A une minute près, on rate son train ou ses œufs à la coque. A un centième de seconde, la médaille d’or passe sous le nez d’un champion. A la milliseconde, un trader, ou plutôt son programme informatique, laisse filer des transactions rentables. Et une microseconde de trop conduit à une erreur de localisation par satellite de plus de 100 mètres…

Courir après la précision a donc son importance. « Comme pour l’œuf et la poule, on ne sait pas si c’est elle qui apporte les applications ou si ce sont les applications qui la tirent », estime Noël Dimarcq, directeur de recherche après du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) au laboratoire Artemis, à Nice.

Pour l’instant, les prouesses des physiciens font pencher vers la poule plutôt que l’œuf. Les meilleurs laboratoires sont capables de déterminer le temps avec une précision époustouflante, équivalente au milliardième de milliardième de seconde. Soit cent fois mieux que les horloges qui servent actuellement à construire le référentiel mondial de temps, le temps universel coordonné.

Comment ? Jusqu’au milieu du XX^e siècle, la mesure du temps reposait sur celle d’un mouvement. Clepsydre qui se vide, pendule qui oscille, ressort qui se détend, cristal de quartz qui se dilate et se contracte sous une tension électrique, ou, bien sûr, rotation de la Terre, estimée par rapport au Soleil ou à des étoiles « fixes ».

En 1967, la Conférence générale des poids et mesures, organisation internationale qui régit le système international des unités (kilogramme, mètre, seconde, ampère…), acte un changement de nature. Exit le mouvement stricto sensu, place à l’énergie, et plus précisément à l’énergie quantique, du nom de cette théorie qui décrit les particules de matière et leurs interactions avec la lumière. Dans ce cadre, une particule comme un électron gravitant autour d’un noyau dans un atome peut gagner ou perdre de l’énergie, par paquet et non de façon continue. Si elle devait gravir une montagne, elle le ferait par un escalier plutôt que par une pente raide. Son énergie est quantifiée.

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