12 août 2011

L'espace du SI

Pour mes billets scientifico-ludiques précédents, afin de vérifier la cohérence de mes données, j'ai du user d'une pratique que j'ai apprise durant mes années lycée, à savoir l'analyse dimentionnelle.

Le principe est un peu similaire à un équilibrage d'équation chimique : on a des réactifs en entrée, on a des produits en sortie, il faut vérifier que rien n'a été perdu en cours de route (Lavoisier veille !). Lorsqu'on divise des mètres et des secondes, on obtient bien une vitesse. On la divise de nouveau par une seconde, on obtient une accélération. Et lorsqu'on multiplie des ampères et des ohms, on obtient bien des volts (U = RI).

Vu l'état actuel de nos connaissances en physique, le système international d'unités comporte sept briques primordiales :
  • le mètre pour la longueur (notée l) ;
  • le kilogramme pour la masse (notée m) ;
  • la seconde pour le temps (noté t) ;
  • l'ampère pour le courant électrique (notée I) ;
  • le kelvin pour la température (notée T) ;
  • le candela pour l'intensité lumineuse (notée Iv) ;
  • la mole pour la quantité de matière (notée n).
Je laisse les curieux aller sur Wikipedia pour découvrir les détails des définitions de chacun (et certaines ne sont pas piquées des vers).

Tout comme nous évoluons dans un espace à trois dimensions dont les composantes de base sont la longueur, la largeur, la profondeur, je me suis dit qu'en fait, toutes les unités physiques que nous connaissons ne sont que des points d'un espace à sept dimensions. J'aurais bien aimé pouvoir les représenter graphiquement, mais au-delà de trois dimensions, il est visuellement difficile de représenter quoi que ce soit. Du coup, j'ai trouvé autre chose :



 


Il suffit de déplacer les curseurs pour évoluer le long de l'axe représenté par l'unité correspondante. Les coordonnées possibles sont limitées à plus ou moins 3 ou 4, car des m42, on ne s'en sert pas vraiment chez nous.

J'étais tout content d'avoir codé ces petits curseurs en Javascript, mais j'ai été déçu de voir qu'il est finalement difficile de tomber sur une unité physique utilisable. En fait, il n'existe qu'une grosse cinquantaine de combinaisons ayant un sens, ce qui fait qu'on se lasse vite de cet ensemble de jouer avec ces curseurs. Mais bon, je les publie tout de même car j'ai quand même passé un peu de temps dessus.

En tout cas, mes recherches m'ont permis de redécouvrir le vrai sens de certains concepts physiques (je comprends mieux pourquoi j'étais nul en électronique du coup), et d'en découvrir d'autres assez tordus. Enjoy!

4 commentaires:

  1. J'ai tiqué sur la division de la vitesse par des secondes pour obtenir l'accélération, et j'allais te rectifier en mentionnant dérivée et tout le toutim. Mais ta phrase est juste à défaut d'être limpide. ^^

    (Et sinon ton blog déconne avec Firefox 4 sous Linux : scroller vers le haut fout la page en vrac (et remplace tous tes curseurs par une demi-douzaine de lignes de "ma vie mon œuvre")...)

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  2. Dans le contexte de l'analyse dimentionnelle, on "divise" bien des [l]/[t] par des [t] pour obtenir l'accélération. Après, avec des vrais chiffres, ce n'est effectivement pas si simple que ça. Ma phrase est limpide, c'est toi qui étais hors contexte :)

    (Et oui, je me doutais que mon petit bout de Javascript allait de toute façon se chier dessus sur un navigateur / OS autre que les miens, mais bon... C'est déjà assez chiant comme ça d'en faire, j'allais pas non plus gâcher mon temps à tenter d'obtenir la certification W3C. Je crois que je vais me cantonner au LaTeX pour la suite)

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  3. Ne pas oublier qu'un mètre, à l'origine, c'est le millionième du quart du méridien terrestre (http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A8tre_%C3%A9talon). Que la seconde dépend entièrement de la rotation de la terre. Ce genre de choses. Tiens, tu pourrais faire un js qui permet de modifier les différentes dimensions élémentaires suivant le monde d'origine: combien font un kilo (poids d'un décimètre cube d'eau pour une pression de 1 bar) dans un monde plus gros que la terre avec des jours plus longs? Ce genre de choses :-)

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  4. Ça pourrait être intéressant effectivement. Ça me rappelle http://xkcd.com/681/

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