Préparez-vous pour la nouvelle seconde améliorée

Cette même pensée astronomique les a amenés à appliquer l’ancienne méthode babylonienne de comptage par 60, le système sexagésimal, à l’heure. Tout comme ils ont divisé un cercle ou la sphère de la Terre en 60 parties, puis 60 à nouveau – faisant 360 degrés – ils ont divisé l’heure.

La première division des 24 heures du jour (connue en latin sous le nom de partes minutae primae) leur donnait la durée de la minute, qui était d’un 1 440e d’un jour solaire moyen. La deuxième division (partes minutae secundae) leur a fourni la durée – et le nom – de la seconde, qui était d’un 86 400e d’une journée. Cette définition est restée en vigueur jusqu’en 1967. (Il y a eu un bref détour par quelque chose appelé le temps des éphémérides qui était si compliqué que même les métrologues ne l’utilisaient pas.)

Mais la définition avait des problèmes. La Terre ralentit progressivement sa rotation quotidienne ; les jours s’allongent légèrement et la seconde astronomique l’est aussi. Ces petites différences s’additionnent. Sur la base d’extrapolations à partir d’éclipses historiques et d’autres observations, la Terre en tant qu’horloge a perdu plus de trois heures au cours des 2 000 dernières années.

Par conséquent, l’unité de temps standard, basée sur le calcul astronomique, n’est pas constante, une réalité qui est devenue de plus en plus intolérable pour les métrologues au cours des premières décennies du XXe siècle lorsqu’ils ont découvert à quel point la rotation de la Terre était irrégulière. La science exige constance, fiabilité et réplicabilité. Le temps aussi – et à la fin des années 1960, la société devenait de plus en plus dépendante des fréquences des signaux radio, qui exigeaient des horaires extrêmement précis.

Les métrologues se sont tournés vers le mouvement beaucoup plus prévisible des particules atomiques. Les atomes ne s’usent ni ne ralentissent jamais. Leurs propriétés ne changent pas avec le temps. Ce sont les garde-temps parfaits.

Au milieu du 20e siècle, les scientifiques avaient persuadé des atomes de césium 133 de divulguer leurs tiques secrètes. Le césium, un métal argenté-or qui est liquide à environ la température ambiante, a des atomes lourds et lents, ce qui signifie qu’ils sont relativement faciles à suivre.

Les scientifiques ont placé des atomes de césium dans le vide et les ont exposés à l’énergie des micro-ondes, dans la gamme non visible du champ électromagnétique. La tâche consistait à déterminer quelle longueur d’onde, ou fréquence, exciterait autant d’atomes de césium que possible pour émettre un paquet de lumière, ou photon. Les photons ont été captés par un détecteur et comptés.

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