Les temps sont durs et souvent, le monde ne fait pas plaisir. Toutefois, il est des moments qui me r\u00e9jouissent toujours\u00a0; c\u2019est quand j\u2019apprends \u00e0 mieux comprendre la nature ou quand on m\u2019explique comment mieux faire pour la comprendre. Ici, je vais vous parler de progr\u00e8s r\u00e9cents dans la mesure du temps.<\/p>\n
<\/p>\n
En 1905, Einstein pr\u00e9senta la th\u00e9orie de la relativit\u00e9. Elle fut dite \u00ab\u00a0restreinte\u00a0\u00bb, car elle n\u2019int\u00e9grait que le temps et l\u2019espace. Dix ans plus tard, il y incorpora l\u2019effet des masses. Ainsi la relativit\u00e9 devint \u00ab\u00a0g\u00e9n\u00e9rale\u00a0\u00bb. Elle montre que l\u2019\u00e9coulement du temps est en \u00e9ternelle dispute avec la force de la gravit\u00e9\u00a0; plus vous avez de l\u2019un, moins vous avez de l\u2019autre. Dans le pire des cas, il arrive que la gravit\u00e9 soit si forte que le temps cesse de s\u2019\u00e9couler. Aur\u00e9lien Barrau est un fan de ce genre de situation. Heureusement, ici, nous en sommes loin.<\/p>\n
Il n\u2019emp\u00eache que, sur Terre, les horloges sont – un peu – ralenties par la force de gravit\u00e9. L\u2019hypoth\u00e8se fut test\u00e9e en 1976 en comparant le rythme d\u2019une horloge sur terre avec celui d’une horloge semblable dans une fus\u00e9e \u00e0 10’000 km d\u2019altitude. Celle d\u2019en bas retardait par rapport \u00e0 celle d\u2019en haut par ce qui correspondait \u00e0 une seconde tous les 73 ans. Einstein avait vu juste, les horloges le confirmaient. Qui faut-il admirer le plus, Einstein ou les horlogers qui mesurent cette minuscule diff\u00e9rence? Son contr\u00f4le nous vaut, entre autres, la pr\u00e9cision de nos GPS.<\/p>\n
Depuis, les horlogers ont fait des progr\u00e8s. Deux articles r\u00e9cents, et leur synth\u00e8se dans la revue Nature, rapportent la mesure du ralentissement du temps dans une horloge qui n\u2019est pas \u00e0 10’000 km au-dessous de l\u2019autre, mais \u00e0 1mm. Dans ces conditions l\u2019horloge basse va environ 10-19<\/sup> fois plus lentement que celle d’en haut. Depuis le big-bang, d\u00e9but de notre univers, elle aurait perdu 1 seconde.\u00a0 Einstein l\u2019avait pr\u00e9dit, nos horlogers l\u2019observent avec une pr\u00e9cision de 7,6 x 10-21<\/sup>.<\/p>\n Le principe de la mesure est assez simple. Les atomes ont la remarquable propri\u00e9t\u00e9 d\u2019\u00eatre attir\u00e9s vers les r\u00e9gions o\u00f9 le champ \u00e9lectromagn\u00e9tique est le plus fort. Pour des ondes lumineuses, il s\u2019agit des r\u00e9gions o\u00f9 la lumi\u00e8re est la plus intense. La force n\u2019est pas tr\u00e8s grande. Pour qu\u2019ils ne s\u2019\u00e9chappent pas, il faut que les atomes soient tr\u00e8s tranquilles, c\u2019est-\u00e0-dire, tr\u00e8s froid\u00a0: dix millioni\u00e8me de degr\u00e9 au-dessus du z\u00e9ro absolu. Deux faisceaux laser verticaux sont ajust\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 produire des bandes d\u2019interf\u00e9rences espac\u00e9es, par exemple, de 1\/10 de mm. Des atomes de strontium sont stabilis\u00e9s dans ces bandes. C\u2019est la diff\u00e9rence de la vibration propre de ces atomes d\u2019une bande \u00e0 l\u2019autre qui est mesur\u00e9e.<\/p>\n J\u2019admire l\u2019ing\u00e9nuit\u00e9 des exp\u00e9rimentateurs. Je suis aussi effar\u00e9 que la vibration intrins\u00e8que des atomes puisse \u00eatre r\u00e9v\u00e9l\u00e9e ind\u00e9pendamment de toute autre cause, si ce n\u2019est la nature du temps dans l\u2019espace courb\u00e9 de la relativit\u00e9 g\u00e9n\u00e9rale.<\/p>\n <\/p>\n Khabarova, K. Atomic clouds stabilized to measure dilation of time. Nature<\/em>\u00a0602<\/strong>, 391-392 (2022). Bothwell, T., Kennedy, C.J., Aeppli, A.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Resolving the gravitational redshift across a millimetre-scale atomic sample.\u00a0Nature<\/em>\u00a0602,\u00a0<\/strong>420\u2013424 (2022). https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41586-021-04349-7<\/a><\/p>\n
\nhttps:\/\/doi.org\/10.1038\/d41586-022-00379-x<\/a><\/p>\n