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Le cycle solaire -

Durant une bonne partie de l'histoire humaine, l'agriculture a été la préoccupation première de la plupart des civilisations. Ce n'est donc pas surprenant que le soleil ait été un instrument essentiel à la mesure du temps. Particulièrement pour définir l'écoulement des mois et des années. 

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Le cadran solaire -

Le cadran solaire a permis aux gens de calculer le temps sur de plus courtes durées. Les cadrans solaires sont à la base de la plupart des cultures. Bien qu'ils aient disparu pour la plupart, ils n'en demeurent pas moins visuellement très beaux !

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Le cycle lunaire -

Les civilisations ont également utilisé les cycles lunaires comme un repère naturel pour mesurer le temps. De nombreuses cultures ont élaboré leur calendrier en fonction de ces cycles.

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L'horloge hydraulique -

Aussi appelées clepsydres, les horloges hydrauliques remontent aux civilisations anciennes. Leur fonctionnement se base sur l'écoulement de l'eau d'un récipient vers un autre. La quantité d'eau écoulée est utilisée pour déterminer le temps qui est passé. 

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Le sablier -

Leur fonctionnement est semblable à celui des horloges hydrauliques, à l'exception du fait que c'est du sable qui est utilisé à la place de l'eau pour estimer le temps qui s'est écoulé. Les civilisations anciennes utilisaient aussi cette méthode. En effet, les plus anciens sabliers connus remontent à l'Égypte ancienne, aux environs du 14ᵉ siècle avant notre ère. 

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L'astrophysique -

Le suivi du temps qui passe en astrophysique est basé sur des échelles de temps vertigineuses. En effet, certains astrophysiciens étudient l'intégralité de l'histoire de l'univers, comme les temps cosmiques depuis le Big Bang. 

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Le pulsar -

Les pulsars sont des étoiles à neutrons qui émettent des pulsations précises, qui sont aussi utilisés par les astronomes comme des chronométreurs cosmiques.  

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Autres phénomènes -

Des phénomènes astronomiques tels que les supernovas et les rayons gamma peuvent aussi être analysés par les scientifiques pour établir un chronométrage précis. 

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Les ondes gravitationnelles -

Il y a aux États-Unis le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), soit en français l'Observatoire d'ondes gravitationnelles par interférométrie laser. Il détecte les ondulations dans l'espace-temps, qui nous fournissent un tout nouvel instrument de mesure des évènements cosmiques et offrent une compréhension plus fine du temps. 

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La physique des particules -

Des expérimentations, réalisées dans des établissements tels que le CERN, l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire, se fondent sur une synchronisation précise du temps et les accélérateurs de particules (représentés sur l'image). Ces expérimentations aident les scientifiques à comprendre les forces fondamentales de la physique. 

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L'horloge atomique -

Ces horloges sont probablement un des instruments qui mesure le temps avec le plus de précision, avec une exactitude au milliardième de seconde près. Impressionnant, non ? En effet, ces horloges se servent des radiations pour calculer la durée exacte d'une seconde. 

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Le césium -

L'élément radioactif, ou césium, est un outil de mesure utilisé avec une horloge atomique pour le calcul d'une seconde. Les atomes de cet élément oscillent en continu. Ces vibrations sont fondamentales pour effectuer le suivi du temps tout autour du monde. 

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La décroissance radioactive -

D'autres types d'isotopes radioactifs servent aussi d'horloges géologiques. Ils permettent aux chercheurs d'établir une datation au carbone 14 des roches et des artefacts avec une précision remarquable. 

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L'horloge atomique spatiale -

La Deep Space Atomic Clock (DSAC) est une horloge atomique créée par la NASA. Elle permet à l'agence spatiale de diriger avec précision toutes leurs missions, leur évitant ainsi de se reposer sur des systèmes basés sur Terre. 

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Les horloges optiques -

Ces horloges se basent sur les fréquences optiques — qui sont tout simplement les champs électromagnétiques de la Terre. Elles nous garantissent un chronométrage du temps plus précis encore que les horloges atomiques, voire une redéfinition des standards jusqu'alors utilisés pour mesurer le temps. 

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La dilatation du temps -

La théorie de la gravité d'Einstein prévoit que la gravité et la vitesse impactent fortement l'écoulement du temps. De cette façon, l'exploration spatiale et le passage du temps dépendent de la vitesse à laquelle le vaisseau spatiale se déplace. 

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Les chronomètres -

Ces montres de précision sont utilisées dans la navigation pour mesurer les longitudes avec exactitude. Elles permettent de déterminer les écarts de temps entre une position précise et un point de référence donné, comme le Greenwich Mean Time (GMT). 

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L'horloge biologique -

Ces horloges peuvent être observées dans tous les organismes allant de la plante aux animaux. Elles régulent un large nombre de processus physiologiques, tels que le cycle veille-sommeil et les comportements saisonniers. Ces processus physiologiques dépendent des mécanismes de chronométrage internes. 

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Les secondes intercalaires -

Les secondes intercalaires sont occasionnellement combinées au temps universel coordonné (UTC), puisque la Terre n'a pas une rotation fixe. Prendre en considération ces secondes intercalaires garantit que le temps qui passe corresponde aux données astronomiques.

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Le Network Time Protocol (NTP) -

Le Network Time Protocol (NTP), ou protocole de synchronisation de réseau, synchronise les horloges des ordinateurs via internet en s'appuyant sur des algorithmes, ce qui est essentiel pour sécuriser les communications et les transactions. 

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La science climatique - Un chronométrage fidèle du temps permet aux scientifiques de comprendre les cycles climatiques, observer les changements du climat, et prévoir les tendances à venir.

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La géodésie -

Afin d'étudier la forme exacte de la Terre et son champ magnétique, les scientifiques doivent s'appuyer sur des mesures précises du temps pour pouvoir se servir des systèmes GPS et de positionnement par satellite.  

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Différentes distances -

Les lois de la physique nous indiquent que le temps est mesuré différemment selon notre distance par rapport à la surface terrestre. En effet, les satellites ont besoin de mesurer le temps différemment en raison de leur altitude et de leur grande vitesse de déplacement. 

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Les télécommunications -

Les réseaux de communication tout autour de la planète fonctionnent grâce à une synchronicité parfaite afin de transmettre les données à travers les continents de façon fiable et efficace. 

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L'aviation -

Les vols commerciaux et militaires traversent régulièrement les fuseaux horaires, ce qui peut rendre problématique la moindre imprécision. Les systèmes de navigation dépendent d'un chronométrage très précis pour assurer un voyage aérien efficace et sécurisé. 

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La station spatiale internationale -

Les astronautes à bord de l'ISS utilisent leurs propres horloges pour la synchronisation de leurs activités et expérimentations dans l'espace. 

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Les capsules temporelles -

Bien que ce ne soit pas une méthode précise de chronométrage, les capsules temporelles enterrées ont le rôle de figer, à la manière d'un instantané, un bout de culture et d'histoire pour la postérité. 

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L'intrication quantique -

Les scientifiques essaient d'étudier les particules à l'échelle quantique dans le but de chronométrer le temps. Mais cela demeure largement théorique. Ils pensent que ces "enchevêtrements" quantiques peuvent être mesurés afin de déterminer avec exactitude l'écoulement du temps.  

Sources : (Encyclopedia of Time) (‘Of Clocks and Time’) (History of Astronomy: An Encyclopedia) (Engage Learning Magazine)

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