La mesure du temps

De la clepsydre à l’horloge atomique

Le contrôle du temps est inhérent à toute activité humaine- agricole, religieuse, maritime, industrielle, etc. Il repose sur le caractère constant de certains phénomène physique : le retour annuel des saisons, le lever quotidien du soleil, l’oscillation régulière des balanciers et des ressorts, la fréquence d’oscillation des cristaux et, plus récemment, l’absorption du rayonnement électromagnétique par les atomes.

La mesure du temps présente deux aspects essentiels : la date de l’événement considéré et la mesure de sa durée, toutes deux avec leur échelle propre.

clepsydregnomon

 Date et Durée

Dans l’Antiquité, la longueur de la journée a d’abord été découpée en 6 périodes, puis en 12 et finalement, sous l’influence des astronomes, en 24 heures. Ce sont les Babyloniens qui, calculant sur une base de 60 ( ce nombre offre beaucoup de diviseur :1, 2, 3,4, 5, 6, 10, 12,15, 20, 30 et 60) sont à l’origine de la division de l’heure en 60 minutes, division qui s’est finalement imposée au cours des siècle (de même que le cercle a été divisé en 360 degrés, chaque degré en 60 minutes).

Avec l’amélioration des techniques de mesure, le besoin s’est fait sentir de diviser la minute en 60 secondes. Celle-ci était ainsi définie au début de XXe siècle comme la 86 400e partie du jour astronomique moyen, notion trop vague en raison des irrégularités du mouvement terrestre.

cadran-solaire-equatorial

L’année.

Son choix a été dicté par l’apparition des saisons qui se reproduisent avec une période estimée sous Jules César en 45 avant J-C. à 365,25 jours, entraînant la création du calendrier Julien.

La valeur plus précise de la période, 365,242 2 jours, corrigée en 1582 par le pape Grégoire XIII, a entraîné la création du calendrier grégorien actuel.
Cette période est créée par la rotation de la Terre autour du Soleil, donnant l’année, et la rotation de la Terre autour de l’axe de ses pôles, donnant le jour ; ces deux mouvements sont indépendants l’un de l’autre. L’année représente le temps mis par la Terre pour revenir dans la même position après un tour complet sur son orbite, dont la valeur non entière implique la création des années bissextiles. Si l’existence des saisons impose une périodicité rigoureuse des calendriers, les célébrations religieuses périodiques présentent aussi leurs exigences, certaines faisant appel en plus aux cycles lunaires.

Le jour.
L’unité de base est le jour solaire apparent, intervalle de temps séparant le passage du Soleil au méridien, divisé en 24 heures, correspondant à 86 400 secondes.

Si l’on repère la position de la Terre, non par rapport au Soleil, mais par rapport à des étoiles lointaines fixes, on définit le jour sidéral qui est inférieur d’environ 4 minutes au jour solaire apparent. Ce dernier subit en réalité une variation de  30 secondes sur une année en raison de petites irrégularités de la trajectoire de la Terre et de la précession de son axe. Cette variation a obligé les astronomes à définir un jour solaire moyen correspondant au temps séparant la passage au méridien d’un Soleil moyen après exactement 24 heures. En raison des difficultés créées par ces irrégularités, les scientifiques ont été conduits à créer une équation du temps.

Actuellement, pour s’affranchir des difficulté résumées plus haut, la seconde, qui était définie jusqu’en 1967 à partir de la durée du jour solaire moyen, est désormais définie à partir de la fréquence de l’émission lumineuse de certains atomes.

image054

Publicités

Répondre

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l'aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s