La Mesure du temps

On sait que, selon les cultures, les croyances et les sciences, le temps peut se définir de différentes façons. Il peut être perçu comme cyclique - les saisons - ou comme &#171 ;vectoriel&#187 ; (la &#171 ;flèche du temps&#187 ; qui passe). On peut encore l’aborder comme un temps social ou un temps psychologique. La notion la plus fréquente reste celle de l’histoire ; c’est le temps vectoriel dont il est question ici.

Il englobe alors trois notions : simultanéité, succession, durée. Pour déterminer si deux événements géologiques sont synchrones, le géologue fait appel à la stratigraphie : en comparant les couches, il reconstitue une chronologie. La durée expliquera ensuite la transformation des roches et la formation des paysages. Aujourd’hui, pour dater les phénomènes, le géologue fait de plus en plus souvent appel aux théories et aux techniques de la physique.

&#171 ;Cet ouvrage est d’abord destiné aux enseignants [...] Mais si l’envie vous prend de comprendre le débat historique sur l’âge de la Terre ou la durée des événements géologiques, vous pourrez y trouver de quoi étancher votre curiosité.&#187 ; Ciel et espace

&#171 ;Le sujet de ce livre, écrit par des enseignants chercheurs géologues à l’intention des enseignants des lycées traite d’un des thèmes fédérateurs du programme de la classe de terminale S, le temps. [...] La nouveauté du livre, ce qui le rend particulièrement attrayant est, qu’il ne vise pas la transmission inconditionnelle des connaissances, mais, refusant toute tentation dogmatique, montre combien il est difficile de comparer les résultats des observations, alors que chaque mesure est entachée d’imprécisions et d’incertitudes inhérentes à la méthode employée. Cette approche qui sera certainement saluée avec enthousiasme par les enseignants, devrait préparer les jeunes têtes à être plutôt bien faites que bien pleines. Je pense même que si on met ce livre dans les mains des jeunes, il pourrait enrayer leur désaffection à l’égard des sciences. Un autre aspect sympathique de cet ouvrage, est qu’il n’instaure pas une séparation antagoniste entre sciences &#171 ;dures&#187 ; et sciences humaines ; il montre, combien les interrogations scientifiques, artistiques et philosophiques font partie intégrante de notre culture.[...] La lecture de ce livre est aussi passionnante que celle d’un roman policier [...] c’est un outil scientifique et pédagogique hors pair, que l’on peut recommander à la fois aux enseignants de géologie des lycées qu’aux élèves et à toute personne qui veut comprendre notre environnement.&#187 ; Istvàn Berkès, Association des Professeurs de Biologie Géologie, mars 2006

&#171 ;Pour procurer aux enseignants les connaissances correspondant aux sciences de la vie et de la Terre, la Société géologique de France a sélectionné trois thèmes fédérateurs : le temps, la convergence et le climat, qui feront l’objet de conférences et de publications. Dans ce volume, on trouvera l’essentiel des notions les plus actuelles pour la mesure du temps.&#187 ; XY2

Ce livre, à vocation pédagogique, développe les notions de temps et de datation en sciences de la Terre. Point fort de l’ouvrage : la mise en perspective des concepts grâce à un grand nombre d’exemples et de schémas.

La recherche, février 2006

I. Temps de l’Homme, temps de la Terre

Qu’est-ce que le temps ? - Du calendrier à la montre - L’appréhension du temps - Le temps stratigraphique : un temps rabouté - Le temps compté - Une approche expérimentale de l’âge de la Terre - Le XIXe siècle, temps des grandes incertitudes - La radiochronologie

II. La datation relative

Problèmes posés par la mesure du temps - Comment situer les événements les uns par rapport aux autres : rapports géométreique ; superposition ; recoupement ; inclusion ; filiations ; métamorphisme ; érosion - Des repères indépendants :

les cendres volcaniques - Comment dater les événements récurrents : cycles ; magnétostratigraphie ; biostratigraphie

III. La datation absolue

Rutherford : une annonce ménagée. Datation absolue : un mot bien relatif !

 La datation au Carbone 14 : une mesure suffit-elle ? le ¹⁴C de la pyramide de Zoser ; différentes désintégrations nucléaires ; comment mesurer la teneur actuelle en ¹⁴C - Plusieurs mesures pour un âge : la méthode Rb-Sr - Plusieurs méthodes pour le couple K-Ar - Fermeture d’un système et notion de température de blocage

IV. Durée et vitesse des phénomènes géologiques

Oser le temps long ? - Phénomènes dont la durée et la vitesse sont directement mesurables : phénomènes rapides ; séismes ; courants de turbidité ; phénomènes lents ; vitesse de déplacement des plaques ; variations lentes du niveau moyen

des mers ; El Niño - Phénomènes dont la durée et la vitesse ne sont pas directement mesurables : vitesse de déplacement des plaques dans le passé géologique ; datations radiométriques ; échelle numérique des temps géologiques ; échelle des inversions magnétiques ; croûte continentale enfouie - Succession de phénomènes et géochronologie isotopique : biochronologie ; rythmostratigraphie.

Bibliographie - Glossaire - Index - Cahier hors-texte tout en couleurs

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Nommé depuis 2006 Président du jury de l’agrégation

de SVT pour ses compétences dans le domaine de

la formation des futurs enseignants, André Schaaf est

géologue spécialiste de paléontologie. Il exerce à l’université Louis Pasteur, École et observatoire des sciences de la Terre, Strasbourg. Il est notamment coauteur de La mesure du temps dans l’histoire de la Terre, (Vuibert, 978 2 7117 5393 2).