_ΛCDM), aujourdhui largement accepté, ce temps est estimé à environ 13,8 milliards dannées depuis lorigine.
Ce repère est intuitivement séduisant : il fournit un cadre commun à tous les événements cosmologiques, et peut être exprimé sous forme dâge relatif par rapport à lunivers lui-même.
Mais il présente plusieurs limites :
- Il est **modèle-dépendant** : la valeur du temps cosmologique varie selon les paramètres adoptés (densité de matière, constante de Hubble, courbure de lespace, etc.).
- Il est **non mesurable localement** : aucun observateur ne peut accéder directement à son propre temps cosmologique sans passer par une reconstruction fondée sur un modèle global.
- Il est **exprimé en années humaines**, ce qui réintroduit une forme danthropocentrisme, même si lintention initiale est de léliminer.
En somme, le temps cosmologique fournit une **grille dinterprétation utile**, mais ne constitue pas en lui-même une unité de mesure ni une notation formelle.
Il ne permet pas de représenter, transmettre ou encoder un événement de manière autonome, sans références à des modèles théoriques partagés.
LATNS ne cherche pas à remplacer ce cadre interprétatif, mais à proposer une **notation complémentaire**, fondée non sur un modèle dunivers, mais sur une période atomique reproductible.
Il sagit de passer dun repère implicite à une base explicite, intégrable dans un langage temporel partageable, sans dépendance aux paramètres cosmologiques du moment.
### Les protocoles de communication SETI
Dans le domaine de la recherche de civilisations extraterrestres, certains protocoles envisagent dutiliser des constantes physiques comme langage commun.
Parmi ces tentatives, [lune des plus célèbres](/interets/philosophie/2023/07/27/lhumain-cette-espece-primitive-autres-formes-de-communication/) consiste à fonder les messages sur la transition hyperfine de latome dhydrogène, dont la longueur donde (21,106 cm) et la fréquence (1 420,405 MHz) sont considérées comme universellement détectables.
Cette transition est souvent utilisée comme **unité implicite** : dans les messages ou les structures de données envisagés par [SETI](https://fr.wikipedia.org/wiki/Search_for_Extra-Terrestrial_Intelligence), une distance, un temps, ou une dimension peuvent être exprimés en multiples de cette période.
Elle constitue ainsi une base potentielle de comparaison pour des civilisations nayant aucun langage commun.
Mais cette approche reste limitée à un usage **informel et ponctuel**.
Elle ne saccompagne daucune notation structurée, ni dun cadre général pour encoder des événements, des durées ou des horodatages.
Elle fonctionne comme **un repère de normalisation**, mais ne permet pas à elle seule de structurer une chronologie ou de produire une représentation temporelle partagée.
En ce sens, lATNS peut être vu comme une extension possible de cette intuition : il reprend lidée de fonder le temps sur une constante physique, mais en l'intégrant dans une notation complète, explicite, systématique.
Il ne sagit plus seulement dutiliser la transition de lhydrogène comme étalon de comparaison, mais de construire autour delle un véritable langage temporel, agnostique aux systèmes de mesure locaux.
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En résumé, les référents temporels actuels sont utiles dans leurs domaines respectifs, mais aucun ne constitue une base de temps à la fois neutre, formalisée, interopérable et cosmologiquement exploitable.
Cest à cette lacune que lATNS tente de répondre.
## Structure du système ATNS
### Syntaxe formelle de la notation
Le système ATNS repose sur une syntaxe formellement structurée, destinée à représenter soit des **dates absolues**, soit des **durées relatives**, en sappuyant sur des périodes de transition hyperfine mesurables associées à des [isotopes](https://fr.wikipedia.org/wiki/Isotope) spécifiques.
Chaque valeur temporelle sécrit selon le modèle suivant :
```
@X-A:scale:value → date absolue
ΔX-A:scale:value → durée relative (non orientée)
+ΔX-A:scale:value → durée orientée dans le futur
-ΔX-A:scale:value → durée orientée dans le passé
```
- `X-A` désigne lisotope utilisé comme base temporelle, où `X` est le symbole chimique et `A` son nombre de masse (ex. : `H-1` pour lhydrogène-1, `Cs-133` pour le césium-133).
- `scale` est un entier relatif exprimant la puissance de dix appliquée à la valeur.
- `value` est un nombre réel, typiquement compris entre 1 et 10, dont le produit avec `10^scale` donne le nombre de **tics atomiques** mesurés depuis une origine commune ou sur un intervalle donné.
Cette notation nest valide que pour des isotopes dont la **transition hyperfine est connue expérimentalement** avec une précision suffisante pour permettre des conversions reproductibles.
Lhydrogène-1 (`H-1`) est utilisé par défaut, en raison de son abondance cosmique et de la stabilité de sa fréquence de transition (1 420 405 751.768 Hz).
Lensemble est conçu pour être lisible, compressible et exploitable dans un contexte interopérable.
Chaque composant de la notation remplit une fonction clairement définie : lisotope encode la base physique du tic temporel, tandis que lexposant décimal et la valeur fournissent la granularité.
La précision de lécriture décimale doit être adaptée à léchelle temporelle considérée : plus lévénement est proche de lorigine ou plus lintervalle est court, plus il convient daugmenter le nombre de décimales significatives.
En associant explicitement une constante physique isotopique à une notation normalisée, lATNS propose une base rigoureuse de représentation temporelle, indépendante de toute unité humaine ou cycle naturel local.
### Origine temporelle conventionnelle
Tout système temporel fondé sur une mesure relative nécessite une origine de référence à partir de laquelle exprimer des dates absolues.
Dans le cadre de lATNS, cette origine — notée `t₀` — est définie de manière conventionnelle comme suit :
> **t₀ = émission du premier rayonnement électromagnétique observable dans lunivers.**
Autrement dit, il sagit de linstant à partir duquel la lumière a pu circuler librement dans lespace, après [le découplage matière-rayonnement](https://fr.wikipedia.org/wiki/Découplage_du_rayonnement).
Ce moment correspond, dans le modèle cosmologique standard, à lapparition du [fond diffus cosmologique](https://fr.wikipedia.org/wiki/Fond_diffus_cosmologique), environ 380 000 ans après le Big Bang.
Ce choix nimplique aucun absolu métaphysique : il sagit dun repère pragmatique, fondé sur un événement physiquement détectable et potentiellement identifiable par toute civilisation dotée dune capacité avancée dobservation à grande échelle.
Il constitue un **repère reconstruit**, et non mesurable localement.
Les dates exprimées avec le préfixe `@X-A` sont donc comptées en nombre de tics atomiques écoulés **depuis cette origine**.
Les valeurs négatives indiquent des événements antérieurs à `t₀`, bien que leur observation soit en pratique impossible selon notre compréhension actuelle de la physique.
Ce choix dorigine temporelle favorise une compatibilité conceptuelle entre civilisations, en sappuyant sur un événement **cosmologique stable, non localisé, et potentiellement universellement identifiable**.
Il ne prétend pas établir une origine absolue du temps, mais fournit une base suffisamment neutre et reconstructible pour exprimer des chronologies à léchelle cosmique.
### Représentation des dates et durées
Le système ATNS permet dexprimer à la fois des **dates absolues**, mesurées depuis lorigine conventionnelle `t₀`, et des **durées**, indépendantes de toute position temporelle absolue.
Les dates absolues utilisent le préfixe `@X-A`, et désignent un nombre de tics atomiques écoulés depuis `t₀`, selon la période de transition hyperfine de lisotope `X-A` choisi.
Cette représentation est adaptée aux événements cosmologiques, aux horodatages darchives, ou à toute référence temporelle ancrée dans une chronologie globale.
Les durées, quant à elles, sont notées avec le préfixe `ΔX-A`.
Elles expriment une **quantité de tics**, sans référence à une origine, et peuvent être orientées (`+ΔX-A`, `-ΔX-A`) ou non.
Ce format est particulièrement utile pour décrire des intervalles : temps de voyage, durée de vie dun phénomène, délais entre deux événements.
La séparation formelle entre `@X-A` et `ΔX-A` permet de distinguer clairement ce qui relève dune **datation cosmique** et ce qui relève dune **relation temporelle**.
Cette distinction est essentielle dans un système universel, car elle élimine toute ambiguïté quant à la nature des données transmises.
Le système ne repose sur aucune subdivision hiérarchique comme les minutes, heures ou années : ces concepts sont propres à des civilisations spécifiques.
À la place, la notation ATNS exprime un **compte de tics**, éventuellement très grands ou très petits, mais toujours fondé sur une base physique explicite.
Cette approche permet décrire aussi bien :
```
@H-1:26:6.182 → une date dans le présent cosmique
ΔCs-133:20:0.5 → une durée exprimée en tics de césium-133
-ΔH-1:24:1.27 → une durée écoulée avant un événement de référence
```
Les dates et durées peuvent être comparées, combinées ou converties, à condition que la période de transition de lisotope soit connue.
En cela, lATNS forme un cadre cohérent pour la manipulation temporelle à léchelle universelle.
### Conventions élémentaires et conversions
LATNS repose sur lutilisation disotopes présentant une **transition hyperfine mesurable et reproductible**.
Tous les isotopes ne sont donc pas éligibles.
Pour quun isotope puisse servir de base dans la notation, les critères suivants doivent être remplis :
- Il doit posséder un **[spin nucléaire](https://fr.wikipedia.org/wiki/Spin) non nul**, condition nécessaire à lexistence dun niveau hyperfin.
- Il doit disposer dune **transition hyperfine mesurable avec une précision suffisante** dans des conditions de laboratoire.
- Il doit être **naturellement stable** ou suffisamment stable pour permettre une utilisation pratique.
- Sa fréquence de transition doit être **publiquement documentée**, de préférence dans une base de données reconnue (comme celle du [NIST](https://www.nist.gov/)).
Les isotopes les plus couramment utilisés en métrologie, comme **Cs-133**, **Rb-87**, **H-1**, ou **Yb-171**, sont de bons candidats.
Lhydrogène-1 (`H-1`) est adopté par convention comme base par défaut (`@H-1`), en raison de sa simplicité, de son abondance cosmique, et de son rôle historique dans les tentatives de communication interstellaire.
Des conversions entre bases sont possibles dès lors que les **périodes de transition hyperfine** sont connues pour les deux isotopes concernés.
Dans ce cas, il suffit dappliquer un facteur de conversion :
```
t_Y = t_X × (T_X / T_Y)
```
`T_X` et `T_Y` sont les périodes de transition hyperfine respectives des isotopes `X` et `Y`, exprimées dans une unité commune (seconde, Hz⁻¹, etc.).
Ces conversions peuvent être effectuées de manière exacte, à condition que la précision des constantes physiques soit suffisante pour lusage visé.
Il est recommandé dindiquer explicitement le changement de base lors de toute conversion, afin déviter toute ambiguïté dinterprétation.
Enfin, lATNS étant fondé sur des unités très petites, il est courant dutiliser des **exposants élevés** (ex. : `scale = 24` ou `26`) pour représenter des dates cosmologiques.
Cette souplesse permet dexprimer aussi bien des phénomènes subatomiques que des âges stellaires, sans modifier la structure de la notation.
### Choix de lexposant (`scale`)
Dans la notation ATNS, le champ `scale` encode lordre de grandeur de la durée ou de la date en base 10.
Il représente lexposant appliqué à la valeur (`value`) pour obtenir le nombre total de tics, avant conversion éventuelle.
#### Objectif
Le rôle de `scale` est dencadrer la valeur `value` dans une plage utile et lisible, afin de garantir la compacité, la comparabilité et luniformité des notations, tout en conservant une précision suffisante.
#### Principes de sélection
- `scale` est un entier, positif ou négatif.
- Il doit être choisi de telle façon que `value` soit généralement **comprise entre 1.0 et 10.0**, sauf cas particuliers.
- Cette plage facilite la lecture et permet un tri lexical naturel des dates.
#### Règle recommandée
Pour toute quantité de tics `t`, on calcule :
```
scale = floor(log10(t))
value = t / 10^scale
```
Ce découplage garantit que :
- `value` a **exactement une seule partie entière**, ce qui évite les zéros non significatifs ou les flottants trop longs.
- Les comparaisons entre notations deviennent simples : une date avec un `scale` plus élevé est postérieure à une autre (à base et isotopes identiques).
#### Exemples
- Un événement cosmologique ancien :
```
tics ≈ 3.14 × 10^24 ⇒ @H-1:24:3.14
```
- Une durée courte en physique expérimentale :
```
tics ≈ 2.1 × 10⁻³ ⇒ ΔH-1:-3:2.1
```
#### Remarque
Cette convention nest pas strictement obligatoire: toute combinaison `(scale, value)` telle que `value × 10^scale` reste valide.
Cependant, **lusage de cette normalisation permet la compatibilité inter-civilisations et la réduction des ambigüités**, en particulier dans les échanges darchives.
### Choix de la mantisse (`value`)
Le champ `value` encode la mantisse décimale associée à lexposant `scale`, selon la relation :
```
tics = value × 10^scale
```
Il sagit dun nombre réel exprimé avec une précision suffisante pour représenter le nombre total de tics, quil sagisse dun instant absolu (`@X`) ou dune durée (`ΔX`).
#### Objectif
La valeur `value` doit permettre une lecture précise de la quantité de tics, tout en restant lisible et normalisée dans le contexte du système ATNS.
#### Plage recommandée
- En accord avec la section précédente, `value` est généralement **comprise dans lintervalle `[1.0, 10.0[`**.
- Cette plage garantit une **unicité de représentation** pour chaque nombre de tics (à base et isotope donnés).
#### Nombre de décimales
Le nombre de décimales dépend directement de la **résolution souhaitée**. Chaque décimale supplémentaire multiplie la précision par 10.
| Décimales | Résolution à `scale = 26` (hydrogène-1) |
| --------: | --------------------------------------- |
| 1 | ≈ 3,5 milliards dannées |
| 3 | ≈ 3,5 millions dannées |
| 6 | ≈ 2 230 ans |
| 9 | ≈ 0,8 jour |
| 12 | ≈ 70 millisecondes |
Il est recommandé dadapter la précision de `value` **au contexte de lévénement ou de la durée mesurée**.
#### Recommandations formelles
- Éviter les zéros non significatifs à gauche (`0.000031` devient `3.1` avec `scale = -5`).
- Pour une même valeur de `tics`, privilégier lencodage **normalisé** :
- `tics = 5.32 × 10^13`\
→ **notation préférée** : `scale = 13`, `value = 5.32`\
→ **notation à éviter** : `scale = 10`, `value = 5320`
- Éviter les fractions infinies (ex. 1/3), et arrondir systématiquement à un nombre fini de décimales.
#### Exemple complet
Pour une date encodant **29 mai 2025 à minuit UTC** :
- `tics = 6.18161646557842 × 10²⁶`
- **Notation ATNS** :
```
@H-1:26:6.18161646557842
```
Cette valeur permet de distinguer des événements séparés de quelques jours, tout en restant concise à léchelle cosmique.
### Exemples d'utilisation
Voici quelques exemples concrets dutilisation de la notation ATNS, accompagnés de leur équivalent dans les unités humaines usuelles.
Les conversions reposent sur la formule :
```
durée (s) = value × 10^scale × T
```
où `T` est la période hyperfine de lisotope choisi, exprimée en secondes.
#### Date cosmologique absolue
```
@H-1:26:6.182
```
- **Calcul :**
`6.182 × 10²⁶ × 7.045×10⁻¹⁰ ≈ 4.357 × 10¹⁷ s`
- **Équivalent :**
≈ **13,82 milliards dannées**, soit l'âge actuel estimé de lunivers
#### Durée subatomique rapide
```
ΔYb-171:9:3.72
```
- **Calcul :**
`3.72 × 10⁹ × 7.909 × 10⁻¹¹ ≈ 0.294 s`
- **Équivalent :**
≈ **294 millisecondes**
#### Intervalle futur court
```
+ΔCs-133:20:0.500
```
- **Calcul :**
`0.500 × 10²⁰ × 1.087 × 10⁻¹⁰ ≈ 5.435 × 10⁹ s`
- **Équivalent :**
≈ **172,3 ans**
#### Distance temporelle relative entre deux événements
```
-ΔRb-87:22:1.34
```
- **Calcul :**
`1.34 × 10²² × 1.463 × 10⁻¹⁰ ≈ 1.961 × 10¹² s`
- **Équivalent :**
≈ **62 160 ans**
#### Comparaison entre deux bases isotopiques
```
@Cs-133:23:2.81 = @H-1:26:1.458
```
- **Calcul Cs-133 :**
`2.81 × 10²³ × 1.087 × 10⁻¹⁰ ≈ 3.057 × 10¹³ s`
- **Calcul H-1 :**
`1.458 × 10²⁶ × 7.045 × 10⁻¹⁰ ≈ 3.057 × 10¹³ s`
- **Vérification :**
Les deux notations représentent **la même date**, exprimée avec deux bases différentes.
#### Représentation dinstants du présent quotidien
Supposons que nous souhaitions exprimer, en notation ATNS, des instants situés dans notre environnement temporel immédiat :
- **Aujourdhui à minuit UTC**
- **Hier à midi**
- **Demain à 14h37m22s**
Ces instants sont tous exprimés **relativement à une date absolue de référence**, ici approximée comme suit :
> **Aujourdhui à minuit (UTC) ≈ 13,8 milliards dannées après t₀**\
> Soit `t ≈ 4.355×10¹⁷ s`\
> Avec la période de lhydrogène-1 : `T_H = 7.045 × 10⁻¹⁰ s`
##### Aujourdhui à minuit (UTC)
- **Temps écoulé depuis lorigine t₀ :**
`t ≈ 13,8 milliards dannées ≈ 4.355×10¹⁷ s`
- **Nombre de tics :**
`tics = 4.355 × 10¹⁷ / 7.045 × 10⁻¹⁰ ≈ 6.182472001324899123 × 10²⁶`
- **Notation ATNS (précise à la seconde près) :**
```
@H-1:26:6.182472001324899123
```
> Avec 18 chiffres significatifs, la précision est de lordre de la seconde.
- **Notation ATNS (précise à ~30 secondes) :**
```
@H-1:26:6.182472
```
##### Hier à midi (12h avant aujourdhui à minuit)
- **Durée relative :**
`36 000 s` dans le passé
- **Conversion :**
`36 000 / 7.045 × 10⁻¹⁰ ≈ 5.109 × 10¹³`
- **Notation ATNS (durée relative orientée) :**
```
-ΔH-1:13:5.109
```
##### Demain à 14h37m22s
- **Durée relative :**
`1 jour + 14 h + 37 min + 22 s = 138 442 s` dans le futur
- **Conversion :**
`138 442 / 7.045 × 10⁻¹⁰ ≈ 1.964 × 10¹⁴`
- **Notation ATNS (durée relative orientée) :**
```
+ΔH-1:14:1.964
```
#### Vérification d'une datation ATNS par comparaison relative
Plutôt que de convertir une date ATNS en date humaine de manière absolue, on peut comparer deux dates ATNS entre elles et mesurer lintervalle en tics.
Cet intervalle peut ensuite être converti en jours terrestres.
Prenons deux dates connues:
- **29 mai 2025 à minuit UTC** :
```
@H-1:26:6.18161646557842
```
- **17 janvier 2021 à minuit UTC** :
```
@H-1:26:6.18161646362476
```
Calculons la différence :
1. **Nombre de tics décart :**
```
Δtics = 6.18161646557842 × 10²⁶ 6.18161646362476 × 10²⁶
= 1.95365791341377 × 10¹⁷ tics
```
2. **Conversion en secondes :**
```
Δt = Δtics × T_H
≈ 1.95365791341377 × 10¹⁷ × 7.045 × 10⁻¹⁰ s
≈ 1.376 × 10⁸ s
```
3. **Conversion en jours :**
```
Δt / 86400 ≈ 1593 jours
```
Ce résultat correspond exactement à lécart entre le **17 janvier 2021** et le **29 mai 2025**.
---
Ce type de calcul montre lintérêt de lATNS pour représenter des intervalles entre dates, avec une précision fine et indépendante des unités humaines.
Il est possible de retrouver une date par simple soustraction, dès lors que lon connaît un repère fixe.
Ces exemples montrent la capacité de lATNS à sadapter à toutes les échelles : phénomènes rapides, intervalles humains, âges stellaires.
Les conversions sont simples dès lors que la période hyperfine est connue, et permettent de sabstraire totalement des unités humaines tout en restant compatibles avec elles.
## Contraintes et limites
### Sensibilité aux conditions environnementales
Le système ATNS repose sur des transitions hyperfines mesurables, caractéristiques de certains isotopes atomiques.
Or, ces transitions ne sont pas totalement invariantes: leur fréquence peut être légèrement modifiée par lenvironnement dans lequel elles sont observées.
Parmi les facteurs connus influençant les transitions hyperfines figurent :
- **Les champs magnétiques externes** ([effet Zeeman](https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Zeeman)) ;
- **Les champs électriques** ([effet Stark](https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Stark)) ;
- **La vitesse relative entre observateur et source** ([décalage Doppler](https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler)) ;
- **La gravité locale** (décalage gravitationnel selon la [relativité générale](https://fr.wikipedia.org/wiki/Relativité_générale)) ;
- **La température du milieu**, susceptible dintroduire des perturbations indirectes.
Ces phénomènes, bien que faibles, deviennent significatifs à très haute précision — comme cest déjà le cas pour les horloges atomiques modernes sur Terre.
Dans le cadre de lATNS, toutes les fréquences de référence sont considérées comme **idéales**, cest-à-dire mesurées dans un environnement neutre, au repos, sans champ externe ni agitation thermique.
Il sagit dune **convention** — non pas atteignable expérimentalement, mais indispensable pour poser un référentiel stable.
Cette hypothèse rend possible une notation universelle cohérente, à condition que les utilisateurs du système soient capables de :
- Reproduire localement des mesures précises dans des environnements suffisamment maîtrisés ;
- Ou bien **corriger** leurs mesures en fonction des écarts connus vis-à-vis de lenvironnement de référence.
En pratique, lATNS ne prétend pas **éliminer** les effets environnementaux, mais les **isoler**.
Il permet dencoder un horodatage ou une durée indépendamment de lenvironnement, tout en laissant la possibilité den annoter les conditions de mesure si nécessaire.
### Restrictions expérimentales actuelles
Si lATNS repose sur des principes physiques bien établis, sa mise en œuvre pratique se heurte encore à plusieurs limitations technologiques.
#### Nombre disotopes utilisables
Le nombre disotopes naturels présentant une **transition hyperfine mesurable** est limité.
Pour quun isotope puisse servir de base dans le système ATNS, il doit :
- Posséder un **moment magnétique nucléaire non nul** (donc un spin nucléaire différent de zéro) ;
- Être **stable** ou **suffisamment longévif** pour permettre des mesures précises ;
- Présenter une transition dont la fréquence est **mesurable expérimentalement**, avec un rapport signal/bruit acceptable.
Ces critères excluent un grand nombre déléments, notamment les isotopes à spin nul, les isotopes trop instables, ou ceux dont les transitions sont masquées par dautres effets.
#### Limites instrumentales
Même pour les isotopes connus et utilisés en métrologie, la mesure directe dune transition hyperfine nécessite :
- Des **dispositifs sophistiqués** ([masers](https://en.wikipedia.org/wiki/Maser), horloges à fontaine, piégeage laser) ;
- Des conditions **extrêmement stables** (vide poussé, température contrôlée, blindage magnétique) ;
- Un **temps dacquisition long** pour obtenir une précision suffisante.
Ces contraintes rendent lATNS **inapplicable dans des environnements non contrôlés**, ou sans instrumentation avancée.
De plus, certaines transitions, bien que théoriquement mesurables, demeurent hors de portée des technologies actuelles.
#### Portée actuelle
À ce jour, seuls quelques isotopes — notamment **lhydrogène-1**, le **césium-133** et certains isotopes du rubidium ou du strontium — font lobjet dapplications métrologiques concrètes.
LATNS pourrait donc, dans sa version initiale, se restreindre à un nombre réduit de bases de temps, étendu progressivement à mesure que les capacités expérimentales saméliorent.
Il sagit donc dun **système anticipatif**: conçu pour être robuste théoriquement, tout en acceptant que sa mise en œuvre globale nest pas encore réalisable avec les moyens actuels.
### Incompatibilité relativiste
Le système ATNS adopte une approche **universelle et absolue du temps**, en se basant sur un repère fixe (`t₀`) et des phénomènes atomiques constants.
Cette perspective sécarte de la relativité générale, pour laquelle le temps est **localisé, relatif au référentiel**, et influencé par les conditions gravitationnelles et cinématiques.
Pourtant, il est légitime — et parfois nécessaire — dutiliser des **conventions absolues** pour structurer une chronologie partagée à grande échelle.
- En cosmologie, par exemple, le **temps propre de lunivers** (temps cosmologique) est souvent utilisé comme un repère absolu, même si sa signification dépend du modèle choisi.
- En informatique ou en communication interstellaire, une base de temps cohérente, **même approximative**, peut faciliter les comparaisons et la transmission dinformations temporelles.
ATNS nignore donc pas les apports de la relativité; il propose une **notation volontairement simplifiée**, qui **sacrifie la fidélité au modèle relativiste** au profit dun **langage universel**.
Ce nest pas un modèle physique du temps, mais un système décriture du temps.
Il en résulte un outil **non relativiste par pragmatisme**, mais **pas en contradiction directe** avec la physique: un observateur relativiste peut toujours **convertir** une date ATNS selon sa métrique locale, dès lors quil connaît les paramètres de transformation.
Cest donc une proposition de **langage commun**, et non une réécriture des lois fondamentales.
## Conclusion
Le système ATNS ne se présente ni comme une norme, ni comme une vérité physique, mais comme une **structure notationnelle spéculative**, conçue pour offrir un langage temporel _non anthropocentré_, _interopérable_, et _formellement définissable_.
Il repose sur des phénomènes quantifiables — les transitions hyperfines disotopes atomiques — pour coder des instants et des durées, en saffranchissant des unités historiques — comme la seconde — ou régionales — comme lannée.
Cette proposition ne prétend pas contourner les limites imposées par la relativité générale, ni résoudre les difficultés épistémologiques liées à la mesure du temps.
Elle assume au contraire sa **fonction strictement notationnelle** : fournir une grammaire, un repère dorigine, et un ensemble de règles syntaxiques permettant de **formuler, comparer et transmettre** des repères temporels, quelle que soit lorigine ou la nature des entités concernées.
Les **limites sont nombreuses** : dépendance aux conditions expérimentales, ambiguïtés liées au choix de lisotope, conventions dorigine arbitraires, incompatibilité avec les métriques locales relativistes.
Mais ces limites sont **déclarées, assumées**, et surtout conçues pour être dépassées ou contournées dans de futures extensions.
Le système ATNS peut évoluer : dautres phénomènes quantiques que la transition hyperfine pourraient être envisagés comme repères; des mécanismes de synchronisation ou de recalage local pourraient sajouter ; des représentations vectorielles ou codées pourraient compléter la syntaxe actuelle.
Cet article ne constitue donc quun **point de départ**, une tentative de **formalisation minimale** pour un problème rarement traité en dehors des contextes purement humains ou strictement scientifiques.
Il vise à **provoquer la discussion**, à inviter critiques et suggestions, et à ouvrir un champ de recherche potentiellement fertile: celui dun **langage temporel universel**, fondé sur les propriétés physiques de la matière elle-même, et non sur les repères contingents de notre espèce.