Comment des atomes radioactifs peuvent-ils servir d'horloge si chacun se désintègre au hasard ?

Les atomes radioactifs font de bonnes horloges parce que, même si chacun se désintègre au hasard, une grande foule d'entre eux se comporte avec une régularité parfaite. Chaque atome instable a la même probabilité de 50 % de se désintégrer pendant une durée fixe, appelée sa demi-vie. Impossible de prédire quand un atome précis va partir, mais avec des milliards d'atomes, presque exactement la moitié se sera désintégrée au bout d'une demi-vie, la moitié du reste au bout de la suivante, et ainsi de suite. Compte ce qui reste et tu peux en déduire le temps écoulé.

C'est comme lancer une montagne de pièces et retirer toutes celles qui tombent sur pile. Tu ne sais jamais quelle pièce va tomber sur pile, et pourtant chaque tour en retire environ la moitié : le tas diminue selon un calendrier fiable. Et ce calendrier n'accélère ni ne ralentit jamais : la demi-vie est la même, que l'échantillon soit neuf ou très ancien.

Chaque type d'atome a sa propre vitesse. Le carbone 14 a une demi-vie d'environ 5 700 ans. L'uranium 238 met environ 4,46 milliards d'années. Ernest Rutherford a eu l'idée en 1907 et s'en est vite servi pour dater des roches. La pochette du disque d'or des sondes Voyager porte même un échantillon d'uranium 238 pur, pour que quiconque le trouve puisse mesurer l'uranium restant et en déduire l'âge du disque.