Plus tard ce mois-ci, des délégués du monde entier assisteront à une conférence à Dubaï pour discuter des accords internationaux concernant les fréquences radio, la coordination des satellites et d’autres questions techniques complexes. Cela inclut le problème ennuyeux de l’horloge.
Depuis 50 ans, la communauté internationale a soigneusement équilibré deux manières différentes de mesurer le temps. Une méthode basée sur la rotation de la Terre est aussi ancienne que la mesure du temps humaine, à savoir la dépendance ancienne et pleine de bon sens à la position du soleil et des étoiles. D’autres méthodes, plus précises, produisent des fréquences stables et fiables de changements d’état des atomes de césium et assurent une régularité importante aux appareils numériques qui dominent nos vies.
Le problème est que les horaires à ces heures sont différents. Le temps astronomique, appelé Temps Universel, ou UT1, a tendance à être en retard de quelques clics sur le temps atomique, appelé Temps atomique international, ou TAI. Ainsi, toutes les quelques années depuis 1972, les deux heures ont été synchronisées en insérant des secondes intercalaires – arrêtant temporairement l’horloge atomique afin que l’horloge astronomique puisse rattraper son retard. Cela a créé l’UTC, Temps Universel Coordonné.
Mais il est difficile de prédire exactement quand une seconde intercalaire sera nécessaire, et cela devient un casse-tête croissant pour les entreprises technologiques, les pays et les chronométreurs du monde entier.
« Devoir composer avec des secondes intercalaires me rend fou », a-t-il déclaré. Yehuda Levine, chef du projet de synchronisation de réseau dans la division temps et fréquence de l’Institut national des normes et technologies de Boulder, Colorado, où il était l’un des principaux penseurs de la coordination des horloges mondiales. Il était constamment pressé d’obtenir des mises à jour et de meilleures solutions. Il a déclaré : « J’ai reçu des milliards d’e-mails. »
En prévision du prochain débat international, le Dr. Levine a écrit un article proposant une nouvelle solution : les minutes bissextiles. L’idée est de synchroniser les horloges moins fréquemment, peut-être tous les demi-siècles, en laissant essentiellement le temps atomique s’écarter du temps cosmosique pendant 60 secondes ou même un peu plus, et en l’oubliant pendant un certain temps.
« Nous avons tous besoin de nous détendre un peu », explique le Dr. Levine.
Un monde, deux heures
Le problème s’est posé au début des années 1970, avec l’introduction de l’heure atomique. Jusqu’alors, le monde s’appuyait fortement sur l’heure astronomique. Cela semble logique : le soleil se lève et c’est le jour, puis il se couche et c’est la nuit et ainsi de suite, malgré les légères irrégularités causées par le ralentissement de la rotation de la Terre et d’autres forces naturelles. Cette variation est largement inaperçue pour les humains. Pas tellement avec le moteur.
Les ordinateurs nécessitent une synchronisation et un verrouillage précis pour que leurs commandes restent organisées. Après l’introduction du temps atomique, il est devenu important pour un nombre croissant de fonctions – telles que l’atterrissage des avions et le chronométrage des transactions boursières – mais cela n’a pas été exempt de problèmes croissants à mesure que la société est devenue plus mécanisée.
« Les confitures de césium deviennent très courantes et les problèmes surviennent presque immédiatement », explique le Dr. Levine. « L’horloge astronomique et l’horloge au césium commencent à s’éloigner l’une de l’autre. »
L’introduction de la seconde intercalaire en 1972 a codifié qu’une seconde serait introduite chaque fois que les deux horloges s’écartaient de plus de 0,9 seconde. Cela avait au moins trois objectifs : garder le temps connecté à la nature et aux traditions astronomiques ; être compatible avec le numérique ; et pour réconcilier et synchroniser les deux horloges. Au cours des 50 dernières années, les secondes intercalaires ont été utilisées 27 fois.
Au tournant du siècle, un autre problème est apparu, porté par un nouveau groupe de parties prenantes : les grandes entreprises technologiques. Des entreprises comme Google, Amazon et Facebook ont développé leurs propres méthodes pour concilier le temps astronomique et le temps atomique, en contournant essentiellement les secondes intercalaires. Meta, par exemple, « étale » les secondes intercalaires en multiples de millisecondes sur une période de 17 heures., plutôt que de sauter brusquement. Mais il existe de nombreuses méthodes qui créent un chronométrage gratuit pour tout le monde et menacent l’uniformité.
« Nous gâchons le temps partout dans le monde », a déclaré Patrizia Tavella, directrice du département du temps au Bureau international des poids et mesures à Paris.
Levine, avec sa solution de minute intercalaire, est très respecté parmi les scientifiques du chronométrage, a déclaré Demetrios Matsakis, ancien directeur du département des services de temps à l’Observatoire naval américain. (En 2009, le Dr Levine a remporté le prestigieux prix Time Lord, décerné par l’International Timing and Sync Forum).
Pour ces raisons et d’autres encore, le Dr. Matsakis trouve la nouvelle proposition intéressante. « S’ils arrivent en force en une minute, ce sera un nouvel accent », a-t-il déclaré. C’est « un problème qui peut être résolu politiquement », a-t-il ajouté. « Il pourrait être le gagnant. »
Cependant, a-t-il ajouté, cette proposition pourrait être bloquée, comme les propositions précédentes visant à harmoniser la situation, si elle était stoppée par la communauté internationale qui a des intérêts et des opinions bien arrêtés.
« Vous avez surtout affaire à l’hystérie », explique le Dr. Matsakis.
Le Vatican et la Russie
L’année dernière, le Dr. Tavella s’est entretenu avec le révérend Paul Gabor, astrophysicien et directeur adjoint du groupe de recherche de l’Observatoire du Vatican à Tucson, en Arizona, à propos des secondes intercalaires. L’inquiétude, dit-il, est que « l’élimination de cette idée pourrait créer de l’anxiété, car les humains se sentent connectés et veulent rester connectés à la nature ». Aussi : « L’homme regarde le ciel et compte les jours ; c’est quelque chose de « non dit » mais profondément ancré dans le cœur humain.
D’autres chronométreurs et diplomates pensaient que la perte de la seconde intercalaire romprait les liens de l’heure officielle avec les anciennes traditions de l’astronomie et conduirait finalement à la suprématie des horloges atomiques précises mais construites en laboratoire. Parmi les adversaires les plus féroces Pendant de nombreuses années, c’est le gouvernement britannique qui a contrôlé le temps moyen de Greenwich (maintenant appelé Temps universel coordonné), une horloge astronomique déterminée en faisant la moyenne de la position du soleil tout au long de l’année.
Le Dr Levine a dit qu’il sympathisait. « Le public se méfie beaucoup des scientifiques, car ils proposent des choses qui semblent aller à l’encontre du bon sens », a-t-il déclaré.
Cependant, a-t-il déclaré, le maintien de l’heure d’été semble être une reconnaissance du fait que la société est à l’aise « avec la relation changeante entre l’heure et l’astronomie quotidienne ».
Au cours de la dernière décennie, les défis croissants liés à la mise en œuvre du deuxième bond ont conduit à une volonté de modifier les systèmes actuels. De grands changements se sont produits en novembre dernier lorsque les pays membres du Bureau international des poids et mesures se sont déclarés prêts à rechercher des alternatives aux secondes intercalaires. Aucune proposition n’a été approuvée, mais les bases ont été jetées pour envisager des options, telles que l’élimination des secondes intercalaires ou l’assouplissement du lien entre le temps astronomique et atomique.
Certains dissidents, notamment la Russie, ont soutenu haut et fort mystérieusement le maintien du deuxième saut. L’argument est que le système satellitaire russe Glonass a été construit en pensant aux secondes intercalaires et que la modification de la méthodologie actuelle de chronométrage pourrait avoir des implications militaires.
« Personne ne comprend vraiment cela », a déclaré Elizabeth Donley, responsable de la division Temps et Fréquence du NIST. « Cela pourrait être une question de sécurité nationale. Ils ne donnent jamais vraiment de bonnes réponses.
Ce qui amène la communauté mondiale à la Conférence mondiale des radiocommunications, une réunion qui se tiendra à partir du 20 novembre à Dubaï. L’ordre du jour prévoit une discussion sur les secondes intercalaires, mais les scientifiques américains du temps ne sont pas optimistes quant à l’aboutissement de ces discussions. Tout changement proposé nécessite un consensus entre tous les pays présents, y compris la Russie.
Matsakis espère davantage que la nouvelle méthode pourra être codifiée au cours des deux prochaines années lors d’une autre conférence qui ne nécessitera pas un consensus total. Pour l’instant, la proposition de minute bissextile commence tout juste à circuler dans le cadre d’un projet de document qui n’a pas encore fait l’objet d’un examen approfondi. La publication officielle viendra probablement après Dubaï, même si la nouvelle s’est déjà répandue.
Pour le Dr. Levine, une décision ne peut pas être prise de si tôt ; il en avait assez d’affronter des secondes intercalaires et sentait que son temps était compté. « C’est maintenant ou jamais », a-t-il déclaré. «J’ai 84 ans.» Il fait une pause : « En fait, j’ai 83 ans, mais ma femme en a 84 et j’ai tendance à penser que nous avons le même âge. »
UST : Temps de couple universel.
Quoi qu’il en soit, il a déclaré : « Je ne serai pas là pour toujours. »
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