La mesure du temps

 

 

Le temps a ses unités de mesure, mais contrairement à l’espace, celles-ci se fondent sur des données naturelles. De la nanoseconde au millénaire, un voyage dans l’infiniment bref et l’infiniment long.

 

UNE UNITÉ LÉGALE

Créée par l’homme à partir des horloges à pendules, la seconde (s) est l’unité de temps dans le système international d’unité.
Au fil de l’histoire, sa précision s’est accrue. Jadis, on la mesurait en fractionnant ses unités supérieures à partir de la journée solaire moyenne : ce jour était divisé en 24 heures, une heure en 60 minutes et une minute en 60 secondes ; une seconde correspondait donc à la 1/86 400 partie du jour solaire. Cette base de calcul étant insatisfaisante, on s’appuya, non plus sur le jour solaire, mais sur l’année tropique, c’est-à-dire l’intervalle de temps entre deux apparitions du soleil à un moment donné de l’année (en l’occurrence, l’équinoxe de printemps). Plus fine, la seconde devint ainsi la 1/31 556 925 947 partie de l’année 1900 et cela jusqu’en 1967. Elle correspond depuis cette date à une durée définie par 9 192 631 770 périodes de radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’atome de césium 133.
Ses sous-multiples sont basés sur le système décimal de fractionnement. On utilise particulièrement le dixième de seconde (0,1 ou 10–1 s), le centième de seconde (0,01 ou 10–2 s), la milliseconde (ms : 0,001 ou 10–3 s), la microseconde (µs : 0,000 001 ou 10–6 s), la nanoseconde (ns : 10–9 s), utilisée surtout en physique nucléaire, et la picoseconde (ps : 10–12 s), précision donnée par les actuelles horloges atomiques. En attendant la femtoseconde (fm : 10–15 s) ou l’attoseconde (as : 10–18 s), encore très théoriques.

Les multiples, eux, sont basés sur le système sexagésimal hérité des Babyloniens : la minute (min : 60 s), l’heure (h : 60 min ou 3 600 s) et le jour (j : 24 h ou 1 440 min ou 86 400 s). Il faut remarquer qu’en français, il y a une ambiguïté regrettable sur le mot jour, qui désigne à la fois l’intervalle de 24 heures, et le moment où il fait clair en un lieu donné. Les Grecs nommaient l’intervalle de 24 heures nycthémère (nuit et jour). Chez les Romains, les heures étaient de durée variable puisqu’elles se référaient à la lumière naturelle : excepté aux équinoxes de printemps et d’automne (d’où les heures équinoxiales), les heures de nuit étaient plus longues en hiver et plus courtes en été.

DES UNITÉS NATURELLES

Des unités astronomiques naturelles se sont vite imposées à l’homme. L’année, mot qui vient d’annus, dérivé d’annulus, l’anneau, met donc en relief le caractère cyclique du temps. Elle dure d’un équinoxe de printemps au suivant. Une année solaire vaut en moyenne 365,242 20 jours, soit 365 j 5 h 49 min. Elle contient par ailleurs 12 lunaisons plus 10,875 jours.
Le mois vient du cycle lunaire : le mot grec méné désigne la lune. La parenté entre lune et mois est plus évidente en anglais (moon et month) et en allemand (der Mond et der Monat) qu’en français où le mot mois vient, lui, du latin mensarem, la mesure. Le fait qu’il y ait 12 mois en une année est, lui aussi, hérité du système sexagésimal babylonien.
Le mois lunaire moyen (ou lunaison) comprend 29,530 588 jours, soit 29 j 12 h 44 min 2,8 s. Le mois solaire divise par douze les 365 ou 366 jours de l’année.
Le jour est le temps mis par la Terre pour accomplir une rotation complète sur elle-même. À ce sujet, on distingue le jour solaire qui est basé sur la rotation apparente complète autour du Soleil (24 h), et le jour sidéral qui est, lui, l’intervalle de temps qui sépare deux passages successifs de l’étoile Sirius au même point du ciel, et depuis un endroit donné de la Terre : sa durée est de 23 h 56 min 4 s.

DES UNITÉS ARTIFICIELLES

La semaine est une création de l’homme qui s’affranchit des forces naturelles. À travers les siècles, sa durée a oscillé entre 5 jours (par exemple aux débuts de l’URSS) et 10 jours (chez les Égyptiens, Grecs, Romains, Chinois et révolutionnaires français).
La semaine de sept jours (septima, groupe de 7 jours) remonte sans doute aux Hébreux. Elle pourrait être liée aux quatre phases de la Lune, mais on lui trouve également une explication biblique : Dieu créa le monde en six jours, puis il se reposa le septième, la tradition chrétienne assurant que c’était le rythme « naturel » du travail humain. Rappelons que le chiffre 7 a souvent été l’objet d’une grande fascination, voire un chiffre sacré.
Plusieurs termes désignent des périodes formées de jours, de mois ou d’années. Parmi les plus usités, mentionnons la décade (du latin decas, decadis : 10 jours), la décennie (10 ans, mais attention à l’équivalent anglais decade qui se révèle un faux-ami !), l’olympiade (les 4 ans séparant originellement les Jeux olympiques), le trimestre (3 mois), le semestre (6 mois), le siècle (100 ans, mais les Romains lui donnaient d’autres durées, de 25 ans, 30 ans, 112 ans, 116 ans, etc.) et le millénaire (1 000 ans).

DES UNITÉS POPULAIRES

De nombreux termes, d’usage populaire et argotique, se substituent parfois aux termes recouvrant des périodes, sans en avoir toutefois la précision.
Le lustre, emprunté au latin lustrum qui désignait un sacrifice expiatoire pratiqué à Rome tous les cinq ans, exprime la même période. Mais, par extension, il signifie une longue durée dans l’expression courante : « Il y a des lustres ».
Désignent une année : le printemps (récurrence de la saison, une fois par an), le balai (comme si on se débarrassait de son passé), la berge (emprunté au tsigane berj, année), ou la pige (la mesure d’une tâche accomplie – la pige des journalistes – ou d’une longueur de jardinage s’est étendue au temps). Une lune désigne un mois, façon de rappeler son renouvellement tous les mois (lunaires) et une plombe une heure, allusion aux pendules à poids qui, jadis, sonnaient les heures.

DES UNITÉS DE DISTANCE LIÉES AU TEMPS

Avec les progrès de la science astronomique, on mesure de plus en plus la distance de la Terre aux astres par le temps mis par leur lumière à nous parvenir. Une façon de mettre en relief le caractère indissociable du temps et de l’espace. Ainsi le mètre est maintenant internationalement défini comme la distance parcourue par la lumière en 1/299 792 458 de seconde.
Une année-lumière (al) est la distance parcourue par la lumière en une année, c’est-à-dire 9,460 7 x 1012 km. Pour mesurer les distances, on s’appuie de plus en plus sur le temps parcouru par les signaux sonores (le mètre à ultrasons) ou lumineux : le mètre à infrarouge donne une précision telle qu’on a pu déterminer la distance moyenne de la Terre à la Lune (384 400 km) à 30 cm près !

JEAN-CLAUDE ARROUGÉ

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