Pourquoi nos journées durent-elles 24h et nos heures 60 minutes ?

Publié par Association Infusciences, le 5 octobre 2021   330

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La mesure du temps a toujours été une préoccupation importante : pour définir le temps de travail, les heures des cérémonies notamment religieuses et aujourd’hui pour savoir à quelle heure ne pas rater la sortie de notre série préférée. Mais pourquoi a-t-on choisi les chiffres 24 et 60 ? Cela nous vient des Egyptien·nes et des Babylonien·nes, vivants en Mésopotamie entre 2000 et 300 ans avant J-C.

Pour compter, ils et elles utilisaient leurs doigts et allaient jusqu’à 12. Mais comment faisaient-ils avec seulement deux mains  ? Une idée ? 

©Marie Arthuis

Ils et elles comptaient leurs phalanges ! Vous pouvez essayer : il suffit de compter avec votre pouce en “touchant” chacune des phalanges de vos quatre autres doigts. Et on arrive à douze. 

Ce système était ingénieux car il permettait de diviser facilement (et multiplier) par :

  • 2 ou 4 : en comptant seulement les doigts
  • 3 ou 6 : en comptant seulement les phalanges

(alors qu’on peut seulement diviser par 2 et 5 une base dix).

@Marie Arthuis

Et pour mesurer le temps ?

Les journées étaient rythmées par le soleil : une partie avec, le jour, et une partie sans, la nuit. Rapidement, les populations ont défini la journée comme étant le temps entre deux positions du soleil au zénith, on parle de jour solaire. Restant sur une base de 12, ils et elles les ont découpées en plusieurs parties : 12 pour le jour, 12 pour la nuit. 

Les systèmes de calcul ont continué de se perfectionner lors des IIe et Ier millénaires avant J-C. On invente de nouvelles manières de compter et d’écrire les numérotations. On a retrouvé près de 400 tablettes en argile, dans les années 1850, sur lesquelles ils et elles écrivaient leurs calculs, ce qui nous permet de mieux décrire leur quotidien.

Une nouvelle numérotation fait son apparition avec les Babyloniens : la “base 60”. Il s’agit alors de chiffres allant de 1 à 60 (le zéro n’existant pas encore) décrit par des signes : des clous pour les unités et des chevrons pour les dizaines.

© Wikipédia

Cette base serait dérivée de la “base 12” vue précédemment, selon le mathématicien et historien du nombre, Georges Ifrah. En effet, si on garde la numérotation de nos 12 phalanges sur une main et qu’on ajoute les retenues sur l’autre main, on peut monter à 60 (12x5 = 60) : une fois 12 atteint sur une main, on compte +1 sur l’autre main, et on recompte jusqu’à 12... etc.

©Marie Arthuis

Cette base de 60 est aujourd’hui toujours utilisée pour nos minutes et nos secondes, développées notamment au Moyen-Âge avec les premières horloges mécaniques. Elles sont des divisions de l’heure.

Et une seconde ça dure combien de temps ?

La définition de la seconde n’est pas une tâche facile. On a tenté de la définir scientifiquement pour la première fois, en 1889, en la décrivant comme étant une division du jour solaire. Voici la preuve apportée par les astronomes : si on multiplie le nombre de secondes qu’il y a dans une minute, puis le nombre de minutes par heure, puis le nombre d’heure par jour, on finit par définir qu’il y a 86 400 secondes dans une journée. Ainsi on définit la seconde comme étant 1/86 400e de jour solaire.

Les sciences ont toujours cherché à être de plus en plus précises, et la définition de la seconde n’y a pas échappé. En 1960, les chercheur·es se sont basé·es sur la physique atomique pour définir plus précisément la seconde. S’appuyant sur les vibrations de l’atome* de césium qu’il connaît bien, le scientifique anglais Louis Essen a mesuré qu’une seconde durait le temps de 9 192 631 770 vibrations de l’atome de césium. Plus difficile de vérifier avec notre calculatrice...

*Un atome est une très petite particule, invisible à l'œil nu, qui compose la matière : notre corps est fait de milliards de milliards...

d’atomes, tout comme notre table ou nos chaises.

Les deux définitions cohabitent toujours. En 2025, une nouvelle définition de la seconde devrait être apportée par la communauté scientifique. Affaire à suivre...

©Marie Arthuis

Le petit plus…

Mais entre la théorie scientifique et la réalité, il y a parfois des décalages. C’est le cas avec les secondes ! En effet, la Terre dispose de légères modifications de sa rotation et ralentit quelque peu. Ainsi la seconde basée sur le jour solaire (1/86400) et celle du césium (9 192 631 770 vibration d’atome) sont différentes. Quand cette différence est « trop grande », on ajoute une seconde intercalaire dans nos systèmes informatiques pour coller à nouveau au soleil. Depuis 1972, ce sont 27 secondes qui ont été ajoutées.

Marie Arthuis

visuel principal : © Image par Couleur de Pixabay


Sources :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Num%C3%A9ration_m%C3%A9sopotamienne

https://www.simplyscience.ch/fr/jeunes/decouvre/la-longue-histoire-de-la-seconde?r=1

https://books.google.fr/books?id=xlzCWmXguwsC&pg=PA92&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false