Des scientifiques ont mis au point une horloge atomique qui repousse les limites du possible en matière de mesure du temps. Elle ne se décalerait que d’une seconde toutes les 30 milliards d’années.
Existe-t-il un temps quantique ?
La mécanique quantique a bouleversé une grande partie de nos certitudes dans le domaine de la physique mais a-t-elle révolutionné par la même occasion notre perception du temps ? Futura-Sciences a posé la question à Étienne Klein, physicien, afin qu’il nous donne son avis sur la question.
Un « tic-tac » qui se fait exactement 9 192 631 770 fois par seconde, c'est ce que les horloges atomiques sont capables de faire. Une précision qui assure un décalage de seulement une seconde sur 300 millions d'années. Pour y parvenir, elles comptent les crépitements constants et prévisibles des atomes de césium 133. Ils sont mesurés à l'aide de micro-ondes.
Depuis 1960, c'est ce chiffre qui permet de définir officiellement la durée d'une seconde. Mais aujourd'hui, des scientifiques du JILA, sont allés beaucoup plus loin dans la précision. L'horloge atomique, mise au point au cœur de cet institut d'études issu du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l'Université du Colorado à Boulder aux États-Unis, ne se décalerait que d'une seconde sur 30 milliards d'années. Une durée ahurissante qui représente deux fois l'âge connu de l'univers. Pour y parvenir, les chercheurs n'ont pas utilisé de césium, mais des atomes de strontium. Ils font leur transition énergétique précisément 429 milliards de fois par seconde.
Une seconde de décalage en 30 milliards d’années
Pour mesurer cette fréquence, l’horloge piège des dizaines de milliers d'atomes de strontium dans un filet laser. Ce dernier constitue un réseau optique qui les maintient en place afin d'éviter les collisions qui viendrait perturber la précision. Avec cette finesse, l'horloge pourrait faire avancer les travaux scientifiques sur la déformation du flux du temps sur des distances submillimétriques en raison de la gravité. Elle pourrait ainsi permettre de mesurer l'influence de la gravité sur l'écoulement du temps sur des distances de l'ordre de l'épaisseur d'un cheveu. Plus simplement, elle servirait également à améliorer la précision des systèmes de positionnement par satellite et la synchronisation des réseaux de communication.
Depuis 1960, c'est ce chiffre qui permet de définir officiellement la durée d'une seconde. Mais aujourd'hui, des scientifiques du JILA, sont allés beaucoup plus loin dans la précision. L'horloge atomique, mise au point au cœur de cet institut d'études issu du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l'Université du Colorado à Boulder aux États-Unis, ne se décalerait que d'une seconde sur 30 milliards d'années. Une durée ahurissante qui représente deux fois l'âge connu de l'univers. Pour y parvenir, les chercheurs n'ont pas utilisé de césium, mais des atomes de strontium. Ils font leur transition énergétique précisément 429 milliards de fois par seconde.
Une seconde de décalage en 30 milliards d’années
Pour mesurer cette fréquence, l’horloge piège des dizaines de milliers d'atomes de strontium dans un filet laser. Ce dernier constitue un réseau optique qui les maintient en place afin d'éviter les collisions qui viendrait perturber la précision. Avec cette finesse, l'horloge pourrait faire avancer les travaux scientifiques sur la déformation du flux du temps sur des distances submillimétriques en raison de la gravité. Elle pourrait ainsi permettre de mesurer l'influence de la gravité sur l'écoulement du temps sur des distances de l'ordre de l'épaisseur d'un cheveu. Plus simplement, elle servirait également à améliorer la précision des systèmes de positionnement par satellite et la synchronisation des réseaux de communication.
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