Pourquoi une heure compte 60 minutes et la tentative infructueuse de la modifier à 100 minutes

En octobre 1793, la jeune République française entreprit une expérience vouée à l'échec : changer de fuseau horaire.

Les révolutionnaires décidèrent que la journée serait désormais divisée en 10 heures, et non plus en 24. Chaque heure comporterait 100 minutes décimales , chacune composée de 100 secondes décimales.

Ce système horaire s'inscrivait dans un calendrier révolutionnaire plus vaste. L'objectif était de rationaliser (et de « déchristianiser ») la structure des années, notamment par l'instauration d'une semaine de 10 jours.

Rapidement, les travaux de conversion des horloges existantes au système décimal ont commencé. Les mairies ont installé des horloges décimales et les activités officielles ont été enregistrées selon le nouveau calendrier.

En conséquence, une myriade de maux de tête ont rapidement commencé à apparaître, selon Finn Burridge, communicateur scientifique du Royal Museum Greenwich à Londres — le siège de l'Observatoire royal, où le temps moyen de Greenwich (GMT) a été établi.

Le nouveau projet et la conversion des horloges existantes se sont avérés extrêmement difficiles .

Ce système isolait la France de ses voisins , et la population rurale déplorait que le jour de repos n'arrive que tous les dix jours. Finalement, le système horaire décimal français ne dura guère plus d'un an.

Pour comprendre comment nous avons commencé, et comptons encore aujourd'hui, la journée comme 24 heures, l'heure comme 60 minutes et la minute comme 60 secondes, il faut remonter à une époque où il n'existait aucun système de mesure du temps.

C'est l'histoire d'un des plus anciens systèmes de numération qui nous a conduits sur cette voie. Et elle explique pourquoi cet étrange système perdure encore aujourd'hui, tant de siècles après la chute des civilisations qui l'ont inventé.

Base 60

Ce système trouve son origine chez les Sumériens, un peuple ancien qui vivait en Mésopotamie (à peu près dans l'actuel Irak) entre 5300 et 1940 avant J.-C. Ils furent l'une des premières civilisations humaines à s'organiser en villes .

Parmi de nombreuses autres inventions, comme l'irrigation et la charrue, les Sumériens sont considérés comme les créateurs du premier système d'écriture connu — qui, soit dit en passant, comprenait un système de numération en base 60.

Ouvrez votre main et pliez un de vos doigts. Vous verrez qu'il possède trois articulations.

Comptez toutes les articulations des doigts d'une main (pouce exclu) et vous obtiendrez 12. Comptez ces 12 comme un seul, en utilisant l'un des doigts de l'autre main, et recommencez à compter jusqu'à 12 sur la première main, jusqu'à ce que les cinq doigts de la deuxième main soient occupés.

Vous venez de compter jusqu'à 60.

Il s'agit là d'une des théories spéculatives élaborées pour expliquer pourquoi les Sumériens auraient basé leur système mathématique naissant sur 60 et non sur 10. Et cette décision a des implications sur la façon dont nous mesurons le temps aujourd'hui.

Le développement des chiffres écrits par les Sumériens est né de la nécessité de tenir des registres du système agricole de plus en plus vaste et complexe qui approvisionnait leurs villes en pleine croissance, selon Martin Willis Monroe, spécialiste des cultures cunéiformes (les premiers systèmes d'écriture de l'ancien Moyen-Orient) à l'Université du Nouveau-Brunswick au Canada.

Ils commencèrent à utiliser de petites tablettes d'argile, souvent de la taille d'un smartphone, voire plus petites encore. Grâce à elles, les Sumériens consignaient des nombres, en imprimant les détails dans l'argile molle.

D'autres notations picturales suivirent rapidement, qui évoluèrent pour donner naissance à la célèbre langue cunéiforme des Sumériens .

Les tablettes d'argile n'ont été découvertes et leur déchiffrement a commencé qu'au milieu du XIXe siècle. Elles révèlent que les Sumériens utilisaient un système numérique complet, selon Monroe.

Mais ce qui était le plus important pour les mathématiques, et donc pour l'astronomie et la mesure du temps, c'était le système dit sexagésimal.

Les Sumériens utilisaient 60 de la même manière que nous utilisons 10 aujourd'hui.

« Quand on arrive à neuf, on se déplace d'une case vers la gauche, on écrit 1 et on ajoute un zéro à droite », explique Erica Meszaros. Elle a récemment soutenu sa thèse de doctorat en histoire des sciences exactes dans l'Antiquité à l'université Brown, aux États-Unis.

« C'est la même chose avec les sexagésimaux », explique-t-elle. « Ils atteignent 59 et, au lieu d'avoir un nombre supérieur à 59, ils utilisent simplement 1, mais avec un espace au-dessus. »

Malgré la théorie séduisante du comptage sur les doigts décrite ci-dessus, on ne sait pas avec certitude pourquoi les Sumériens ont établi un système basé sur 60.

« On ignore l'origine du nombre 60 », affirme Monroe. À tel point que certains universitaires suggèrent que le système sexagésimal pourrait être antérieur aux Sumériens.

Mais sa facilité d'utilisation est évidente.

Soixante est divisible par 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 et 60, sans avoir recours à des fractions ou des décimales. Comparons cela à 10, qui n'est divisible que par 1, 2, 5 et 10. L'avantage est déjà évident.

« Si vous travaillez avec des nombres à des fins très pratiques, comme la comptabilité, les impôts ou le partage des terres pour l'héritage de vos enfants, disposer d'une méthode simple pour effectuer ces opérations mathématiques peut s'avérer très utile », explique Meszaros.

L'origine du temps

Il n'existe aucune preuve formelle que les Sumériens utilisaient des instruments de mesure du temps. Cependant, selon Monroe, la mesure du temps existait probablement dans la région avant la première utilisation documentée de cadrans solaires et d'horloges à eau vers 1000 av. J.-C. par les Babyloniens, une ancienne civilisation mésopotamienne qui a succédé aux Sumériens.

D'après l'archéoastronome Rita Gautschy de l'Université de Bâle, en Suisse, la première civilisation connue pour avoir divisé la journée en heures était celle des anciens Égyptiens . Cette pratique apparaît dans des textes religieux datant d'environ 2500 avant J.-C.

Les plus anciens objets connus liés au temps faisaient initialement référence à minuit. Il s'agissait d'horloges stellaires diagonales, trouvées sur le couvercle intérieur des sarcophages de nobles égyptiens datant d'environ 2100 à 1800 avant J.-C., explique-t-elle.

On ignore précisément pourquoi les Égyptiens ont choisi une subdivision en 12, qui allait finalement aboutir à la journée complète de 24 heures.

Les Égyptiens possédaient un cycle zodiacal de 12 constellations , mais celui-ci a probablement été introduit après les premières mentions de 12 heures. Une autre possibilité est qu'ils comptaient jusqu'à 12 en utilisant les articulations et les doigts d'une seule main.

Certains experts pensent que cela pourrait être dû à son choix d'une semaine de 10 jours et à la façon dont cela coïncidait avec la visibilité de certaines étoiles.

Les plus anciens instruments connus de mesure du temps sont les cadrans solaires et les horloges à eau . Ils sont apparus en Égypte vers 1500 avant J.-C.

Certaines étaient utilisées dans le cadre du travail quotidien , mais la plupart « étaient probablement davantage liées aux rituels et à la sphère religieuse » qu'au comptage du temps, selon Gautschy.

« Personnellement, je pense que beaucoup étaient des offrandes aux dieux, des présents dévotionnels », explique-t-elle. « Nous disposons de très peu d'informations sur la mesure scientifique du temps » à cette époque.

Au départ, dans les textes traitant des affaires courantes, la plus petite unité de temps était généralement le poste de travail, explique Gautschy. Typiquement, on l'imaginait soit le matin, soit l'après-midi.

Mais, durant la période romaine de l'Égypte antique (à partir de 30 av. J.-C.), l'heure est devenue la norme. Et la demi-heure a également commencé à apparaître, explique-t-elle.

L'arrivée des minutes

Parallèlement, les Babyloniens développèrent également leur propre système horaire. Ils furent les premiers à diviser l'heure en unités beaucoup plus petites, mais non dans le but de compter le temps.

La civilisation babylonienne a prospéré entre 2000 et 540 avant J.-C. Elle a adopté l'écriture cunéiforme et le système de numération sexagésimal des Sumériens.

Vers 1000 avant J.-C., selon Meszaros, ils avaient déjà mis au point un calendrier basé sur le temps qu'il fallait au soleil pour revenir à la même position dans le ciel, soit un peu plus de 360 ​​jours .

Et ce nombre s'est avéré bien utile pour une civilisation qui utilisait déjà un système de numération basé sur le nombre 60.

« Waouh, n'est-ce pas incroyable pour un système sexagésimal ? », poursuit Meszaros.

« En fait, cela a directement conduit à 12 mois de 30 jours chacun », ce qui correspond également au cycle lunaire, souligne-t-elle.

Les Babyloniens ont développé un système horaire pratique pour un usage quotidien, divisant le jour et la nuit en 12 périodes, tout comme les Égyptiens.

La durée de ces « heures saisonnières » varie en fonction de la durée du jour et de la nuit.

« Nous divisons la journée en 12 parce que nous divisons le ciel nocturne en 12 mois et en 12 signes du zodiaque », poursuit Meszaros.

De nombreuses autres civilisations anciennes utilisaient le temps saisonnier, qui était encore en usage en Europe au XVe siècle et au Japon au XIXe siècle . Mais, selon Monroe, ce temps saisonnier n'a jamais été divisé en unités plus petites pour un usage pratique.

« Ce n'est vraiment important qu'à partir du début de l'ère moderne », explique-t-il. « Cela n'existe ni en Mésopotamie, ni dans d'autres cultures anciennes, car, en réalité, il n'y en avait pas besoin. »

Les Babyloniens avaient également mis au point un autre système de calcul du temps pour les événements astronomiques, non destiné à un usage quotidien. Ce système divisait la journée en 12 beru , ce qui correspond à environ deux heures modernes.

Babylone n'était pas la seule civilisation antique à utiliser ces horaires. On les retrouve également dans la Chine et le Japon anciens , par exemple.

Poussés par le besoin d'effectuer leurs calculs avec plus de précision, les Babyloniens commencèrent à diviser ces heures doubles, beru , en 30 minutes antiques, appelées ush . Chacune de ces minutes équivalait à quatre de nos minutes actuelles.

Les ush étaient divisés en 60 unités plus petites appelées ninda . Chacune d'elles équivalait à environ quatre secondes modernes .

Ces subdivisions étaient probablement utilisées parce que « dans le système sexagésimal, on divise les choses en groupes de 60 », explique Meszaros.

De Babylone à l'Égypte et à la Grèce

Mais les Babyloniens « ne le concevaient pas comme une subdivision du temps », explique Monroe. « Ils le concevaient comme une subdivision des nombres servant à mesurer les distances dans le ciel ou la vitesse des planètes. »

Selon Gautschy, il peut être difficile de dire exactement qui a évolué à partir de qui, parmi toutes ces évolutions anciennes du temps.

« À partir de 330 avant J.-C. environ, l'Égypte, avec le nouveau centre scientifique d'Alexandrie, devint un véritable creuset où les peuples – et avec eux, leurs idées, venues de toutes les régions – se mêlaient », explique-t-elle. « C'est pourquoi on l'appelle le monde hellénistique. »

Néanmoins, nous savons avec certitude que les anciens Grecs ont adopté le système babylonien de calcul du temps astronomique, selon Meszaros.

« Ils ont conservé la même division car cela leur permettait d'ajouter simplement de nouvelles observations à celles déjà existantes », poursuit-elle.

« C'est un système qui a si bien fonctionné pour les Babyloniens que les peuples qui leur ont succédé l'ont adopté intégralement, emportant avec eux leurs traditions et leurs données astronomiques. »

Le décompte des secondes

Les Grecs utilisaient des sabliers dans les tribunaux « pour garantir que chacun dispose du même temps de parole ». Mais le système temporel babylonien qu'ils ont adopté n'était employé que conceptuellement par les astrologues et, pour la plupart, « n'était pas très pertinent dans la vie quotidienne », explique Rita Gautschy.

Les notions d'heure, de minute et de seconde, nées de la période hellénistique, se sont transmises à travers les siècles jusqu'à nos jours. Cependant, ce n'est que depuis quelques siècles que les instruments de mesure du temps ont acquis une précision suffisante pour que les minutes et les secondes commencent à être utilisées dans la vie quotidienne.

La seconde est actuellement utilisée dans d'innombrables définitions scientifiques. Et, lorsque nous avons commencé à compter les unités de temps inférieures à la seconde, les scientifiques ont adopté un système métrique, divisant la seconde en millisecondes et microsecondes (un millième et un millionième de seconde, respectivement).

Au XXe siècle, les horloges atomiques ont permis aux scientifiques de redéfinir la seconde avec une plus grande précision. Au lieu de la définir en fonction des rotations du Soleil, ils ont commencé à la calculer avec une grande exactitude, grâce à l'absorption et à l'émission de rayonnement micro-ondes par les atomes de césium-133.

Actuellement, notre réseau mondial d'horloges atomiques assure la précision de l'heure pour la quasi- totalité des horloges modernes . Elles sont à la base de tout, d'Internet et du GPS aux scanners IRM ultra-précis .

Mais retracer l'histoire de la mesure du temps révèle qu'il s'agit en fait d'une construction humaine , déterminée par des décisions humaines.

Les heures, les minutes et les secondes nous sont parvenues grâce à une série de décisions, de coïncidences et de rencontres fortuites. Mais elles sont restées avec nous comme un précieux héritage à travers les siècles.

Ces vestiges de l'Antiquité sont si profondément ancrés qu'il serait probablement impossible de modifier le système aujourd'hui.

Même lors de la tentative française de décimaliser le temps au XVIIIe siècle, le nouveau système fut très peu utilisé en pratique. En revanche, des tentatives similaires de la République pour décimaliser la mesure des distances et de la monnaie furent couronnées de succès, et ces mesures sont encore utilisées aujourd'hui.

Le système décimal n'a duré que 17 mois, mais le calendrier est resté en usage pendant une dizaine d'années.

« C'était une tentative, mais elle n'a pas abouti, elle n'a pas pris son envol », explique Finn Burridge.

Un discours prononcé en 1795 par Claude-Antoine Prieur (1763-1832), membre de la Convention nationale française, a peut-être porté le coup de grâce au système décimal de l'heure.

Il soutenait que, outre le fait qu'il n'offrait aucun avantage tangible à presque personne, le système décimal du temps ternissait l'image des autres systèmes de mesure métriques, qui, selon lui, étaient en réalité utiles.

Chronologie de la précision temporelle

XIIe siècle : les premières horloges mécaniques sont construites , avec une précision d'environ une heure.

XVIe siècle : les horloges à pendule précises affichaient une variation de 10 à 15 minutes par jour.

XVIIIe siècle : l'invention de l'horloge H4 , qui nécessitait plusieurs semaines pour afficher une variation dans l'ordre des minutes, a conduit, selon Burridge, à l'usage courant des minutes et des secondes.

Années 1920 : le développement des montres à quartz a permis d'accroître la précision, qui n'atteignait plus qu'une seconde tous les trois ans.

Années 1950 : apparition des horloges atomiques , qui utilisent les atomes pour mesurer le temps. Elles sont si précises qu'« elles perdront moins d'une seconde en des milliards d'années », explique Burridge.

Jocelyn Timperley est journaliste senior au sein de l'équipe scientifique de la BBC. Vous pouvez la retrouver sur X sous le pseudo @jloistf .