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17/07/2001 • 17h50

L´horloge la plus précise du monde

Des scientifiques américains ont conçu une horloge ionique, 1 000 fois plus précise que les fameuses horloges atomiques.

Les horloges atomiques, qui ne perdent pas une seconde en plusieurs dizaines de millions d’années, sont en passe d’être détrônées. Une horloge 1 000 fois plus précise a été construite par des scientifiques américains du National Institute of Standards and Technology. Leur article, paru vendredi dernier dans la version électronique du magazine Science, marque l’entrée dans l’ère de l’horloge ionique. En effet, au lieu de se baser sur la résonance naturelle d’un atome de césium (qui change d’état à raison de 9 milliards de cycles par seconde), leur prototype mesure le temps en fonction de la transition énergétique d’un ion de mercure (un million de milliards de cycles par seconde).

Trois questions à Scott A. Diddams, maître d’œuvre de la nouvelle horloge ionique au National Institute of Standards and Technology.

Comment fonctionne l’horloge que vous avez construite ?

Elle utilise un ion de mercure, c’est-à-dire un atome de mercure auquel il manque un électron. Elle se base sur le temps qu’il faut à cet ion pour passer d’un état d’énergie faible à un état d’énergie haute.

Durant combien de temps pourra-t-elle garder sa précision ?

Potentiellement, c’est la plus précise du monde, mais c’est surtout la plus stable jamais fabriquée. Nous avons besoin de faire des vérifications mais, le temps que l’horloge perde ou gagne une seconde, la durée de vie prévue de l’univers se sera écoulée. L’horloge perd ou gagne une seconde tous les dix milliards de milliards de secondes [des millions de milliards de jours, NDLR].

Pourquoi continuer la course à la précision ? À quoi peut-elle servir ?

Elle est nécessaire pour vérifier des théories sur la formation de l’univers. D’ici trois ou cinq ans, nous pourrons construire des horloges suffisamment précises pour nous permettre de comparer les fréquences d’atomes. On sait que celles-ci varient en fonction de la gravité. Le temps ne passe pas à l’identique dans notre laboratoire de Boulder [dans le Colorado], en altitude, et dans le bassin parisien. L’univers évolue et nous allons pouvoir mesurer si les fréquences d’atome varient du jour au lendemain. Nous pourrons ainsi vérifier la précision des horloges atomiques classiques, alors qu’aujourd’hui les outils ne sont pas assez précis. Et ce n’est pas terminé. Il n’y a aucun moyen de construire une horloge absolument précise, mais nous pourrons toujours en fabriquer de plus précises : il n’existe pas de limite fondamentale.

Science Magazine:
http://www.sciencemag.org Le communiqué du National Institute of Standards and Technology:
http://www.nist.gov/public_affairs/...
 
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