Les efforts de l’humanité pour dire le temps ont contribué à l’évolution de notre technologie et de la science à travers l’histoire. La nécessité de mesurer les divisions du jour et de la nuit a conduit les anciens Égyptiens, Grecs et Romains à créer des cadrans solaires, des horloges à eau et d’autres outils chronométriques anciens. Les Européens de l’Ouest ont adopté ces technologies, mais au 13ème siècle, la demande d’un instrument de chronométrage fiable a conduit les artisans médiévaux à inventer l’horloge mécanique., Bien que ce nouveau dispositif réponde aux exigences des communautés monastiques et urbaines, il était trop imprécis et peu fiable pour une application scientifique jusqu’à ce que le pendule soit utilisé pour régir son fonctionnement. Les chronométreurs de précision qui ont ensuite été développés ont résolu le problème critique de trouver la position d’un navire en mer et ont joué un rôle clé dans la révolution industrielle et l’avancée de la civilisation occidentale.
aujourd’hui, des instruments de chronométrage très précis définissent le rythme de la plupart de nos appareils électroniques., Presque tous les ordinateurs, par exemple, contiennent une horloge à quartz pour réguler leur fonctionnement. De plus, non seulement les signaux temporels émis par les satellites du système de positionnement mondial calibrent les fonctions des équipements de navigation de précision, mais ils le font également pour les téléphones cellulaires, les systèmes de négociation d’actions instantanés et les réseaux de distribution d’énergie à l’échelle nationale. Ces technologies basées sur le temps sont tellement intégrées à notre vie quotidienne que nous ne reconnaissons notre dépendance à leur égard que lorsqu’elles ne fonctionnent pas.,
dates de calcul
selon les preuves archéologiques, les Babyloniens et les Égyptiens ont commencé à mesurer le temps il y a au moins 5 000 ans, introduisant des calendriers pour organiser et coordonner les activités communales et les événements publics, pour planifier l’expédition des marchandises et, en particulier, pour réguler les cycles de plantation et de récolte., Ils ont basé leurs calendriers sur trois cycles naturels: le jour solaire, marqué par les périodes successives de lumière et d’obscurité lorsque la Terre tourne sur son axe; le mois lunaire, suivant les phases de la Lune en orbite autour de la terre; et l’année solaire, définie par les saisons changeantes qui accompagnent la révolution de notre planète autour du soleil.
Avant l’invention de la lumière artificielle, la lune avait un plus grand impact social. Et, pour ceux qui vivent près de l’Équateur en particulier, son épilation et son déclin étaient plus visibles que le passage des saisons., Par conséquent, les calendriers développés aux latitudes inférieures ont été influencés plus par le cycle lunaire que par l’année solaire. Dans les climats plus nordiques, cependant, où l’agriculture saisonnière était importante, l’année solaire est devenue plus cruciale. À mesure que l’Empire romain s’étendait vers le nord, il organisait son calendrier pour la plupart autour de l’année solaire. Le calendrier grégorien d’aujourd’hui dérive des calendriers babylonien, égyptien, Juif et Romain.
Les Egyptiens ont formulé un calendrier civil ayant 12 mois de 30 jours, avec cinq jours ajoutés pour approximer l’année solaire., Chaque période de 10 jours a été marquée par l’apparition de groupes d’étoiles Spéciaux (constellations) appelés décans. À la montée de L’étoile Sirius juste avant le lever du soleil, qui s’est produite autour de l’inondation annuelle très importante du Nil, 12 décans pouvaient être vus couvrant les cieux. La signification cosmique que les Égyptiens ont placée dans les 12 décans les a amenés à développer un système dans lequel chaque intervalle d’obscurité (et plus tard, chaque intervalle de lumière du jour) était divisé en une douzaine de parties égales., Ces périodes sont devenues connues sous le nom d’heures temporelles parce que leur durée variait en fonction de la durée changeante des jours et des nuits au fil des saisons. Les heures d’été étaient longues, les heures d’hiver courtes; ce n’est qu’aux équinoxes de printemps et d’automne que les heures de lumière du jour et d’obscurité étaient égales. Les heures temporelles, qui ont été adoptées par les Grecs puis les Romains (qui les ont répandues dans toute l’Europe), sont restées en usage pendant plus de 2 500 ans.
Les Inventeurs ont créé des cadrans solaires, qui indiquent l’heure par la longueur ou la direction de l’ombre du soleil, pour suivre les heures temporelles pendant la journée., La contrepartie nocturne du cadran solaire, l’horloge à eau, a été conçue pour mesurer les heures temporelles de la nuit. L’une des premières horloges à eau était d’un bassin avec un petit trou près du bas où l’eau coulait. Le niveau d’eau tombant indiquait l’heure qui passait alors qu’il plongeait sous les lignes horaires inscrites sur la surface intérieure. Bien que ces appareils aient fonctionné de manière satisfaisante autour de la Méditerranée, on ne pouvait pas toujours en dépendre dans le temps nuageux et souvent glacial de l’Europe du Nord.,
The Pulse of Time
la première horloge mécanique entraînée par le poids enregistrée a été installée en 1283 au Prieuré de Dunstable dans le Bedfordshire, en Angleterre. Que l’Église catholique romaine ait joué un rôle majeur dans l’invention et le développement de la technologie de l’horloge n’est pas surprenant: le strict respect des temps de prière par les ordres monastiques a entraîné la nécessité d’un instrument de mesure du temps plus fiable. De plus, l’Église contrôlait non seulement l’éducation, mais possédait également les moyens d’employer les artisans les plus habiles., De plus, la croissance des populations commerciales urbaines en Europe au cours de la seconde moitié du 13ème siècle a créé une demande pour des appareils de chronométrage améliorés. En 1300, les artisans construisaient des horloges pour les églises et les cathédrales en France et en Italie. Parce que les premiers exemples indiquaient l’heure en frappant une cloche (alertant ainsi la communauté environnante de ses tâches quotidiennes), le nom de cette nouvelle machine a été adopté à partir du mot Latin pour cloche, clocca.,
l’aspect révolutionnaire de ce nouveau Chronométreur n’était ni le poids Descendant qui fournissait sa force motrice ni les roues dentées (qui existaient depuis au moins 1 300 ans) qui transféraient la puissance; c’était la partie appelée échappement. Ce dispositif contrôlait la rotation des roues et transmettait la puissance nécessaire pour maintenir le mouvement de l’oscillateur, la partie qui régulait la vitesse à laquelle le chronométreur fonctionnait . L’inventeur de l’échappement d’horloge est inconnu.,
heures Uniformes
bien que L’horloge mécanique puisse être ajustée pour maintenir les heures temporelles, elle était naturellement adaptée pour garder des heures égales. Avec des heures uniformes, cependant, se pose la question de savoir quand commencer à les compter, et ainsi, au début du 14ème siècle, un certain nombre de systèmes ont évolué. Les schémas qui divisaient la journée en 24 parties égales variaient selon le début du décompte: les heures italiennes commençaient au coucher du soleil, les heures babyloniennes au lever du soleil, les heures astronomiques à midi et les heures de grande horloge (utilisées pour certaines grandes horloges publiques en Allemagne) à minuit., Finalement, ces systèmes et les systèmes concurrents ont été remplacés par de petites heures d’horloge, ou heures françaises, qui divisent la journée, comme nous le faisons actuellement, en deux périodes de 12 heures commençant à minuit.
dans les années 1580, les horlogers recevaient des commandes pour les chronométreurs indiquant les minutes et les secondes, mais leurs mécanismes n’étaient pas suffisamment précis pour que ces fractions soient incluses sur les cadrans jusqu’aux années 1660, lorsque l’horloge à pendule a été développée. Les Minutes et les secondes dérivent des partitions sexagésimales du degré introduites par les astronomes Babyloniens., Le mot minute a ses origines dans le Latin prima minuta, la première petite division; deuxième vient de secunda minuta, la deuxième petite division. Le découpage du jour en 24 heures et des heures et des minutes en 60 parties est devenu si bien établi dans la culture occidentale que tous les efforts pour changer cet arrangement ont échoué. La tentative la plus notable a eu lieu dans la France révolutionnaire dans les années 1790, lorsque le gouvernement a adopté le système décimal., Bien que les français aient introduit avec succès le compteur, le litre et d’autres mesures de base 10, la tentative de diviser la journée en 10 heures, chacune composée de 100 minutes divisées en 100 secondes, n’a duré que 16 mois.
Horloges portatives
pendant des siècles après l’invention de l’horloge mécanique, Le Péage périodique de la cloche dans l’église de la ville ou la tour de l’horloge était suffisant pour délimiter le jour pour la plupart des gens. Mais au 15ème siècle, un nombre croissant d’horloges étaient fabriquées pour un usage domestique., Ceux qui pouvaient se permettre le luxe de posséder une horloge trouvaient pratique d’en avoir une qui pouvait être déplacée d’un endroit à l’autre. Les innovateurs ont accompli la portabilité en remplaçant le poids par un ressort enroulé. La tension d’un ressort, cependant, est plus grande après sa blessure. L’artifice qui a surmonté ce problème, connu sous le nom de fusee (de fusus, le terme Latin pour fuseau), a été inventé par un génie mécanique inconnu probablement entre 1400 et 1450 ., Ce dispositif en forme de cône était relié par un cordon au canon abritant le ressort: lorsque l’horloge était enroulée, tirant le cordon du canon sur la fusée, le diamètre décroissant de la spirale de la fusée compensait la traction croissante du ressort. Ainsi, la fusée a égalisé la force du ressort sur les roues du chronométreur.
L’importance de la fusée ne doit pas être sous-estimée: elle a permis le développement de l’horloge portable ainsi que l’évolution ultérieure de la montre de poche., De nombreux garde-temps à ressort de haute qualité, tels que les chronomètres de marine, ont continué à incorporer ce dispositif jusqu’après la Seconde Guerre mondiale.
les pendules entrent dans la balançoire
au 16ème siècle, L’astronome danois Tycho Brahe et ses contemporains ont essayé d’utiliser des horloges à des fins scientifiques, mais même les meilleures Les astronomes en particulier avaient besoin d’un meilleur outil pour chronométrer le transit des étoiles et ainsi créer des cartes plus précises du ciel. Le pendule s’est avéré être la clé pour augmenter la précision et la fiabilité des chronométreurs., Galileo Galilei, le physicien et astronome italien, et d’autres avant lui ont expérimenté avec des pendules, mais un jeune astronome et mathématicien néerlandais nommé Christiaan Huygens a conçu la première horloge à pendule le jour de Noël en 1656. Huygens a immédiatement reconnu l’importance commerciale et scientifique de son invention et, dans les six mois qui ont suivi, un fabricant local de La Haye a obtenu une licence pour fabriquer des pendules à pendule.
Huygens a vu qu’un pendule traversant un arc de cercle complétait les petites oscillations plus rapidement que les grandes., Par conséquent, toute variation dans l’étendue de l’oscillation du pendule ferait gagner ou perdre du temps à l’horloge. Réalisant qu’il était impossible de maintenir une amplitude constante (quantité de déplacement) d’une oscillation à l’autre, Huygens conçut une suspension pendulaire qui amenait le bob à se déplacer dans un arc cycloïdal plutôt que circulaire. Cela lui a permis d’osciller dans le même temps quelle que soit son amplitude . Les horloges pendulaires étaient environ 100 fois plus précises que leurs prédécesseurs, réduisant un gain ou une perte typique de 15 minutes par jour à environ une minute par semaine., La nouvelle de l’invention se répandit rapidement et dès 1660, des artisans anglais et français développèrent leurs propres versions de ce nouveau Chronométreur.
L’avènement du pendule a non seulement accru la demande d’horloges, mais a également entraîné leur développement en tant que mobilier. Des styles nationaux ont rapidement commencé à émerger: les fabricants anglais ont conçu le boîtier pour s’adapter au mouvement de l’horloge; en revanche, les Français ont mis davantage l’accent sur la forme et la décoration du boîtier., Huygens, cependant, avait peu d’intérêt pour ces modes, consacrant une grande partie de son temps à l’amélioration de l’appareil à la fois pour une utilisation astronomique et pour résoudre le problème de la recherche de longitude en mer.
Horlogerie innovante
en 1675, HUYGENS conçut sa prochaine amélioration majeure, le Spiral spiral. Tout comme la gravité contrôle l’oscillation oscillante d’un pendule dans les horloges, ce ressort régule l’oscillation rotative d’un balancier dans les garde-temps portables. Un balancier est un disque finement équilibré qui tourne complètement dans un sens puis dans l’autre, répétant le cycle encore et encore ., Le Spiral Spiral a révolutionné la précision des montres, leur permettant de garder le temps à moins d’une minute par jour. Cette avancée a provoqué une montée presque immédiate du marché des montres, qui n’étaient plus généralement portées sur une chaîne autour du cou mais dans une poche, une toute nouvelle mode vestimentaire.
à peu près au même moment, Huygens entendit parler d’une importante invention anglaise., L’échappement anchor, contrairement à l’échappement verge qu’il utilisait dans ses pendules à pendule, permettait au pendule de pivoter dans un si petit arc que le maintien d’une voie cycloïdale devenait inutile. De plus, cet échappement a rendu pratique l’utilisation d’un long pendule battant des secondes et a ainsi conduit au développement d’un nouveau design de boîtier. L’horloge longcase, communément connue depuis 1876 sous le nom d’horloge grand-père (d’après une chanson de L’américain Henry Clay Work), a commencé à émerger comme l’un des styles anglais les plus populaires., Les horloges Longcase avec échappement à ancre et pendules longs peuvent garder le temps à quelques secondes par semaine. Le célèbre horloger anglais Thomas Tompion et son successeur, George Graham, ont plus tard modifié l’échappement anchor pour fonctionner sans recul. Cette conception améliorée, appelée échappement deadbeat, est devenue le type le plus répandu utilisé dans le chronométrage de précision pour les 150 prochaines années.
résoudre le problème de Longitude
lorsque L’Observatoire ROYAL de Greenwich, en Angleterre, a été fondé en 1675, une partie de sa charte était de trouver la longitude tant désirée des lieux., Le premier astronome Royal, John Flamsteed, a utilisé des horloges équipées d’échappements d’ancre pour chronométrer les moments exacts que les étoiles ont traversé Le Méridien céleste, une ligne imaginaire qui relie les pôles de la sphère céleste et définit le point plein sud dans le ciel nocturne. Cela lui a permis de recueillir des informations plus précises sur les positions des étoiles que ce qui avait été possible jusqu’à présent en effectuant des mesures angulaires avec des sextants ou des quadrants seuls.,
bien que les navigateurs puissent trouver leur latitude (leur position au nord ou au sud de l’Équateur) En mer en mesurant l’altitude du soleil ou du polestar, les cieux ne fournissent pas une solution aussi simple pour trouver la longitude. Les tempêtes et les courants ont souvent confondu les tentatives de garder une trace de la distance et de la direction parcourues à travers les océans. Les erreurs de navigation qui en résultent coûtent cher aux nations maritimes, non seulement en voyages prolongés, mais aussi en pertes de vies humaines, de navires et de marchandises., La gravité de cette situation fut rapportée au gouvernement britannique en 1707, lorsqu’un amiral de la flotte et plus de 1 600 marins périrent dans les épaves de quatre navires de la Royal Navy au large des îles Scilly. Ainsi, en 1714, par une loi du Parlement, La Grande-Bretagne a offert des prix substantiels pour des solutions pratiques pour trouver la longitude en mer., Le prix le plus important, 20 000 (ce qui équivaut à environ 12 millions aujourd’hui), serait attribué à l’inventeur d’un instrument qui pourrait déterminer la longitude d’un navire à moins d’un demi-degré, ou 30 milles marins, lorsqu’il est compté à la fin d’un voyage vers un port des Antilles, dont la longitude pourrait être
La grande récompense attira un déluge de stratagèmes sanglants. Par conséquent, le Board of Longitude, le comité nommé pour examiner les idées prometteuses, n’a tenu aucune réunion pendant plus de 20 ans., Deux approches, cependant, étaient connues depuis longtemps pour être théoriquement solides. La première, appelée méthode de la distance lunaire, impliquait des observations précises de la position de la Lune par rapport aux étoiles pour déterminer l’heure à un point de référence à partir duquel la longitude pouvait être mesurée; l’autre nécessitait une horloge très précise pour faire la même détermination. Parce que la Terre tourne toutes les 24 heures, soit 15 degrés en une heure, une différence de temps de deux heures représente une différence de 30 degrés de longitude., Les obstacles apparemment accablants au maintien de l’heure exacte en mer-parmi eux les mouvements souvent violents des navires, les changements extrêmes de température et les variations de gravité à différentes latitudes-ont conduit le physicien anglais Isaac Newton et ses disciples à croire que la méthode de la distance lunaire, bien que problématique, était la seule solution viable.
Newton avait tort, cependant. En 1737, le Conseil d’administration se réunit pour la première fois pour discuter du travail d’un candidat des plus improbables, un charpentier du Yorkshire nommé John Harrison., L’encombrant chronométreur de longitude de Harrison avait été utilisé lors d’un voyage à Lisbonne et, lors du voyage de retour, avait fait ses preuves en corrigeant de 68 milles le calcul de la longitude du navire par le navigateur. Son fabricant, cependant, était insatisfait. Au lieu de demander au Conseil D’administration un procès aux Antilles, Il demanda et reçut un soutien financier pour construire une machine améliorée. Après deux ans de travail, toujours mécontent de son deuxième effort, Harrison en entreprit un troisième, qu’il travailla pendant 19 ans., Mais au moment où il était prêt pour les tests, il a réalisé que sa quatrième marine timekeeper, une montre de cinq pouces de diamètre qu’il avait développé simultanément, était meilleure. Lors d’un voyage en Jamaïque en 1761, la montre surdimensionnée de Harrison a suffisamment bien fonctionné pour remporter le prix, mais le Conseil d’administration a refusé de lui donner son dû sans autre preuve. Un deuxième essai en mer en 1764 confirme son succès. Harrison a reçu à contrecœur 10 000. Ce n’est que lorsque le roi George III intervint en 1773 qu’il reçut l’argent restant du prix. La percée de Harrison a inspiré d’autres développements., En 1790, le chronomètre de marine était si raffiné que sa conception fondamentale n’a jamais eu besoin d’être modifiée.
montres produites en série
au tournant du 19e siècle, les horloges et les montres étaient relativement précises, mais elles restaient chères. Reconnaissant le marché potentiel pour un chronométreur à faible coût, deux investisseurs à Waterbury, Conn., a pris des mesures. En 1807, ils accordèrent à Eli Terry, un horloger de Plymouth, un contrat de trois ans pour la fabrication de 4 000 mouvements d’horloge longcase en bois., Un acompte substantiel a permis à Terry de consacrer la première année à la fabrication de machines pour la production de masse. En fabriquant des pièces interchangeables, il a terminé le travail dans les termes du contrat.
quelques années plus tard, Terry a conçu une horloge d’étagère à mouvement en bois en utilisant les mêmes techniques de production en volume. Contrairement à la conception de la longcase, qui obligeait l’acheteur à acheter un boîtier séparément, L’horloge de L’étagère de Terry était complètement autonome. Le client n’avait plus qu’à le placer sur une étagère et liquidation., Pour la somme relativement modeste de 15, de nombreuses personnes moyennes pouvaient maintenant se permettre une horloge. Cette réalisation a conduit à la création de ce qui allait devenir la célèbre industrie horlogère du Connecticut.
avant l’expansion des chemins de fer au 19ème siècle, les villes des États-Unis et D’Europe utilisaient le soleil pour déterminer l’heure locale. Par exemple, parce que Midi se produit à Boston environ trois minutes avant qu’il ne le fasse à Worcester, Mass., Les horloges de Boston étaient réglées environ trois minutes avant celles de Worcester., Le réseau ferroviaire en expansion, cependant, avait besoin d’une norme horaire uniforme pour toutes les gares le long de la ligne. Les observatoires astronomiques ont commencé à distribuer l’heure précise aux compagnies de chemin de fer par télégraphe. Le premier service de temps public, introduit en 1851, était basé sur des battements d’horloge câblés à partir de L’Observatoire du Harvard College à Cambridge, Massachusetts. L’Observatoire royal a introduit son service de temps l’année suivante, créant une heure standard unique pour la Grande-Bretagne.
Les États-Unis ont établi quatre fuseaux horaires en 1883., D’ici la prochaine année, les gouvernements de toutes les nations a reconnu les avantages d’une norme mondiale de temps pour la navigation et le commerce. Lors de la Conférence Internationale des méridiens de 1884 à Washington, D. C., Le globe a été divisé en 24 fuseaux horaires. Les signataires ont choisi L’Observatoire Royal comme méridien principal (zéro degré de longitude, la ligne à partir de laquelle toutes les autres longitudes sont mesurées) en partie parce que les deux tiers de la navigation mondiale utilisaient déjà L’Heure de Greenwich pour la navigation.,
Montres pour les Masses
de nombreux horlogers de cette époque ont réalisé que le marché des montres dépasserait de loin celui des horloges si les coûts de production pouvaient être réduits. Le problème de la fabrication en série de pièces interchangeables pour les montres était cependant beaucoup plus compliqué car la précision requise pour fabriquer les composants miniaturisés nécessaires était beaucoup plus grande., Bien que des améliorations dans la fabrication en quantité aient été instaurées en Europe depuis la fin du 18ème siècle, les craintes des horlogers européens de saturer le marché et de menacer l’emploi de leurs travailleurs en abandonnant les pratiques traditionnelles ont étouffé la plupart des pensées d’introduire des machines pour la production de pièces horlogères interchangeables.
troublé par le fait que les horlogers américains semblaient incapables de rivaliser avec leurs homologues européens, qui contrôlaient le marché à la fin des années 1840, un horloger du Maine nommé Aaron L. Dennison rencontra Edward Howard, l’exploitant d’une usine d’horlogerie à Roxbury, dans le Massachusetts.,, pour discuter des méthodes de production de masse pour les montres. Howard et son partenaire ont donné à Dennison de l’espace pour expérimenter et développer des machines pour le projet. À l’automne 1852, 20 Montres avaient été achevées sous la supervision de Dennison. Ses ouvriers ont fini 100 montres au printemps suivant, et 1 000 autres ont été produites un an plus tard. À ce moment-là, les installations de fabrication de Roxbury s’avéraient trop petites, de sorte que la nouvelle Boston Watch Company a déménagé à Waltham, dans le Massachusetts., où, à la fin de 1854, il assemblait 36 montres par semaine.,
L’American Waltham Watch Company, telle qu’elle a fini par être connue, a grandement bénéficié d’une énorme demande de montres pendant la guerre de Sécession, lorsque les forces de l’armée de l’Union les ont utilisées pour synchroniser les opérations. L’amélioration des techniques de fabrication a encore stimulé la production et réduit les prix. Pendant ce temps, d’autres sociétés américaines se sont formées dans l’espoir de capturer une partie du commerce en plein essor. Les Suisses, qui avaient auparavant dominé l’industrie, se sont inquiétés lorsque leurs exportations ont chuté dans les années 1870., L’enquêteur qu’ils ont envoyé au Massachusetts a découvert que non seulement la productivité était plus élevée à L’usine de Waltham, mais les coûts de production étaient moins élevés. Même certaines des montres américaines de qualité inférieure pourraient être attendus pour garder raisonnablement bon temps. La montre était enfin une marchandise accessible aux masses.
parce que les femmes avaient porté des montres-bracelets au 19ème siècle, les montres-bracelets ont longtemps été considérées comme des accessoires féminins. Pendant la Première Guerre mondiale, cependant, la montre de poche a été modifiée afin qu’elle puisse être attachée au poignet, où elle pouvait être vue plus facilement sur le champ de bataille., Avec l’aide d’une importante campagne de marketing, la mode masculine des montres-bracelets a pris son essor après la guerre. Les montres-bracelets mécaniques à remontage automatique ont fait leur apparition dans les années 1920.
horloges de haute précision
à la fin du 19e siècle, Siegmund Riefler de Munich a développé un nouveau design radical de régulateur-un chronométreur très précis qui servait de standard pour contrôler les autres., Logés dans un vide partiel pour minimiser les effets de la pression barométrique et équipés d’un pendule largement insensible aux variations de température, Les régulateurs de Riefler atteignaient une précision d’un dixième de seconde par jour et étaient ainsi adoptés par presque tous les observatoires astronomiques.
D’autres progrès ont eu lieu plusieurs décennies plus tard, lorsque L’ingénieur ferroviaire anglais William H. Shortt a conçu une horloge dite à pendule libre qui gardait le temps à environ une seconde par an., Le système de Shortt incorporait deux horloges pendulaires, une maîtresse (logée dans un réservoir évacué) et l’autre esclave (qui contenait les cadrans horaires). Toutes les 30 secondes, l’horloge esclave donnait une impulsion électromagnétique à, et était à son tour régulée par, le pendule de l’horloge maître, qui était donc presque exempt de perturbations mécaniques.
bien que les horloges Shortt aient commencé à déplacer les Rieflers en tant que régulateurs d’observatoire au cours des années 1920, leur supériorité a été de courte durée. En 1928, Warren A., Marrison, un ingénieur des Laboratoires Bell à New York, a découvert une source de fréquence extrêmement uniforme et fiable qui était aussi révolutionnaire pour le chronométrage que le pendule l’avait été 272 ans plus tôt. Développé à l’origine pour une utilisation dans la radiodiffusion, le cristal de quartz vibre à un rythme très régulier lorsqu’il est excité par un courant électrique . Les premières horloges à quartz installées à l’Observatoire Royal en 1939 ne variaient que de deux millièmes de seconde par jour. À la fin de la Seconde Guerre mondiale, cette précision s’était améliorée pour atteindre l’équivalent d’une seconde tous les 30 ans.,
cependant, la technologie du cristal de Quartz n’est pas restée longtemps la première Norme de fréquence. En 1948, Harold Lyons et ses associés du National Bureau of Standards à Washington, D. C., avaient fondé la première horloge atomique sur une source de chronométrage beaucoup plus précise et stable; la fréquence de résonance naturelle d’un atome, l’oscillation périodique entre deux de ses États d’énergie . Des expériences ultérieures aux États-Unis et en Angleterre dans les années 1950 ont conduit au développement de l’horloge atomique à faisceau de césium., Aujourd’hui, les temps moyens des horloges au césium dans diverses parties du monde fournissent la fréquence standard pour le temps universel coordonné, qui a une précision supérieure à une nanoseconde par jour.
Jusqu’au milieu du 20e siècle, le jour sidéral, la période de rotation de la Terre sur son axe par rapport aux étoiles, était utilisé pour déterminer l’heure standard. Cette pratique avait été conservée même si l’on soupçonnait depuis la fin du 18ème siècle que la rotation axiale de notre planète n’était pas entièrement constante., La montée des horloges au césium capables de mesurer les écarts dans le spin de la terre, cependant, signifiait qu’un changement était nécessaire. Une nouvelle définition de la seconde, basée sur la fréquence de résonance de l’atome de césium, a été adoptée comme nouvelle unité de temps standard en 1967.
la mesure précise du temps est d’une telle importance fondamentale pour la science que la recherche d’une précision encore plus grande se poursuit., Les générations actuelles et à venir d’horloges atomiques, telles que le Maser à hydrogène (un oscillateur de fréquence), la fontaine au césium et, en particulier, l’horloge optique (les deux discriminateurs de fréquence), devraient fournir une précision (plus précisément, une stabilité) de 100 femtosecondes (100 quadrillionths de seconde) sur une journée .
bien que notre capacité à mesurer le temps s’améliorera sûrement à l’avenir, rien ne changera le fait que c’est la seule chose dont nous n’aurons jamais assez.
L’auteur
William J. H., Andrewes est un consultant de Musée et fabricant de cadrans solaires de précision qui s’est spécialisé dans l’histoire de la mesure du temps depuis plus de 30 ans. Il a travaillé dans plusieurs institutions savantes, dont L’Université Harvard. En plus d’écrire des articles pour des revues populaires et universitaires, Andrewes a édité The Quest for Longitude et co-écrit The Illustrated Longitude avec Dava Sobel. Ses expositions passées incluent The Art of The Timekeeper à la Frick Collection à New York.