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La seconde, revue et corrigée?

Horloge

Horloge

Photo : iStock / iStockphoto

Radio-Canada

Les travaux de physiciens français pourraient bien redéfinir l'unité de la seconde dans le système international (SI).

Actuellement, la seconde est calculée par le nombre de périodes de radiation entre deux niveaux d'excitation du césium, un phénomène appelé « jet de césium ».

Le chercheur Rodolphe Le Targat et ses collègues du laboratoire Syrte (Systèmes de Référence Temps-Espace) ont construit deux horloges dites « à réseau optique », qui fonctionnent avec des atomes de strontium. Ils ont démontré qu'elles étaient en accord à un niveau surpassant la précision de la définition actuelle de la seconde.

Le saviez-vous?

Jusqu'au milieu du 20e siècle, la définition de l'unité fondamentale de temps était basée sur la rotation de la Terre. La mise au point, au milieu des années 50, des horloges atomiques a conduit à une nouvelle définition de la seconde en 1967, basée sur la période d'oscillation de l'atome de césium.

Toujours en vigueur de nos jours, cette définition pourrait bien changer avec l'apparition, depuis une dizaine d'années, d'horloges à réseau optique dans lesquelles les atomes sont piégés dans un réseau, ou piège de lumière.

L'idée c'est d'aller vers des signaux qui oscillent de plus en plus en rapidement.

Rodolphe Le Targat, Syrte

L'équipe a ainsi construit deux horloges fonctionnant avec des atomes de strontium, dont la période d'oscillation est dans le domaine optique, alors que l'atome de césium oscille dans le domaine micro-ondes.

Les fréquences dans le domaine optique sont beaucoup plus élevées, ce qui réduit l'impact des possibles erreurs de comptage.

Les scientifiques ont démontré d'une part que ces deux horloges à réseau optiques avaient une connexion très stable avec les horloges au césium utilisées pour établir le temps officiel. Mais aussi, pour la première fois, qu'elles étaient en accord entre elles, à un niveau surpassant la définition actuelle de la seconde.

Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications et pourraient bien conduire à une redéfinition de la seconde.

D'autres types d'horloges, comme les optiques à ions, continuent de se développer. M. Le Targat reste prudent sur une éventuelle redéfinition de la seconde.

Le souci majeur des comités qui sont responsables d'une possible redéfinition de la seconde est de ne pas précipiter les choses.

M. Le Targat

Contexte

La précision avec laquelle l'unité fondamentale de temps est définie est l'enjeu de nombreux travaux en physique fondamentale. Elle a aussi des répercussions directes au quotidien. Ce sont par exemple les horloges embarquées dans les satellites des systèmes de positionnement, comme l'américain GPS ou l'Européen Galileo, qui déterminent la précision de la localisation au sol.

Avec les informations de Agence France-Presse

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