L’horloge nucléaire sonne ses premiers coups

Au début du XX^e siècle, des réveils radioactifs étaient commercialisés. Plus d’un siècle plus tard, des horloges nucléaires font leur apparition. Cette fois, ce n’est pas la peinture phosphorescente des aiguilles qui rayonne, mais bien le cœur battant de ces nouveaux objets. Le 7 octobre, dans Nature, deux groupes indépendants de chercheurs, en Europe et en Chine, ont décrit les premiers prototypes de laboratoires. « C’était un rêve il y a plus de vingt ans. Personne n’y croyait et il a fallu travailler dur pour y arriver », raconte dans un français parfait Thorsten Schumm, responsable du groupe européen, dans son bureau de l’Institut de l’atome de l’université technique de Vienne.

Le principe général n’est pas nouveau. Au lieu de mesurer la seconde, en se basant sur la marche du Soleil dans le ciel, ou bien en comptant les oscillations d’un pendule, les métrologues sondent les oscillations internes des atomes. Leurs électrons, selon la mécanique quantique, peuvent en effet passer d’un niveau d’énergie à un autre, comme un peintre sur son échelle. On parle de transition. Ils montent en absorbant une certaine quantité d’énergie, ils descendent en émettant un rayonnement de même énergie… Tout l’art est d’accorder un laser qui doit leur apporter la bonne impulsion. Et comme celle-ci équivaut, en physique quantique, à une fréquence, donc à des battements rapides, la notion de seconde en découle.

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