Des chercheurs chinois ont développé une horloge à réseau optique au strontium si précise qu’elle pourrait bientôt imposer un changement fondamental dans la façon dont nous mesurons le temps. Il ne s’agit pas seulement de meilleures montres ; il s’agit de redéfinir la seconde elle-même.
Le problème avec le chronométrage actuel
Depuis plus d’un demi-siècle, la seconde est définie par les oscillations des atomes de césium 133 – un étalon remarquablement stable, mais encore imparfait. La rotation de la Terre n’est pas cohérente. S’appuyer sur la durée d’un jour pour définir l’heure signifie que la seconde elle-même se décalerait subtilement. Les horloges atomiques ont résolu ce problème, mais les horloges optiques offrent un nouveau pas en avant en matière de précision.
Comment fonctionne la nouvelle horloge
La nouvelle horloge utilise des atomes de strontium, qui vibrent aux fréquences de la lumière visible, générant plus de 700 000 milliards de « tics » par seconde. Il s’agit d’une amélioration considérable par rapport aux 9 milliards d’oscillations du césium. Les chercheurs de l’USTC ont obtenu une incertitude de 9,2 x 10-19, ce qui signifie que l’horloge ne perdrait qu’une seconde après avoir fonctionné pendant environ 30 milliards d’années, soit plus longtemps que l’âge actuel de l’univers.
Ce niveau de précision n’est pas seulement théorique. Cela ouvre la porte à de nouvelles possibilités scientifiques, notamment des recherches plus précises sur la matière noire et des mesures précises du champ gravitationnel de la Terre.
Le chemin vers la redéfinition
Pour que la seconde soit officiellement redéfinie, au moins trois horloges optiques répondant à des normes de précision strictes doivent fonctionner dans différentes institutions. L’horloge USTC rejoint deux autres horloges à base de strontium et deux horloges à ions d’aluminium qui ont déjà atteint cette étape.
La décision appartient à la Conférence générale des poids et mesures (CGPM), qui se réunit tous les quatre ans. Même si la réunion de 2024 ne verra pas la redéfinition, une proposition de nouvelle norme est attendue d’ici 2030, avec une date de mise en œuvre à suivre.
“Cette performance répond à l’exigence de précision de 2 x 10-18 pour une seule horloge pour redéfinir la seconde SI, avec des applications potentielles dans la géodésie relativiste et la recherche de matière noire à haute résolution”, écrivent les chercheurs.
La démarche visant à redéfinir la seconde n’est pas seulement un ajustement technique ; c’est une reconnaissance du fait que nos outils les plus précis exigent désormais une définition du temps plus stable et universelle. Cela remodèlera la façon dont nous mesurons la réalité à son niveau le plus fondamental.
