Chronométrie

La chronométrie ou l'horlogerie ( littéralement « l'étude du temps » ) est la science qui étudie la mesure du temps et le chronométrage . La chronométrie permet d'établir des mesures standard du temps, qui ont des applications dans un large éventail de domaines sociaux et scientifiques. L'horlogerie se réfère généralement spécifiquement à l'étude des dispositifs mécaniques de chronométrage, tandis que la chronométrie a une portée plus large, incluant également les comportements biologiques par rapport au temps (biochronométrie), ainsi que la datation du matériel géologique ( géochronométrie ).  

L'horlogerie est couramment utilisée spécifiquement en référence aux instruments mécaniques créés pour mesurer le temps : horloges , montres , mécanismes d'horlogerie , cadrans solaires , sabliers , clepsydres , minuteries , chronomètres , chronomètres de marine et horloges atomiques sont tous des exemples d' instruments utilisés pour mesurer le temps. Les personnes intéressées par l'horlogerie sont appelées horlogers . Ce terme est utilisé à la fois par les personnes qui s'occupent professionnellement d'appareils de chronométrage, ainsi que par les passionnés et les spécialistes de l'horlogerie. L'horlogerie et les horlogers ont de nombreuses organisations, à la fois des associations professionnelles et des sociétés plus savantes. La plus grande organisation horlogère au monde est la NAWCC, la National Association of Watch and Clock Collectors, qui est basée aux États-Unis, mais qui a également des sections locales ailleurs.

Des traces de mesure du temps sont attestées au Paléolithique , sous la forme d'inscriptions faites pour marquer le passage des cycles lunaires et mesurer les années. Les calendriers écrits ont ensuite été inventés, suivis par des appareils mécaniques. Les plus hauts niveaux de précision sont actuellement atteints par les horloges atomiques , qui sont utilisées pour suivre la seconde standard internationale.

La chronométrie est dérivée de deux mots racines, chronos et metron (χρόνος et μέτρον en grec ancien respectivement), dont les significations approximatives sont « temps » et « mesure ». La combinaison des deux est considérée comme signifiant la mesure du temps.

Dans le lexique grec ancien, les significations et les traductions diffèrent selon la source. Chronos, utilisé en relation avec le temps dans des périodes définies, et lié aux dates dans le temps, à la précision chronologique, et parfois dans de rares cas, fait référence à un retard. La ​​durée à laquelle il fait référence varie des secondes aux saisons de l'année en passant par la vie entière, il peut également concerner des périodes de temps pendant lesquelles un événement spécifique a lieu, ou persiste, ou est retardé.

Le mot racine est lié au dieu Chronos dans la mythologie grecque antique, qui incarnait l'image du temps, originaire du chaos primordial. Connu comme celui qui fait tourner la roue du zodiaque, une preuve supplémentaire de son lien avec la progression du temps. Cependant, le grec ancien fait une distinction entre deux types de temps, chronos, la progression statique et continue du présent vers le futur, le temps dans un sens séquentiel et chronologique, et Kairos , un concept basé sur un sens plus abstrait, représentant le moment opportun pour qu'une action ou un changement se produise.

Kairos (καιρός) ne met pas l'accent sur la chronologie précise, mais est plutôt utilisé comme un moment spécifiquement adapté à quelque chose, ou également une période de temps caractérisée par un aspect de crise, également en rapport avec la fin des temps. Il peut également être vu à la lumière d'un avantage, d'un profit ou d'un fruit d'une chose, mais a également été représenté dans le sentiment apocalyptique, et également montré comme variable entre malheur et succès, étant comparé à une partie du corps vulnérable en raison d'une lacune dans l'armure pour Homère , bénéfice ou calamité selon la perspective. Il est également référencé dans la théologie chrétienne , étant utilisé comme implication de l'action de Dieu et du jugement dans les circonstances.

En raison de la relation inhérente entre chronos et kairos, leur fonction étant de représenter et de concevoir le temps dans la Grèce antique, comprendre l'un revient à comprendre l'autre en partie. L'implication de chronos, une disposition indifférente et une essence éternelle, est au cœur de la science de la chronométrie, les biais sont évités et une mesure précise est privilégiée.

La biochronométrie (également appelée chronobiologie ou chronométrie biologique) est l'étude des comportements et des modèles biologiques observés chez les animaux à l'aide de facteurs basés sur le temps. Elle peut être classée en rythmes circadiens et cycles circannaux . Des exemples de ces comportements peuvent être : la relation entre les signaux de marée quotidiens et saisonniers et l'activité des plantes et des animaux marins, la capacité photosynthétique et la réactivité phototactique des algues, ou la compensation métabolique de la température chez les bactéries.

Les rythmes circadiens de diverses espèces peuvent être observés à travers leur fonction motrice globale tout au long d'une journée. Ces modèles sont plus apparents lorsque la journée est davantage classée en temps d'activité et de repos. L'étude d'une espèce est menée en comparant les rythmes libres et entraînés, le premier étant obtenu à partir de l'environnement naturel de l'espèce et le second à partir d'un sujet à qui on a appris certains comportements. Les rythmes circadiens sont similaires mais se rapportent à des modèles à l'échelle d'une année, des modèles tels que la migration, la mue, la reproduction et le poids corporel en sont des exemples courants, la recherche et l'enquête sont réalisées avec des méthodes similaires aux modèles circadiens.

Les rythmes circadiens et circannuels peuvent être observés dans tous les organismes, tant dans les organismes unicellulaires que multicellulaires. Une sous-branche de la biochronométrie est la microbiochronométrie (également chronomicrobiologie ou chronométrie microbiologique), et consiste en l'examen des séquences et des cycles comportementaux au sein des micro-organismes. L'adaptation aux rythmes circadiens et circannuels est une évolution essentielle pour les organismes vivants, ces études, ainsi que l'éducation sur les adaptations des organismes mettent également en lumière certains facteurs affectant les réponses de nombreuses espèces et organismes, et peuvent également être appliquées pour mieux comprendre la physiologie globale, cela peut également être le cas pour les humains, les exemples incluent : les facteurs de performance humaine, le sommeil, le métabolisme et le développement de maladies, qui sont tous liés aux cycles biochronométriques.

La chronométrie mentale (également appelée chronométrie cognitive) étudie les mécanismes de traitement de l’information humaine, à savoir le temps de réaction et la perception . En plus d’être un domaine de la chronométrie, elle fait également partie de la psychologie cognitive et de son approche contemporaine du traitement de l’information humaine. La ​​recherche comprend des applications des paradigmes chronométriques – dont beaucoup sont liés aux paradigmes classiques du temps de réaction de la psychophysiologie – en mesurant les temps de réaction des sujets avec des méthodes variées, et contribue aux études sur la cognition et l’action. Les modèles de temps de réaction et le processus d’expression de l’organisation temporostructurelle des mécanismes de traitement humains ont une essence computationnelle innée. Il a été avancé que pour cette raison, les cadres conceptuels de la psychologie cognitive ne peuvent pas être intégrés de manière typique.

Une méthode courante consiste à utiliser des potentiels évoqués (PRE) dans les expériences de stimulation-réponse. Il s'agit de fluctuations de tensions transitoires générées dans les tissus neuronaux qui se produisent en réponse à un événement de stimulation, soit immédiatement avant, soit immédiatement après. Ce test met l'accent sur le déroulement temporel et la nature des événements mentaux et aide à déterminer les fonctions structurelles du traitement de l'information humaine.

La datation des matériaux géologiques fait partie du domaine de la géochronométrie et relève de la géochronologie et de la stratigraphie , tout en se différenciant de la chronostratigraphie . L'échelle géochronométrique est périodique, ses unités fonctionnent en puissances de 1000 et sont basées sur des unités de durée, ce qui contraste avec l'échelle chronostratigraphique. Les distinctions entre les deux échelles ont provoqué une certaine confusion, même au sein des communautés universitaires.

La géochronométrie consiste à calculer une date précise des sédiments rocheux et d'autres événements géologiques, donnant une idée de l'histoire de diverses zones. Par exemple, les mouvements et les événements volcaniques et magmatiques peuvent être facilement reconnus, ainsi que les dépôts marins, qui peuvent être des indicateurs d'événements marins et même de changements environnementaux mondiaux. Cette datation peut être effectuée de plusieurs manières. Toutes les méthodes fiables - à l'exception de la thermoluminescence , de la radioluminescence et de la datation par résonance de spin électronique ( ESR ) - sont basées sur la désintégration radioactive , en se concentrant sur la dégradation du nucléide parent radioactif et la croissance du produit de filiation correspondant.

En mesurant les isotopes filles dans un échantillon spécifique, son âge peut être calculé. La conformité préservée des nucléides parents et filles fournit la base de la datation radioactive par géochronométrie, en appliquant la loi de Rutherford Soddy sur la radioactivité, en utilisant spécifiquement le concept de transformation radioactive dans la croissance du nucléide fille.

La thermoluminescence est un concept extrêmement utile à appliquer, utilisé dans de nombreux domaines scientifiques, la datation par thermoluminescence est une méthode peu coûteuse et pratique pour la géochronométrie. La ​​thermoluminescence est la production de lumière à partir d'un isolant et d'un semi-conducteur chauffés, elle est parfois confondue avec les émissions de lumière incandescente d'un matériau, un processus différent malgré les nombreuses similitudes. Cependant, cela ne se produit que si le matériau a été exposé et absorbé par un rayonnement. Il est important de noter que les émissions de lumière de la thermoluminescence ne peuvent pas être répétées. L'ensemble du processus, depuis l'exposition du matériau au rayonnement, devrait être répété pour générer une autre émission de thermoluminescence. L'âge d'un matériau peut être déterminé en mesurant la quantité de lumière émise pendant le processus de chauffage, au moyen d'un phototube, car l'émission est proportionnelle à la dose de rayonnement absorbée par le matériau.

La métrologie du temps ou métrologie du temps et des fréquences est l'application de la métrologie au chronométrage, y compris la stabilité de fréquence . Ses principales tâches sont la réalisation de la seconde comme unité de mesure du temps du SI et l'établissement d' étalons de temps et d'étalons de fréquence ainsi que leur diffusion .

Les premiers humains auraient utilisé leurs sens de base pour percevoir l’heure de la journée et se seraient appuyés sur leur sens biologique du temps pour discerner les saisons afin d’agir en conséquence. Leurs cycles saisonniers physiologiques et comportementaux sont principalement influencés par un système biologique de mesure du temps de la photopériode basé sur la mélatonine – qui mesure le changement de la lumière du jour au cours du cycle annuel, donnant ainsi une idée du moment de l’année – et leurs rythmes circannuels, permettant d’anticiper les événements environnementaux des mois à l’avance pour augmenter les chances de survie.

Il existe un débat sur la date de la première utilisation des calendriers lunaires et sur le fait que certaines découvertes constituent ou non un calendrier lunaire. La plupart des découvertes et des matériaux associés à l'ère paléolithique sont façonnés à partir d'os et de pierre, avec diverses marques d'outils. On pense que ces marques ne sont pas le résultat de marques représentant les cycles lunaires, mais de gravures non notationnelles et irrégulières, un motif de marques subsidiaires ultérieures qui ne tiennent pas compte du dessin précédent indique que les marques sont plutôt l'utilisation de motifs et de marquages ​​rituels.

Cependant, à mesure que les humains se sont tournés vers l'agriculture, l'importance et la confiance dans la compréhension des rythmes et du cycle des saisons ont augmenté, et le manque de fiabilité des phases lunaires est devenu problématique. Un homme primitif habitué aux phases de la lune les utilisait comme règle empirique, et le risque que les conditions météorologiques interfèrent avec la lecture du cycle a encore dégradé la fiabilité. La longueur d'une lune est en moyenne inférieure à celle de notre mois actuel, ce qui ne constitue pas une alternative fiable, de sorte qu'au fil des années, la marge d'erreur entre les deux augmente jusqu'à ce qu'un autre indicateur fournisse une indication.

Les calendriers égyptiens antiques furent parmi les premiers calendriers créés, et le calendrier civil survécut même longtemps après, survivant même après l'effondrement de sa culture et pendant l'ère chrétienne primitive. Certains pensent qu'il a été inventé vers 4231 av. J.-C., mais une datation précise et exacte est difficile à son époque et l'invention a été attribuée à 3200 av. J.-C., lorsque le premier roi historique d'Égypte, Ménès , unifia la Haute et la Basse-Égypte . Il était à l'origine basé sur les cycles et les phases de la lune, cependant, les Égyptiens se rendirent compte plus tard que le calendrier était erroné en remarquant que l'étoile Sirius se levait avant le lever du soleil tous les 365 jours, une année telle que nous la connaissons aujourd'hui, et fut refait pour se composer de douze mois de trente jours, avec cinq jours épagomènes. Le premier est appelé le calendrier lunaire des anciens Égyptiens, et le second le calendrier civil.

Les premiers calendriers contiennent souvent un élément des traditions et des valeurs de leur culture respective, par exemple, le mois intercalaire de cinq jours du calendrier civil de l'Égypte ancienne représentant les anniversaires des dieux Horus , Isis , Seth , Osiris et Nephthys . maya d'une date zéro ainsi que le lien du Tzolkʼin avec leurs treize couches du ciel (le produit de celui-ci et de tous les chiffres humains, vingt, faisant l'année de 260 jours de l'année) et la durée entre la conception et la naissance pendant la grossesse.

Il existe de nombreux musées d'horlogerie et plusieurs bibliothèques spécialisées consacrées à ce sujet. L' observatoire royal de Greenwich en est un exemple : c'est aussi la source du méridien de Greenwich et le lieu où furent fabriqués les premiers chronomètres marins suffisamment précis pour déterminer la longitude (fabriqués par John Harrison ). Parmi les autres musées d'horlogerie de la région de Londres, on trouve le Clockmakers' Museum , qui a rouvert ses portes au Science Museum en octobre 2015, les collections d'horlogerie du British Museum , le Science Museum (Londres) et la Wallace Collection . La Guildhall Library de Londres abrite une vaste collection publique sur l'horlogerie. À Upton, également au Royaume-Uni, au siège du British Horological Institute , se trouve le Museum of Timekeeping. Un musée d'horlogerie plus spécialisé au Royaume-Uni est le Cuckooland Museum dans le Cheshire , qui abrite la plus grande collection au monde d' horloges à coucou anciennes .

L'un des musées les plus complets consacrés à l'horlogerie est le Musée international d'horlogerie de La Chaux-de-Fonds en Suisse, qui abrite une bibliothèque publique d'horlogerie. Le Musée d'Horlogerie du Locle est plus petit mais situé à proximité. D'autres bonnes bibliothèques horlogères accessibles au public se trouvent au Musée international d'horlogerie de Suisse, à La Chaux-de-Fonds et au Locle .

En France, Besançon possède le Musée du Temps dans l'historique Palais Grenvelle. À Serpa et Évora , au Portugal , se trouve le Museu do Relógio. En Allemagne, il existe le Deutsches Uhrenmuseum à Furtwangen im Schwarzwald , dans la Forêt-Noire , qui abrite une bibliothèque publique d'horlogerie.

Les deux principaux musées spécialisés en horlogerie en Amérique du Nord sont le National Watch and Clock Museum de Columbia, en Pennsylvanie , et l' American Clock and Watch Museum de Bristol, dans le Connecticut . Un autre musée consacré aux horloges est le Willard House and Clock Museum de Grafton, dans le Massachusetts . L'une des bibliothèques horlogères les plus complètes ouvertes au public est la National Watch and Clock Library de Columbia, en Pennsylvanie .

Parmi les organisations horlogères savantes notables, on peut citer :

• American Watchmakers-Clockmakers Institute – AWCI (États-Unis d’Amérique)
• Société d'horlogerie antiquaire – AHS (Royaume-Uni)
• British Horological Institute – BHI (Royaume-Uni)
• Chronométrophilie (Suisse)
• Deutsche Gesellschaft für Chronometrie – DGC (Allemagne)
• Société horlogère de New York – HSNY (États-Unis d’Amérique)
• Association nationale des collectionneurs de montres et d'horloges – NAWCC (États-Unis d'Amérique)
• UK Horology - Société d'horlogerie et de montres britannique basée à Bristol