Les premières horloges, comme la clepsydre ou le sablier, ont permis de mesurer le temps, mais sans réellement le contrôler. Elles étaient utilisées pour chronométrer des intervalles de temps plutôt que pour indiquer une heure précise. Seul le cadran solaire était capable de donner une indication approximative de l’heure. Cet article explique en détail tous ces systèmes.
L’arrivée de l’horloge.
Avant la découverte du pendule.
Les premières horloges mécaniques sont apparues au XIIIe siècle. Elles étaient simples, sans cadrans ni aiguilles. Un poids actionnait des rouages en tombant, ce qui permettait de sonner les heures. Le principal problème était de réguler la chute du poids, c’est pourquoi un mécanisme a été inventé. L’échappement (ou foliot) bloquait donc sa chute pendant de brefs instants à intervalles réguliers. Cette technologie a rapidement remplacé les clepsydres et les sabliers, ce qui représentait une grande évolution.
Grâce à ce système, il était possible de rythmer efficacement les journées, car jusqu’alors, outre les cadrans solaires, ces deux outils précédents agissaient davantage comme des chronomètres. Cependant, les premières horloges étaient très imprécises, avec une variation pouvant atteindre plus d’une heure par jour. Vers 1500, de grandes avancées techniques ont permis aux horloges de réduire considérablement leur taille et leur poids. Les horloges à ressort ont ainsi ouvert la voie à une mesure précise du temps, même si elles rencontraient quelques problèmes de fiabilité.
Galilée offre une nouvelle vision horlogère.
C’est en 1582 qu’un homme découvre que les lustres oscillent dans une cathédrale et que ce phénomène peut être utilisé pour mesurer de petits intervalles de temps. Il a ensuite amélioré ces oscillations pour les rendre plus précises, en utilisant la forme d’une courbe appelée cycloïde. Cependant, la première horloge à pendule n’a été créée qu’en 1656 par un astronome néerlandais du nom de Christian Huygens. Cette horloge était composée de plusieurs pendules qui battaient plusieurs fois par seconde dans un boîtier mural, mais elle avait une marge d’erreur d’une minute par jour. Au fil du temps, de nombreux horlogers ont perfectionné cette technique jusqu’à pouvoir mesurer le temps avec une précision d’une seconde. C’est ainsi que l’aiguille des minutes est apparue.
Le quartz dans l’horlogerie moderne.
L’horloge fonctionne grâce à l’effet piézoélectrique du quartz. Une fois alimenté en électricité, le cristal de quartz se met à vibrer, créant ainsi un signal précis qui permet de compter les secondes. La première horloge à quartz a été construite en 1927 et ressemblait à un frigo couché. Elle était dix fois plus précise que les horloges mécaniques traditionnelles, avec une erreur d’une seconde tous les six ans. Depuis, des recherches ont été menées pour développer une technologie encore plus précise. En 1958, l’horloge atomique a été créée, utilisant du césium pour une précision d’une seconde toutes les 3 000 ans.
Le chronomètre, de la navigation au sport.
Son utilisation en mer.
Le chronomètre a été inventé pour remplacer le sablier dans la navigation en mer. Il a été créé par un charpentier appelé John Harrison en 1734. Grâce à son invention, il a reçu une récompense importante et en 1761, il a remporté un prix avec son prototype n°4. Il a continué à améliorer ses chronomètres et a réussi à atteindre une erreur angulaire de seulement 5,2 secondes (soit 1850 m) lors d’un voyage de deux mois.
Une utilisation sportive
Les premières horloges étaient très éloignées des chronomètres modernes utilisés dans la navigation en mer. Grâce à l’avènement du quartz, les chronomètres sont devenus extrêmement précis, capables de mesurer les millièmes de seconde. Ces améliorations se sont faites progressivement et grâce à des perfectionnements constants. Dans un premier temps, les chronomètres étaient précis à la seconde, puis ils ont été améliorés pour mesurer jusqu’au 1/5 de seconde lors des Jeux Olympiques d’Athènes en 1896. Cependant, cela ne suffisait pas pour mesurer le temps qui sépare les deux premiers coureurs sur 100 mètres, il a donc fallu perfectionner davantage cette technologie. Cela a conduit à la précision au centième de seconde. Mais même cela posait problème lors d’épreuves sportives.
À ce stade, ce sont les réflexes humains qui ont posé problème car nos temps de réaction n’étaient pas assez précis. En 1972, la technologie a remplacé pour la première fois l’intervention humaine et est devenue entièrement automatique à partir de 1977. Aujourd’hui, les chronomètres utilisés en compétition sont précis au millionième de seconde, ce qui est bien loin des chronomètres mécaniques.
Bien que le quartz permette une grande précision dans la mesure du temps, il a été adopté tardivement dans les montres. Les horlogers ont continué d’améliorer leurs techniques pour obtenir des montres de plus en plus précises, qu’elles soient mécaniques avec remontage manuel ou automatique, ou bien des montres à quartz. Cependant, elles sont encore loin des montres connectées que nous proposons aujourd’hui, et de toutes les fonctionnalités qu’elles offrent.