Japon: deux horloges qui ne dérivent que d’une seconde en 16 milliards d’années

Posté le 22 février 2015
par La rédaction dans Insolite

[AFP] Des chercheurs japonais disent avoir mis au point deux horloges, dont l'exactitude est, selon eux, si parfaite, qu'elles ne dérivent que d'une seconde en 16 milliards d'années, une précision inégalée sur une durée que la Terre elle-même n'a pas encore enregistrée.

Selon une équipe de recherche dirigée par Hidetoshi Katori, professeur à l’Université de Tokyo, ces instruments dits « cryogéniques à réseaux optiques », qui ressemblent plus à des ordinateurs de bureau géants sans fonctionnalité qu’à des horloges traditionnelles, présentent une exactitude telle qu’elle ne peut être mesurée par les horloges atomiques actuelles qui définissent la durée de la seconde.

Leurs performances dépassent en outre la précision de dérive limitée à une seconde en 13,8 milliards d’années de l’horloge atomique qu’avaient dévoilée en août 2013 des chercheurs américains.

Les engins nouvellement développés utilisent des lasers spéciaux pour piéger des atomes de strontium dans des structures minuscules en forme de grille, selon l’équipe japonaise qui a publié son étude ce mois-ci dans la Nature Photonics.

Ainsi est mesurée la fréquence de battement des atomes, utilisés comme « pendule atomique ».

Le système doit cependant fonctionner dans un environnement extrêmement froid, autour de -180 degrés Celsius, pour réduire les impacts des ondes électromagnétiques alentour et maintenir ainsi le niveau de précision des appareils.

Les chercheurs ont fait fonctionner les deux horloges pendant un mois afin d’observer leur comportement et en ont déduit que cela prendrait quelque 16 milliards d’années pour dériver d’une seconde.

Ces instruments s’avèrent de loin beaucoup plus précis que l’horloge atomique au césium utilisée pour définir « une seconde », avec une dérive équivalente toutes les 30 millions d’années.

Cette nouvelle avancée en physique peut avoir des implications potentielles importantes non seulement pour la précision dans la mesure du temps universel, mais aussi par exemple sur la localisation par satellite (GPS) qui se base sur la différence temporelle, ainsi que sur la quantification des forces comme la gravité, le champ magnétique et la température.

Les chercheurs nippons espèrent en tout cas que les résultats de leurs études permettront d’accélérer les discussions sur la redéfinition de la seconde, selon le communiqué publié au Japon.