III/L’atome bouleverse le temps
Durant 7 siècles, l’horloge mécanique a mesuré nos journées. Mais la découverte des frères Curie va permettent une précision plus grande. Ils observent que certains cristaux, comme le quartz, se chargent électriquement quand on les soumet à des pressions mécaniques. Et inversement, ils vibrent de manière mécanique quand ils sont parcourus par un courant électrique.
Cette propriété va permettre de créer les horloges à quartz. Elles ont une fréquence de 32768 fois par seconde alors que les chronomètres mécaniques ne battent que 5 x/s pour une fréquence de 5
Hz. Ces montres ne perdent qu’une seconde tous les mois.
En 1958, l’atome d’un métal mou jaune clair, le césium 133, supplante le quartz pour régler le temps mondial avec un régularité de quelques microsecondes/jour. L’horloge atomique est née!
La seconde correspond à 9 192 631 770 battements de l’atome et par seconde. La définition de la seconde atomique prend la place de la seconde astronomique liée à la révolution de la Terre autour du Soleil. L’atome de césium devient le métronome mondial. L’horloge atomique a une précision de 10^-15. Toutefois les applications demandent une précision constante. C’est pourquoi les chercheurs ralentissent les atomes pour mieux compter leur fréquence de référence. Par exemple, le projet Pharao du Cnes prévoit de faire fonctionner une horloge à atomes froids dans l’espace. Cela permettra d’avoir une horloge ne perdant qu’une seconde tous les 300millions d’années. Mais la plus précise est l’horloge optique fonctionnant à l’ion aluminium ne perdant qu’une seconde toute les 3,7 milliards d’années.
Cette quête de la précision ne s’arrêtera donc jamais.