temps universel

Imaginez que l'on veuille régler le temps en regardant la Terre tourner. On observe alors des astres très lointains depuis le sol pour suivre cette rotation, plutôt que de se fier uniquement à une horloge.

La valeur de référence obtenue aujourd'hui s'appelle UT1. Des observations de quasars par interférométrie à très longue base permettent de la déterminer avec une précision de l'ordre de 4 millisecondes. Elle suit la rotation effective de la Terre, tandis que l'UTC repose sur des horloges atomiques.

Le temps universel, abrégé TU en français et UT en anglais, est une échelle de temps liée à la rotation de la Terre par rapport à des objets célestes lointains. Il prolonge le temps moyen de Greenwich, ou GMT, défini comme le temps solaire moyen au méridien de Greenwich. Sous la dénomination UT, il a officiellement remplacé le GMT en 1972. UT1 désigne une forme particulière de UT, et non le nouveau nom direct du GMT.

La méthode de détermination a changé. Historiquement, des observatoires terrestres relevaient le passage d'étoiles au méridien et préféraient les objets extragalactiques au Soleil pour gagner en précision. Aujourd'hui, UT1 est la version de référence : sa valeur est estimée par interférométrie à très longue base, ou VLBI, à partir d'observations de quasars lointains. Pour cette détermination d'UT1 par VLBI, l'incertitude annoncée est de l'ordre de 4 millisecondes.

UT1 représente la rotation effective de la Terre. Cette origine physique le distingue du Temps Universel Coordonné, abrégé UTC, qui est fondé sur des horloges atomiques. Les deux échelles diffèrent légèrement et leurs noms ne sont donc pas interchangeables.

On cherche quelle échelle employer pour décrire la rotation effective de la Terre. Les données sont les suivantes : l'échelle visée doit suivre cette rotation ; UT1 est estimé par VLBI sur des quasars lointains ; pour cette détermination, l'incertitude annoncée est de l'ordre de 4 millisecondes ; l'UTC repose, lui, sur le temps atomique selon sa propre définition.

1. Repérer la grandeur recherchée : il s'agit de la rotation terrestre effective.
2. Choisir la version correspondante du temps universel : UT1.
3. Associer la méthode de détermination : des observations de quasars par VLBI.
4. Lire les 4 millisecondes comme l'ordre de grandeur annoncé de l'incertitude de cette détermination, et non comme l'écart entre UT1 et UTC.

Le résultat est donc une date ou une heure exprimée sur l'échelle UT1. Le contrôle consiste à vérifier que la valeur représente la rotation terrestre. Si elle provient seulement d'horloges atomiques, il faut encore identifier explicitement l'échelle et sa construction : ce seul indice ne distingue pas UTC de TAI, de TT ou d'une autre échelle atomique.

Pour décrire la rotation effective de la Terre, on retient UT1. Le critère décisif est que la valeur représente la rotation terrestre ; la VLBI sur des quasars lointains est la méthode actuelle pour la déterminer.

Pour lire un document historique, on regarde la date et le nom employé. Le GMT désigne le temps solaire moyen de Greenwich ; UT est la dénomination qui l'a officiellement remplacé en 1972.

Pour une valeur produite par des horloges atomiques, on identifie d'abord l'échelle et sa construction : il peut s'agir d'UTC, mais aussi de TAI, de TT ou d'une autre échelle atomique. On emploie UTC seulement si la valeur est explicitement construite selon sa définition.

UT1 et UTC. UT1 reflète la rotation effective de la Terre ; les observations VLBI de quasars servent à en estimer la valeur. UTC est une échelle précise construite selon sa propre définition à partir du temps atomique. La seule utilisation d'horloges atomiques ne suffit pas à identifier UTC : elle peut aussi concerner TAI, TT ou d'autres échelles.

Temps universel et GMT. Le GMT est le temps solaire moyen au méridien de Greenwich. Le temps universel en constitue le prolongement moderne et l'a officiellement remplacé sous le nom UT en 1972 ; les deux appellations ne décrivent donc pas exactement le même cadre.

Ne pas transformer une incertitude en écart. Les 4 millisecondes indiquent ici l'ordre de grandeur annoncé de l'incertitude de la détermination d'UT1 par VLBI. Elles ne donnent pas la différence entre UT1 et UTC. Pour connaître cette différence, il faut une information distincte.

Ne pas traiter TU comme le nom d'une mesure unique. Dans un contexte actuel où la rotation effective est visée, la version de référence à identifier est UT1. Une mention générique de TU ne suffit pas à conclure que la valeur citée est UTC.

Ne pas confondre repère observé et source du temps. Les quasars lointains sont des repères observés par VLBI pour estimer UT1. Les horloges atomiques servent à réaliser plusieurs échelles, dont UTC, TAI et TT : leur emploi ne suffit donc pas à identifier l'échelle.

Le temps moyen de Greenwich éclaire l'origine historique du temps universel et le repère solaire moyen auquel la définition de TU se rattache.

Un prolongement naturel consiste à examiner séparément ce que mesure une observation de la rotation terrestre et ce que réalise une échelle fondée sur des horloges atomiques. Cette distinction explique pourquoi UT1 et UTC peuvent rester proches sans être identiques.