HORLOGERIE

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Montre mécanique et montre à diapason

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Foliot et échappement à roue de rencontre

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Mesure du temps et des fréquences : évolution historique

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Échappement à ancre pour montre

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Horloges et montres électroniques

Historique

L'électricité d'abord, l'électronique ensuite ont joué, dès leur apparition, un rôle déterminant dans la mesure du temps : en chronométrie de haute précision comme en horlogerie courante. L'électronique, en particulier, a permis d'accéder aux fréquences très élevées et très stables liées aux transitions des niveaux d'énergie d'atomes et de molécules. On a construit ainsi des garde-temps et des générateurs de fréquence extraordinairement précis.

Entre 1920-1930, époque des premiers travaux consacrés aux horloges à quartz, et 1970-1975, époque où la précision des étalons atomiques a culminé, il s'est écoulé un demi-siècle. Auparavant, les meilleures horloges à gravité (pendules de précision des observatoires) atteignaient très difficilement une précision de la milliseconde par jour (précision relative de 10-8). Actuellement, les étalons de fréquence à jet de césium assurent 10-13 soit 100 000 fois mieux.

Le Bureau international de l'heure à Paris (B.I.H.) a confirmé dès 1933 l'existence de variations saisonnières et séculaires dans la rotation de la Terre. En 1941, par exemple, l'amplitude de la variation saisonnière a dépassé 4 millisecondes (amplitude de la moyenne mensuelle des écarts). C'est une précision tout à fait insuffisante pour les besoins de la science moderne.

Dans notre quête d'un étalon de temps invariable, universel, reproductible, pouvant conduire à une échelle de temps uniforme, nous avons changé deux fois la définition de la seconde en moins de trente ans. Jusqu'en 1956, la seconde était la fraction 1/86 400 du jour solaire moyen, de 1956 à 1967, la fraction 1/31 556 925,974 7 de l'année tropique 1900 ; depuis 1967, la seconde est la durée de 9 162 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.

À ces différentes secondes étalons correspondent des échelles de temps distinctes, à savoir :

– pour la seconde de temps solaire moyen, l'échelle Temps univers[...]

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences physiques de l'Université de Neuchâtel (Suisse), ancien sous-directeur du Laboratoire suisse de recherches horlogères à Neuchâtel, département de chronométrie
  • : ingénieur horloger à l'université de Neuchâtel, directeur technique d'Ébauches S.A., ingénieur conseil en microtechnique

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Pour citer l’article

Claude ATTINGER, André BEYNER, « HORLOGERIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/horlogerie/