temps 1 PRÉSENTATION temps, période pendant laquelle une action ou un événement se déroule, ou encore dimension représentant la succession de ces actions ou événements.

temps 1 PRÉSENTATION temps, période pendant laquelle une action ou un événement se déroule, ou encore dimension représentant la succession de ces actions ou événements. Le temps est, au même titre que la longueur ou la masse, une des quantités fondamentales du monde physique. On dispose aujourd'hui de trois méthodes dérivées de l'astronomie pour mesurer le temps. Les deux premières sont fondées sur la rotation journalière de la Terre sur elle-même et tiennent compte du mouvement apparent du Soleil (temps solaire) ou des étoiles (temps sidéral). La troisième repose sur la révolution de la Terre autour du Soleil (temps des éphémérides). 2 TEMPS SOLAIRE Le mouvement apparent du Soleil dans le ciel servit longtemps de base à la mesure du temps. Quels que soient l'endroit et le jour considérés, il est midi lorsque le soleil atteint sa position la plus élevée dans le ciel. On appelle méridien la ligne fictive dont les points ont même longitude. Le temps qui s'écoule entre deux passages successifs du Soleil par un de ces méridiens définit le jour. Par convention, le jour est divisé en vingt-quatre heures. La durée du jour selon le temps solaire varie cependant au cours de l'année en fonction du mouvement irrégulier du Soleil sur l'écliptique. La différence entre les durées d'une journée de vingt-quatre heures, en différentes périodes de l'année, peut atteindre jusqu'à environ quinze minutes. Avec l'invention de mécanismes d'horlogerie précis au XVIIe siècle, cette différence devint décelable. On inventa alors le temps solaire moyen, qui repose sur le mouvement d'un Soleil imaginaire se déplaçant à la même vitesse toute l'année. 3 TEMPS UNIVERSEL Ce temps standard, fondé sur le temps solaire, fut adopté en 1883, au terme d'un accord international. L'objectif était d'éviter des difficultés de correspondance entre horaires de chemins de fer, lorsque chacun utilisait son temps solaire local. La Terre fut dès lors divisée en 24 fuseaux horaires qui correspondent au décalage d'une heure. Le méridien de référence, de longitude 0, passe par l'Observatoire royal de Greenwich (dans le sud de l'Angleterre). Les fuseaux horaires sont définis par leur distance à l'est ou à l'ouest de Greenwich. L'heure est la même à l'intérieur de la totalité d'un fuseau donné. En théorie, chaque fuseau horaire couvre 15° de longitude. Dans la pratique, les limites de ces fuseaux horaires tiennent compte des frontières des pays afin de faciliter les activités commerciales. Certains pays changent de fuseau lorsqu'ils adoptent l'heure d'été ou l'heure d'hiver. En navigation, les horaires sont souvent calés sur le temps local de Greenwich, appelé temps moyen de Greenwich (GMT). Les astronomes utilisent généralement le même système, mais emploient l'expression de temps universel (TU). 4 TEMPS SIDÉRAL Comme le temps solaire moyen reposait sur le mouvement d'un Soleil fictif, il fallut établir une position de référence pour calculer ce temps moyen. Cette position correspond à l'équinoxe de printemps, appelé point vernal. Ce point fictif dans le ciel représente le point d'intersection de l'équateur céleste et de l'écliptique qu'occupe le Soleil à l'équinoxe de printemps. Dans les faits, la localisation de cet équinoxe est déterminée à partir de la position d'étoiles fixes. Le temps calculé à partir de la position des étoiles est appelé temps sidéral. De même, une horloge réglée sur le temps sidéral s'appelle horloge sidérale. Une année solaire moyenne n'a pas la même durée qu'une année sidérale moyenne (appelée année tropique). La durée séparant deux équinoxes de printemps est de 365 jours 6 heures 9 minutes et 9,54 secondes en temps sidéral moyen, et de 365 jours 5 heures 48 minutes et 45,5 secondes en temps solaire moyen, soit une différence de 20 minutes et 24,04 secondes (voir Année). 5 TEMPS DES ÉPHÉMÉRIDES Ni le temps solaire moyen ni le temps sidéral ne sont vraiment rigoureux, car la régularité du mouvement de la Terre autour de son axe est imparfaite : la période de rotation varie d'une ou deux secondes par an. En outre, le temps de rotation de la Terre diminue légèrement au cours des ans, à un rythme d'environ un millième de seconde tous les cent ans. Certaines de ces variations peuvent être prises en compte, d'autres sont trop irrégulières. Les scientifiques contournèrent la difficulté en introduisant, dès 1940, le temps des éphémérides. Celui-ci est principalement utilisé par les astronomes, qui ont besoin d'une très grande précision pour calculer les positions des planètes et des étoiles. Le temps des éphémérides repose sur la révolution annuelle de la Terre autour du Soleil. La position de référence, comme pour le temps sidéral, est l'équinoxe vernal. Le temps des éphémérides peut être converti en temps solaire moyen grâce à des tables mathématiques. 6 UNITÉ SCIENTIFIQUE DE TEMPS Jusqu'en 1955, l'unité scientifique de temps, la seconde, était établie à partir de la période de rotation de la Terre. Elle correspondait au 1/86 400 du jour solaire moyen. Pour tenir compte des fluctuations de la vitesse de rotation de notre planète, l'Union astronomique internationale décida d'apporter une correction en 1955. La seconde devait désormais être définie comme 1/31 556 925,9747 de l'année solaire en cours, à midi, le 31 décembre 1899. Le Comité international des poids et mesures adopta cette définition l'année suivante. Avec l'arrivée des horloges atomiques, et notamment la mise au point, en 1955, d'une horloge atomique de haute précision au césium, il fut alors possible d'établir des mesures bien plus précises. Cette horloge atomique utilise la fréquence d'une raie spectrale de l'atome de césium 133. En 1967, la seconde du Système international d'unités fut officiellement définie comme la durée de 9 192 631 770 périodes du rayonnement correspondant à la transition entre deux niveaux d'énergie de l'atome de césium 133 dans son état fondamental. 7 DILATATION DU TEMPS Le mouvement et les champs gravitationnels modifient le temps. Ce phénomène fut constaté et analysé en 1905 par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité restreinte. Il fut observé beaucoup plus tard, lors d'expériences menées dans les années 1960-1970. L'une d'entre elles, qui s'est déroulée en 1971, consista à embarquer des horloges atomiques (voir Horloges et montres) à bord de deux avions à réaction. Le premier se dirigeait vers l'est, c'est-à-dire dans le sens de rotation de le Terre, et l'autre vers l'ouest. Après le vol, l'une des horloges embarquées retardait, tandis que l'autre avançait (par rapport à une horloge de référence restée au sol). La théorie relativiste se trouvait ainsi confirmée. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.