, Fuseaux horaires et Ligne de date internationale
Comment nous structurons le temps
Les deux cycles naturels sur lesquels les mesures du temps sont basées sont l’année et le jour. L’année est définie comme le temps nécessaire à la Terre pour effectuer un tour autour du Soleil, tandis que le jour est le temps nécessaire à la Terre pour effectuer un tour sur son axe. La Terre a besoin de 365 jours plus environ 6 heures pour faire le tour du Soleil une fois, donc une année ne se compose pas d’un nombre rond de jours; la journée fractionnée doit être prise en charge par un jour supplémentaire tous les quatre ans.
Mais parce que la Terre, en tournant sur son axe, se déplace également autour du Soleil, il y a deux sortes de jours. Un jour peut être défini comme l’intervalle entre le point le plus élevé du Soleil dans le ciel sur deux jours successifs. Ceci, calculé en moyenne sur l’année, produit la journée habituelle de 24 heures. Mais on pourrait aussi définir un jour comme l’intervalle de temps entre les moments où un certain point du ciel, par exemple une étoile idéalement située, est directement au-dessus de la tête. C’est ce qu’on appelle :
Temps sidéral. Un jour sidéral est le temps qu’il faut à la Terre pour effectuer une rotation sur son axe afin qu’une étoile particulière puisse être observée deux fois au méridien qui passe directement au-dessus. Parce que la Terre se déplace autour du Soleil pendant qu’elle tourne sur son axe, le jour sidéral est environ 4 minutes plus court que le jour solaire, ce qui équivaut à 23 heures, 56 minutes et 4 secondes en temps solaire moyen. En conséquence, une étoile semblera se lever environ 4 minutes plus tôt chaque nuit, et différentes étoiles seront visibles à différents moments de l’année. Les astronomes utilisent un point qu’ils appellent le?équinoxe vernal ? pour déterminer l’heure sidérale locale.
Le temps solaire apparent est le temps basé directement sur la position du Soleil dans le ciel. Dans la vie ordinaire, la journée va de minuit à minuit. Il commence lorsque le Soleil est invisible en étant à 12 heures de son zénith. Les astronomes utilisent le jour dit Julien, qui va de midi à midi; le concept a été inventé par l’astronome Joseph Scaliger, qui l’a nommé d’après son père, Julius. Pour éviter les problèmes causés par les jours bissextiles et ainsi de suite, Scaliger a choisi une date commodément éloignée dans le passé (4713 av.J.-C.) et a suggéré de simplement compter les jours sans tenir compte des semaines, des mois et des années. La raison pour laquelle le Jour julien se déroule de midi à midi est la pratique selon laquelle les observations astronomiques s’étendent généralement sur l’heure de minuit, ce qui nécessiterait un changement de date si le jour astronomique, comme le jour civil, se déroulait de minuit à minuit.
Le temps solaire moyen, plutôt que le temps solaire apparent, est la base de l’heure civile locale et de l’heure normale. Le temps solaire moyen est basé sur la position d’un fictif?soleil moyen.? La raison pour laquelle ce soleil fictif doit être introduit est la suivante: La Terre tourne régulièrement sur son axe; elle a besoin du même nombre de secondes quelle que soit la saison. Mais le mouvement de la Terre autour du Soleil n’est pas régulier car l’orbite terrestre est une ellipse. Cela a pour résultat (comme expliqué dans la section Les saisons) que la Terre se déplace plus vite en janvier et plus lentement en juillet. Bien que ce soit la Terre qui change de vitesse, elle nous regarde comme si le Soleil le faisait. En janvier, lorsque la Terre se déplace plus vite, le mouvement apparent du Soleil semble plus rapide. Le soleil moyen des mesures du temps est donc un soleil qui se déplace régulièrement toute l’année; le vrai Soleil sera soit devant, soit derrière le soleil moyen. La différence entre le Soleil réel et le soleil moyen fictif s’appelle l’équation du temps.
Fuseaux horaires. Mais si toutes les horloges étaient réellement réglées par le temps solaire moyen, nous serions en proie à une multitude de différences de temps qui le seraient?correct? mais une nuisance majeure. Une horloge à Long Island, indiquant correctement l’heure solaire moyenne pour son emplacement (ce serait l’heure civile locale), serait légèrement en avance sur une horloge à Newark, New Jersey. L’horloge de Newark serait légèrement en avance sur une horloge à Trenton, New Jersey, qui, à son tour, serait en avance sur une horloge à Philadelphie. Cette condition a prévalu jusqu’en 1884, lorsqu’un système d’heure normale a été adopté par la Conférence internationale du Méridien. La surface de la Terre était divisée en 24 zones. L’heure standard de chaque zone est l’heure astronomique moyenne de l’un des 24 méridiens, espacés de 15 degrés, commençant au méridien de Greenwich, en Angleterre, et s’étendant d’est en ouest autour du globe jusqu’à la Ligne de date internationale. (Ce système a en fait été mis en service un an plus tôt par les compagnies de chemin de fer des États-Unis et du Canada, qui, jusque-là, devaient faire face à une centaine d’heures de soleil locales contradictoires observées dans des terminaux à travers le pays.)
Pour des raisons pratiques, cette convention est parfois modifiée. Par exemple, l’Alaska, pendant un certain temps, se composait de quatre des huit fuseaux horaires américains: le fuseau horaire normal du Pacifique (à l’est de Juneau) et les 6e (Juneau), 7e (Mouillage) et 8e (Nome) zones, englobant respectivement les 135, 150 et 165 méridiens. En 1983, par acte du Congrès, tout l’État (à l’exception des Aléoutiennes les plus occidentales) a été uni dans la 6e zone, l’heure normale de l’Alaska.
Les huit fuseaux horaires standard des États-Unis sont: Atlantique (comprend Porto Rico et les îles Vierges), est, centre, montagne, Pacifique, Alaska, Hawaï-Aléoutiennes (comprend tout Hawaï et les Aléoutiennes à l’ouest des îles Fox) et Samoa.
La Ligne de Date. Alors que les fuseaux horaires sont basés sur l’événement naturel du Soleil traversant un méridien, la date doit être une décision arbitraire. Les méridiens sont traditionnellement comptés à partir du méridien de l’observatoire de Greenwich, en Angleterre, appelé méridien zéro. L’endroit logique pour changer la date est 12 heures, ou 180, de Greenwich. Heureusement, le 180e méridien traverse principalement le Pacifique ouvert. La ligne de date fait un zigzag au nord pour incorporer la pointe orientale de la Sibérie dans le système horaire sibérien, puis une autre pour incorporer un certain nombre d’îles dans le fuseau horaire Hawaï-Aléoutiennes. Dans le sud, il y a un zigzag similaire dans le but de lier un certain nombre d’îles appartenant à la Grande-Bretagne au système horaire de la Nouvelle-Zélande. Sinon, la ligne de date est la même que 180 de Greenwich. Aux points à l’est de la ligne de date, le calendrier est un jour plus tôt qu’aux points à l’ouest de celui-ci. Un voyageur se dirigeant vers l’est à travers la ligne de date d’une île à l’autre n’aurait pas à réinitialiser sa montre car il resterait à l’intérieur du fuseau horaire, mais ce serait la même heure de la veille.
Voir la carte des fuseaux horaires du monde et des États-Unis,
Les Fuseaux Horaires du Monde de l’Année bissextile 101 et la Carte des Fuseaux horaires