Nouveau cycle de conférences par Angel Brucena : Histoire du concept du temps et de sa mesure :

1- Les Temps anciens : Depuis les civilisations d’Egypte & Mésopotamie, au Moyen Age (de 2000 av. JC au XIVème siècle).

2- De la Renaissance au XIXème siècle : Le temps et l’espace absolus, les horloges à pendule, les chronomètres et les horloges à quartz.

3- Temps et espace se mélangent : Les théories de la relativité (Restreinte & Générale) et ses applications – GPS (XXème siècle).

4- Temps atomique : La théorie quantique et nouvelle définition de la seconde (XXème siècle).

5- Horloge atomique : A la recherche d’une grande précision (XXème et XXIème siècles).

J'ai malheureusement raté la première conférence, heureusement, le support clair et structuré m'a permis de suivre la 2ème sans souci.

Résumé de la 1ère conférence d'après le support :Les Temps anciens : Depuis les civilisations d’Egypte & Mésopotamie, au Moyen Age

Le besoin de mesurer le temps est d'abord pour payer les salaires ! Pour mesurer le temps, il faut choisir un phénomène d’une durée définie, reproductible, avec un commencement et une fin (périodique).

Les premiers hommes utiliseront d'abord les saisons puis très vite grâce à l'observation du mouvement apparent des astres (essentiellement Sirius) un découpage en mois (12 mois de 30 jours + une période religieuse de 5 jours pour les sumériens) et avec les cadrans solaires en heures.

Pour mesurer les heures la nuit et les jours de pluie, il a fallu inventer des moyens de mesures : sabliers et clepsydres.

Ensuite, toujours basé sur les astres, l'astrolabe qui permet de déterminer l'heure et qui a permis une navigation plus maîtrisée.

En parallèle, en orient et en occident, les premières horloges mécaniques sont mises au point.

2ème conférence : De la Renaissance au XIXème siècle : Le temps et l’espace absolus, les horloges à pendule, les chronomètres et les horloges à quartz

Comme déjà évoqué dans la première conférence, le besoin de mesurer le temps est essentiellement lié au besoin de se localiser lors des voyages, or les voyages (surtout maritimes) prennent une importance de plus en plus cruciale que ce soit pour étendre son territoire ou récupérer des ressources.

De plus la Renaissance est une époque plus orientée sur l'expérimentation que sur la conceptualisation. Ainsi Galilée déduit les 3 lois sur les pendules d'expériences menées avec des clochettes et une boule sur un plan incliné : Le temps est proportionnel à la racine carrée de la longueur.

Huygens met en évidence l'importance de la gravité et donc de la localisation ! De plus les expériences montrent que la mesure varie en fonction de la température parce que la longueur du fil ou tige pendulaire varie en fonction de la température !

C'est une époque de collaboration fructueuse entre artisan et savant.

Par exemple pour diminuer la taille des horloges (ou pendules) on cherche à remplacer les oscillations du pendule par un mécanisme plus compact : le ressort spiral !

L'enjeu c'est la précision (en particulier pour mesurer la longitude), les rois proposent des prix et des bourses, les académies sont créées.

Pour connaître la précision d'une horloge, on compare l'heure qu'elle indique (heure mécanique) avec l'heure "de référence" donnée par les astronomes à partir des astres.

Principe de la mesure de la longitude :

Un marin quitte un port situé à 2° de longitude Ouest. Il navigue vers l’ouest. Quelques jours plus tard, il relève le moment où le Soleil atteint son point culminant dans le ciel. Pour lui, il est donc midi.

Son horloge marine, qui a conservé l’heure du port de départ, indique, 13h28. Le décalage est de 1h28, soit 88 minutes (1 minute = 4°) qui correspond à une longitude de 88 /4 = 22° soit 22° de plus que la longitude du port d'où on est parti. En termes de distance : 360 ° = 28500 km (latitude France) donc 22° =1700 km. Une erreur d'un ° correspond à 112 km !

22 octobre 1707, le naufrage de la flotte anglaise au large des Sorlingues, quatre vaisseaux de ligne et plus de 1 400 marins perdus en raison du mauvais temps ET d'une mauvaise localisation ! Il s'agit d'un des plus importants désastres maritimes dans l'Histoire des îles Britanniques.

La précision des horloges marines est donc capitale; à force d'innovation, on atteint une précision de 0,3s par jour. Les horloges mécaniques sont enfin reconnues comme fiables par les astronomes qui avaient jusque là le monopole de l'heure (astronomique).

En 1880, Pierre Curie découvrit la piézoélectricité : une pression sur un quartz produit de l'énergie (cette fois ci le temps sera mesuré par des mécanismes microscopiques).

L'énergie d'une pile fait vibrer un quartz à une fréquence extrêmement stable, compter les oscillations de ce quartz permet de compter le temps.

La première horloge à quartz est une armoire de dimension : H = 90,5, L = 52,5, l = 51,5 : Horloge à quartz (1953) – Edouard Belin (1876-1963).

Avec la miniaturisation des circuits et des transistors, les montres à quartz apparaissent en 1969.