horloge optique au stronium, article sur la mesure du temps extrait du hors-série epsiloon N°16@ANDREW BROOKES/NPL/SPL

La guerre de la zeptoseconde

Pour l’instant, le record est détenu par une horlogie atomique spatiale qui donne l’heure à 10-15 seconde. Mais la concurrence est rude autour de ces outils de haute précision. Optique, nucléaire, certains systèmes tutoient déjà les 10-19 seconde en labo !

par Valérie Greffoz,

À 400 km au-dessus de nos têtes tourne une horloge unique au monde, solidement arrimée à la station spatiale internationale depuis le mois d’avril dernier. Après vingt ans de travaux et six mois de tests et de réglages, Pharao – c’est son nom – s’apprête à donner l’heure avec une précision record. “Environ dix fois meilleure que celle des 400 horloges à la base du temps atomique international sur Terre, s’enthousiasme le physicien Christophe Le Poncin-Lafitte, directeur du Laboratoire Temps Espace, à l’Observatoire de Paris. Si elle avait commencé à fonctionner il y a 300 millions d’années, c’est-à-dire avant les dinosaures, Pharao n’aurait perdu qu’une seconde aujourd’hui.” Sauf problème de dernière minute, c’est elle qui sera la nouvelle championne de tous les temps.

Repousser les limites

Ce condensé de haute technologie et de physique de pointe s’inscrit dans le droit fil des stratégies imaginées depuis plus de trois mille ans par l’humanité pour affiner la mesure du temps, de l’ombre d’un bâton à l’écoulement de sable ou d’eau, en passant par le mouvement d’un poids, l’oscillation d’un balancier, la détente d’un ressort, la vibration d’un cristal de quartz. Pour Pharao, c’est la vibration d’un atome. Plus précisément la fréquence de transition entre deux états des électrons d’un atome de césium 133 enfermé dans une cavité à vide et refroidi par des lasers.

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