Une horloge atomique expérimentale fonctionnant avec des atomes d’ytterbium** est devenue le mécanisme temporel le plus précis de la planète, avec un décalage de moins d’une seconde en 13,8 milliards d’années, soit ni plus ni moins que l’âge de l’univers*.
Le dispositif est situé au pied des montagnes jouxtant la ville de Boulder (Colorado – USA), dans les laboratoires de l’Institut national des sciences et de la technologie (NIST). L’horloge à ytterbium du réseau optique du NIST se révèle plus stable que n’importe qu’elle autre horloge. "Elle ouvre la porte à un certain nombre d’applications pratiques intéressantes de chronométrage à haute performance" a indiqué le physicien américain du NIST, Andrew Ludlow.
Ainsi, les lasers sont en mesure de fournir une régularité de battement 100 fois plus stable que les horloges atomiques au césium et dix milliards de fois plus précise par rapport à une banale montre à quartz.
"Cette avancée spectaculaire aura des implications significatifs non seulement sur la précision du chronométrage, mais également sur le GPS et un ensemble de capteurs qui mesurent des forces minuscules comme la gravité, les champs magnétiques et la température" a précisé Andrew Ludlow, coauteur des travaux parus dans la revue américaine Science. "Et il s’agit là d’une étape majeure dans l’évolution des horloges atomiques de nouvelle génération actuellement en cours de développement dans le monde entier".
L’horloge atomique utilise la pérennité et l’immuabilité de la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par un électron lors du passage d’un niveau d’énergie à un autre pour assurer l’exactitude et la stabilité du signal oscillant qu’elle produit. Elle s’appuie sur la fréquence toujours constante de la lumière nécessaire pour faire vibrer un atome de césium, la référence internationale actuelle.
Chacune des horloges atomiques du NIST s’appuie sur environ 10.000 atomes d’ytterbium refroidis à 10 microkelvin (10 millionièmes de degré au-dessus du zéro absolu – 273,15 °C). Ces atomes sont piégés dans un réseau de puits optiques en forme de galette et comprenant de rayons laser. Un autre laser "bat" 518 milliards de fois par seconde et provoque une transition entre deux niveaux d’énergie dans les atomes. Une vibration d’une régularité encore plus importante que celle obtenue avec un atome de césium pourrait conduire à une nouvelle définition internationale de la seconde et donc du temps universel. Par ailleurs, le grand nombre d’atomes semble être la clé d’une plus grande stabilité des horloges.
* L’estimation la plus précise est déduite des données du satellite artificiel Planck et donne 13,8191 milliards d’années (wikipedia)
** L’ytterbium est un élément de terres rares de numéro atomique 70
Et ils font comment pour la mettre à l’heure?
Super ! C’est comme les premières montres ‘digitales’ dans une autre vie qui nous apprenaient au dixiéme de seconde près de combien on avait raté son train ! Avec ça on va savoir avec une précision au pouième de pouième de milliseconde à quel moment exact l’homme, ce singe qui a mal tourné, va finalement plier ses gaules ? Il doit bien avoir autres chose à faire avec son temps (!) et son argent, par les temps qui cours (!), que vouloir mesurer le temps ? Simone ! J’ai raté la rentrée d’enerzine de 3 millardième de milliseconde ! Je commence à faire vieux ? trimtab
plus les horoges sont précise et moins l’homme le devient ………….en tous cas dans la grande majorité , c’est à dire celle qui met la misère à tout ce qu’elle touche . ces chercheurs sont quand à eux remarquables sur ce qu’ils trouvent mais un peu fous sur ce qu’ils cherchent .
l’interêt de cette révolution technologique n’est pas de savoir avec plus de précision le retard que l’on a mais plutôt de pouvoir mesurer avec plus de précisions d’autres grandeur qui dépendent du temps ou d’une fréquence. Par exemple les forces minimes comme la gravité dépendent d’une accélération et donc dans une moindre mesure du temps. Cette avancée va donc permettre de déterminer avec plus de précision les distances qui nous séparent de certaines étoiles….
Critique facile montrant votre ignorance Je complète la remarque de Hoolan Le gps que vous utilisez presque tout les jours ne marche que grace a la precision de la mesure du decalage de temps entre la reception des signaux entre plusieurs satelites plus la mesure du temps sera precise mieux votre position sera connu … Depuis des millenaires l’homme amelliore la precision de la mesure du temps et ce qui l’on on un avantage certain sur les autres
Précisions… sur la précision ! Le temps est la grandeur physique qui se mesure avec la plus grande precision, de sorte que le metre en platine iridié du BIPM, construit il y a un peu plus de 150 ans, (au titre de la « Convention du Mètre »), n’est plus du tout un étalon international pour les mesures de longueur, mais… un objet de musée ! Depuis 1983, c’est en effet le temps qui sert de définition au mètre: « Le mètre est la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde ». Depuis cette date, la vitesse de la lumière dans le vide est connue sans erreur, puisqu’elle sert de constante de définition: c = 299 792 458 m/s. Des milliers de voyageurs et de marins sont morts parce qu’ils ne disposaient pas d’une mesure suffisamment precise du temps, seul moyen de connaitre la longitude et de savoir ou l’on se trouve (pres d’une barrière de récifs, par exemple. voir: (1707) ) Aujourd’hui, la mesure des courant marins, (en surface et en profondeur), les RV en orbite, le sauvetage en mer, la transmission de données, et tout ce qui, de près ou de loin, touche à la géolocalisation, a fait des progrès fanatastiques uniquement à cause de l’extrême precision avec laquelle on sait mesurer un intervalle de temps. N’est-ce point Coluche qui disait: « Si tous ceux qui n’ont rien a dire fermaient leur g… on entendrait un silence assourdissant ! » ?