Pour nous, résidant en France métropolitaine, c'est en réalité l'année 2006 qui a compté une seconde de plus vers 1h du matin. J'ai été surpris que les médias nous parlent de cet évènement, d'habitude ils nous parlent de la misère dans le monde, de la violence et de pleins de choses inintéressantes.

Il faut savoir que la mesure du temps est un problème très épineux, mais je vais vous passer tous les détails (parce que j'en ai oublié les trois quarts) et vous faire une présentation légère.

Définitions

Seconde.
Comme vous devez le savoir, l'unité de mesure du temps (dans le système international) est la seconde. La définition de la seconde a changé au court du temps. Tout d'abord elle était défini comme 1/86400ème d'un jour solaire terrestre moyen (24 heures de 60 minutes de 60 secondes = 86400s (24*60*60)). À partir de 1960, pour palier un peu les problèmes dus aux irrégularités du mouvement de la Terre, elle a été définie comme 1/31 556 925,9747ème de l'année 1900. Mais depuis 1967, la seconde a enfin une valeur fixe et liée à une propriété inhérente de la matière. Elle est alors définie comme la durée de 9 192 631 770 périodes de l'onde émise par un atome de césium 133 lorsqu'un de ses électrons change de niveau d'énergie.

Échelle de temps.
Maintenant que nous avons une unité (avec 3 définitions), nous avons besoin d'une échelle de temps (pour dire "rendez-vous le 3 janvier 2006 à 23 heures 30 (sous entendu : du calendrier Grégorien)" ou "rendez-vous à la 1136327400ème secondes (sous-entendu pris presque au hasard : à partir du 1er janvier 1970 à minuit)").
Voici les échelles les plus importantes :

  • TAI : C'est une échelle basée sur des horloges atomiques, utilisant donc la dernière définition de la seconde. L'heure TAI a été réglée de telle sorte qu'elle était égal à l'heure UT1 le 1er janvier 1958. La seconde "atomique" étant un peu plus courte que la seconde "Terrestre", l'heure affichée par une horloge TAI est en avance sur l'heure UTC.

  • UT1 : Le temps universel (UT) représente l'heure à la position apparente du soleil observée depuis le méridien de Greenwich. Cette échelle est très instable à cause des variations de la rotation de la Terre. L'échelle UT1 est l'échelle UT corrigée du mouvement des pôles.

  • UTC : l'échelle UTC est basée sur l'échelle TAI, pour disposer de la précision et de la régularité des horloges atomiques, mais elle est gardée proche de la valeur de UT1 par l'ajout de secondes intercalaires. Quand la différence entre UTC et UT1 devient trop importante (0,9 s), une seconde est rajoutée pour recaler UTC au plus proche d'UT1. Cette seconde peut-être rajoutée le 31 juin (23h59m60s) ou le 31 décembre (même heure). Actuellement il y a 33 secondes entre TAI et UTC.

Maintenant que j'ai fini les définitions, vous savez d'où vient la seconde intercalaire. Notez que le système GPS est basé sur TAI mais avec un décalage. Le GPS a été calibré le 1er janvier 1980, à cette date il avait la même heure qu'UTC. Actuellement le GPS doit être en avance de 14 secondes sur l'UTC.

Comme jusque là c'était simple, je vais vous laisser de quoi réfléchir un petit peu : le temps est relativiste. Entendez par là que le temps ne s'écoule pas à la même vitesse en fonction de votre environnement (vitesse, gravité). Pour vous donner un ordre d'idée, les satellites GPS se déplacent à environ 14000 km/h, ce qui donne 7 µs de retard par jour. La gravité terrestre est plus faible à l'altitude des satellites GPS, ce qui donne 45,7 µs d'avance par jour. Soit au total des deux effets, une avance de 38,7 µs. Certains vont me dire que c'est une durée négligeable. Et bien ils ont tord. Les ondes électromagnétiques envoyées par les GPS, pour que nous puissions nous positionner, ont le temps de parcourir 11 km pendant ces 38,7 µs, assez pour ne plus savoir où nous sommes.

Pour finir je tiens à remercier la Wikipedia qui est une source énorme d'informations. Voici quelques liens supplémentaires en vrac pour ceux que ça intéresse :
http://tycho.usno.navy.mil/leapsec.html
http://media4.obspm.fr/(…)/section1_6_2_6.html
http://www.astro.oma.be/D1/TIME/description_fr.htm
http://www.obs-besancon.fr/article.php3?id_article=216
http://www.lkb.ens.fr/(…)/9_les_horloges_atomiques.htm
http://longueur.masse.temps.free.fr/temps.htm
http://www.ens-lyon.fr/(…)/Temps.htm
http://hpiers.obspm.fr/iers/bul/bulc/UTC-TAI.history
http://www.leapsecond.com/java/gpsclock.htm
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/earthor/utc/leapsecond_fr.html
http://llmb93.ac-creteil.fr/(…)/p1chap8.html