đź“° Qu’est-ce qu’une seconde ? – Techno-Science.net


Photo: difotolife / Pixabay

Avec le dĂ©veloppement d’horloges toujours plus prĂ©cises, avons-nous besoin d’une nouvelle dĂ©finition de ce qu’est une seconde ?

Cette dĂ©finition a beaucoup changĂ© Ă  travers l’histoire, rappelait rĂ©cemment le New Scientist -qui consacrait mĂŞme au sujet sa page couverture. Au 17e siècle (Un siècle est maintenant une pĂ©riode de cent annĂ©es. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, gĂ©nĂ©ration. Il a ensuite indiquĂ© la durĂ©e d’une…), elle correspondait Ă  1/86 400 d’une journĂ©e. Toutefois, le temps (Le temps est un concept dĂ©veloppĂ© par l’ĂŞtre humain pour apprĂ©hender le changement dans le monde.) que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse…) met pour faire une rotation complète sur elle-mĂŞme varie de quelques microsecondes chaque jour (Le jour ou la journĂ©e est l’intervalle qui sĂ©pare le lever du coucher du Soleil ; c’est la pĂ©riode entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil Ă©clairent le ciel. Son…). Un mĂ©tronome plus constant Ă©tait donc nĂ©cessaire.

Ce qui explique la crĂ©ation de l’horloge au quartz, en 1927: le quartz peut rĂ©sonner Ă  une frĂ©quence (En physique, la frĂ©quence dĂ©signe en gĂ©nĂ©ral la mesure du nombre de fois qu’un phĂ©nomène pĂ©riodique se reproduit par unitĂ© de temps. Ainsi lorsqu’on emploie le mot…) très rĂ©gulière lorsqu’il est exposĂ© Ă  un courant Ă©lectrique (Un courant Ă©lectrique est un dĂ©placement d’ensemble de porteurs de charge Ă©lectrique, gĂ©nĂ©ralement des Ă©lectrons, au sein d’un…). Pour obtenir trois dĂ©cennies plus tard une horloge atomique, il “suffisait” d’ajouter des atomes de cĂ©sium (Le cĂ©sium est un Ă©lĂ©ment chimique de symbole Cs et de numĂ©ro atomique 55.) qui s’excitaient lorsque la vibration du quartz produisait la bonne frĂ©quence de micro-ondes. Ce type d’horloge peut s’ajuster elle-mĂŞme et se dĂ©règle d’Ă  peine une seconde (
Seconde est le fĂ©minin de l’adjectif second, qui vient immĂ©diatement après le premier ou qui s’ajoute Ă  quelque chose de nature identique.
La seconde est une unité de mesure du temps.
La seconde d’arc…)
par 300 millions d’annĂ©es.

Et il se trouve que la dĂ©finition (Une dĂ©finition est un discours qui dit ce qu’est une chose ou ce que signifie un nom. D’oĂą la division entre les dĂ©finitions rĂ©elles et les dĂ©finitions…) actuelle de la seconde repose sur ce système. En 1967, le Bureau international des poids (Le poids est la force de pesanteur, d’origine gravitationnelle et inertielle, exercĂ©e par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est Ă©gale Ă …) et mesures la dĂ©crivait comme “la durĂ©e de 9 192 631 770 pĂ©riodes de la radiation (Le rayonnement est un transfert d’Ă©nergie sous forme d’ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique (par exemple : infrarouge) ou par une dĂ©sintĂ©gration (par exemple : radioactivitĂ©…) correspondant Ă  la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’Ă©tat fondamental (En physique quantique, les Ă©tats fondamentaux d’un système sont les Ă©tats quantiques de plus basse Ă©nergie. Tout Ă©tat d’Ă©nergie supĂ©rieure Ă  celle des Ă©tats fondamentaux est un Ă©tat excitĂ©.) de l’atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l’on ne peut diviser ») est la plus petite partie d’un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre….) de cĂ©sium 133 non perturbĂ©”. Une dĂ©finition compliquĂ©e, mais qui a le mĂ©rite d’ĂŞtre plus prĂ©cise que la prĂ©cĂ©dente.

Toutefois, ce n’est pas encore parfait. Des Ă©lĂ©ments comme le strontium (Le strontium est un Ă©lĂ©ment chimique, de symbole Sr et de numĂ©ro atomique 38. Le strontium, comme le calcium, est un alcalino-terreux. Il est mou, mallĂ©able, gris-jaune. Au…) et l’ytterbium (L’Ytterbium est un Ă©lĂ©ment chimique de symbole Yb et de numĂ©ro atomique 70.) rĂ©agissent Ă  des frĂ©quences beaucoup plus Ă©levĂ©es que le cĂ©sium, ce qui les rend plus prĂ©cis. Les horloges utilisant ces Ă©lĂ©ments fonctionnent avec des lasers plutĂ´t que des micro-ondes, d’oĂą leur nom d’horloges optiques, et devraient ne se dĂ©rĂ©gler que d’une seconde… par 20 milliards d’annĂ©es.

Petit problème: l’utilisation des lasers est incompatible avec la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait 🙂 Ă©lectronique des horloges atomiques actuelles, ce qui empĂŞche leur utilisation Ă  l’extĂ©rieur des laboratoires. En mai dernier, une Ă©quipe de physiciens de la Californie a toutefois rĂ©ussi Ă  convertir le signal ( Termes gĂ©nĂ©raux

Un signal est un message simplifié et généralement codé.

Il existe sous forme d’objets ayant des formes particulières.
Les signaux lumineux sont employĂ©s depuis la nuit…) optique (L’optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique et de ses relations avec la vision.) de leur super-horloge en micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes Ă©lectromagnĂ©tiques de longueur d’onde intermĂ©diaire entre l’infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une…), sans perdre de prĂ©cision.

Les horloges optiques sont maintenant plus prĂ©cises… que la dĂ©finition mĂŞme de la seconde. Les scientifiques espèrent donc convaincre le Bureau international des poids et mesures d’en adopter une nouvelle, lors de leur prochain congrès, en 2026.

A-t-on vraiment besoin d’horloges plus prĂ©cises?

Une horloge qui retarde d’une nanoseconde par heure (L’heure est une unitĂ© de mesure du temps. Le mot dĂ©signe aussi la grandeur elle-mĂŞme, l’instant (l’« heure qu’il est »), y compris en sciences…) ne semble pas dramatique. Toutefois, pour un GPS qui mesure le temps que met un laser (Un laser est un appareil Ă©mettant de la lumière (rayonnement Ă©lectromagnĂ©tique) amplifiĂ©e par Ă©mission stimulĂ©e. Le terme laser provient de…) pour voyager entre deux points, cela peut reprĂ©senter une erreur de plus de 300 km.

La NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l’aĂ©ronautique et de l’espace ») plus connue sous son abrĂ©viation NASA, est…) dĂ©veloppe d’ailleurs l’horloge atomique Deep Space, 50 fois plus stable que les horloges actuelles des satellites (Satellite peut faire rĂ©fĂ©rence à 🙂 GPS. Ce système faciliterait la navigation (La navigation est la science et l’ensemble des techniques qui permettent de 🙂 lors de futurs (Futurs est une collection de science-fiction des Éditions de l’Aurore.) voyages sur Mars. Davantage de prĂ©cision permettrait aussi aux GPS des voitures (Une automobile, ou voiture, est un vĂ©hicule terrestre se propulsant lui-mĂŞme Ă  l’aide d’un moteur. Ce vĂ©hicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou…) de distinguer une voie d’une autre, accĂ©lĂ©rant l’avènement des vĂ©hicules autonomes.

Enfin, le marchĂ© boursier est lui aussi Ă  la recherche (La recherche scientifique dĂ©signe en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de dĂ©velopper les connaissances scientifiques. Par…) de plus de prĂ©cision, car il repose sur des rĂ©seaux d’ordinateurs qui doivent ĂŞtre parfaitement synchronisĂ©s. Les transactions arrivant par millions Ă  chaque seconde, il lui faut dĂ©terminer avec prĂ©cision le moment exact de l’entrĂ©e de chacune dans le système, pour qu’elles soient traitĂ©es dans le bon ordre.

Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !

Articles liés

RĂ©ponses