Horloge atomique – Le temps mesuré par la fréquence des atomes

À mesure que la technologie progresse et que les distances s’estompent, le rythme de nos vies s’accélère considérablement. Le besoin d’une mesure précise du temps est impérieux, et les horloges atomiques répondent à ce besoin avec une marge d’erreur de 1 seconde tous les 100 millions d’années.

En général, les horloges mesurent le passage du temps en comptant les battements d’un résonateur — tel qu’un pendule, les oscillations du réseau électrique ou un cristal de quartz. Leur précision dépend de celle du résonateur à une fréquence donnée. Cependant, bien que tous ces résonateurs soient plus ou moins précis, le temps peut être subdivisé de manière quasi infinie. Ainsi, d’une certaine manière, les horloges atomiques apportent la réponse à la question « quelle précision est suffisante ? »

Contrairement à ce que vous pourriez croire au premier abord, les horloges atomiques ne sont pas des bombes à retardement susceptibles de provoquer une destruction nucléaire. Elles utilisent simplement les fréquences de résonance des atomes comme résonateur (à l’instar du pendule de l’horloge de votre grand-mère). Mais ce n’est pas la seule raison pour laquelle les horloges atomiques sont des garde-temps plus fiables : les oscillations des noyaux atomiques ne sont pas sujettes à des variations dues à des facteurs tels que les coupures de courant, l’humidité ou la simple négligence, qui réduiraient la précision des horloges classiques. Elles peuvent donc mesurer le temps de manière constante avec une marge d’erreur infime.

Si une horloge atomique ne vous est pas d’une grande utilité pour organiser vos rendez-vous, sa précision est primordiale pour des systèmes tels que la téléphonie mobile, la téléphonie fixe, Internet, le GPS, les programmes aéronautiques et la télévision numérique, où une précision à la fraction de seconde près peut faire la différence entre un dysfonctionnement et un bon fonctionnement.

Le GMT a été abandonné en tant que norme car la rotation de la Terre n’est pas précise et n’est pas aussi exacte que les horloges atomiques utilisées pour mesurer le temps. C’est pourquoi des secondes intercalaires sont ajoutées afin de synchroniser l’UTC et la rotation de la Terre. L’heure dans les différents fuseaux horaires est calculée sous forme de décalage ou de différence par rapport à l’UTC et s’exprime par la notation « UTC+ » ou « UTC- » suivie du nombre d’heures et de minutes correspondant à ce décalage. Les observations menées à l’Observatoire royal de Greenwich ont cessé en 1954, mais ce site sert toujours de référence pour le système de coordonnées. Bien que le GMT et l’UTC soient fondamentalement différents, ils sont souvent utilisés de manière interchangeable car ils correspondent à la même heure.