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Horloges

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Depuis des temps immémoriaux, les gens ont essayé de dompter le temps. Grâce aux découvertes scientifiques et aux innovations techniques, la mesure du temps a été progressivement maîtrisée.

Pendant des milliers d’années, les gens ont mesuré le temps de diverses manières, notamment en suivant les mouvements du soleil avec des cadrans solaires, en utilisant des horloges à eau, des horloges à bougie et des sabliers.

Notre système moderne de base de temps 60, c’est-à-dire une horloge avec des périodes de 60 minutes et 60 secondes, remonte à 2000 avant J.-C. dans l’ancienne Sumérie (la région la plus au sud de l’ancienne Mésopotamie).

Histoire des horloges ;

“Le temps, c’est de l’argent”, dit-on, mais l’histoire des horloges est longue et fascinante.

La mesure du temps est l’un des premiers développements de l’humanité et le temps a beaucoup évolué depuis les temps anciens.

La naissance des horloges pour mesurer le temps :

Une horloge est un instrument de mesure du temps qui indique généralement l’heure de manière continue. Le mot vient du latin horologium, ” qui dit l’heure “, lui-même issu du grec ὡρολόγιον (formé de oρα, ” temps “, et λέγειν, ” dire “, λόγιον, ” le dire “).

Depuis l’Antiquité, le terme latin “horologium” a été utilisé pour désigner tout instrument capable d’indiquer le temps, ce qui a souvent entraîné des difficultés d’interprétation des textes anciens. Ainsi, un cadran solaire, une horloge hydraulique, un astrolabe, un nocturlabe, une horloge mécanique étaient appelés “horologia”.

Cadrans solaires et obélisques

Les obélisques égyptiens antiques, construits vers 3500 avant J.-C., figurent également parmi les plus anciennes horloges fantômes. Le plus ancien cadran solaire connu provient d’Égypte. Il date d’environ 1 500 ans avant Jésus-Christ.

Horloges à bougie

La première mention des horloges à bougie provient d’un poème chinois écrit en 520 après J.-C. Selon ce poème, la bougie graduée, dont le taux de combustion était mesuré, était un moyen de déterminer l’heure de la nuit. Des bougies similaires ont été utilisées au Japon jusqu’au début du 10e siècle.

Sablier

Les sabliers ont été les premiers appareils de mesure du temps fiables, réutilisables, raisonnablement précis et faciles à fabriquer. À partir du 15e siècle, les sabliers sont principalement utilisés pour lire l’heure en mer. Un sablier est constitué de deux sphères en verre reliées verticalement par un col étroit qui permet un flux contrôlé de matière, généralement du sable, de la sphère supérieure à la sphère inférieure. Les sabliers sont encore utilisés aujourd’hui. Ils ont également été introduits pour être utilisés dans les églises, l’industrie et la cuisine.

Les horloges à bougie étaient un autre dispositif de chronométrage utilisé dans le monde antique, de la Chine à l’Angleterre en passant par la Mésopotamie. Les chronomètres ont été développés dans des endroits comme l’Inde et le Tibet et le sablier (qui était largement utilisé dans toute l’Europe) est arrivé un peu plus tard.

Horloges à eau grecques

Un premier prototype de réveil a été inventé par les Grecs vers 250 avant J.-C. Les Grecs ont construit une horloge à eau, appelée clepsydre, où l’eau montante donnait l’heure et finissait par frapper un oiseau mécanique qui déclenchait un sifflement d’alarme. L’eau remplissait une cuve munie à l’intérieur d’une échelle horaire et s’écoulait par un orifice ménagé à la base du récipient. Les clepsydres étaient plus utiles que les cadrans solaires – ils pouvaient être utilisés à l’intérieur, la nuit et même dans un ciel nuageux – mais ils n’étaient pas aussi précis. Les horloges à eau grecques sont devenues plus précises vers 325 avant J.-C. et ont été dotées d’un cadran avec une aiguille des heures, ce qui rendait la lecture de l’horloge plus précise et plus pratique.

Horloges du monastère et tours d’horloge

La vie de l’Église, et notamment les moines qui appelaient les autres à la prière, ont fait des chronomètres une nécessité dans la vie quotidienne. Les premiers horlogers de l’Europe médiévale étaient des moines chrétiens. La première horloge enregistrée a été construite par le futur pape Sylvestre II vers 996. Des horloges et des clochers d’église beaucoup plus sophistiqués ont été construits par des moines plus tard. Peter Lightfoot, un moine de Glastonbury du XIVe siècle, a construit l’une des plus anciennes horloges qui subsistent, qui est toujours utilisée au Science Museum de Londres.

Horloge mécanique

Une horloge mécanique est un instrument de mesure du temps qui indique l’heure par une action à l’origine entièrement mécanique. Elle repose sur la combinaison de trois fonctions : un poids moteur pour le mouvement rotatif, un régulateur tel qu’un balancier et un affichage (une échelle graduée et des aiguilles). L’horloge mécanique succède aux différentes horologia. Les Romains, et avant eux les Égyptiens et les Grecs, avaient déjà mis au point des instruments de mesure du temps qui témoignaient de grandes connaissances astronomiques. L’invention de l’horloge mécanique peut être placée autour des années 1300 et est apparue en Europe occidentale à la fin du 13e siècle. A l’origine, il s’agissait d’un poids moteur et à folio. Un foliot est un pendule vertical qui contrôle l’énergie fournie à une roue par un poids. Le mouvement est ensuite transmis à des engrenages qui entraînent le mouvement des aiguilles. Un poids suspendu à une corde fournit de l’énergie à la machine, tandis qu’un système de tiges et de foliots interrompt périodiquement la chute du poids. En plaçant les poids à chaque extrémité du foliot, on peut régler le rythme des mouvements de va-et-vient. La faible précision de ce mécanisme, de 1 à 2 heures de déviation par 24 heures, rend l’aiguille des minutes inutile, et il connaîtra une longue évolution et une importante diversification au fil des siècles.

“L’horloge” de Charlemagne

En 806, Charlemagne se voit offrir un prestigieux horologium par un ambassadeur du calife abbasside de Bagdad, Haroun ar-Rachid ; cette horloge, dont les automates sont souvent décrits en détail, est parfois considérée comme une horloge mécanique.

Situé dans la partie nord du Champ-de-Mars (Rome), à mi-chemin entre le Mausolée d’Auguste et le Panthéon d’Agrippa, ce monument, inauguré en 10 avant J.-C., était unique par sa taille dans l’Antiquité. Il s’agissait d’un gigantesque cadran solaire, occupant une grande place de 150 mètres sur 70, pavé de marbre et portant des graduations astronomiques et des inscriptions en bronze, dont certaines ont été retrouvées.

Datée des années 800, Eginhard, chroniqueur de Charlemagne, la décrit en ces termes : « Une machine qui, actionnée par la force motrice de l’eau, marque les heures par un nombre approprié de petites boules de bronze qui retombent sur un timbre d’airain ; à la fin de chaque heure, un cavalier sort par une des douze fenêtres, ouverte initialement et qui se referme ensuite derrière lui. »

Plus tard, Pacificus de Vérone, mort en 844, est également crédité de l’invention d’une horloge, considérée comme la première horloge mécanique. Son horologium nocturnum n’était en fait qu’un tube d’observation qui ressemblait quelque peu au nocturlabe représenté dans l’un des manuscrits astronomiques de la bibliothèque de l’abbaye du Mont-Saint-Michel ; cette affinité se retrouve encore dans les sources encyclopédiques du XXe siècle.

Histoire de l’horloge des origines au XVIe siècle,

Aux origines

Aucune horloge mécanique ne semble exister avant le quatorzième siècle, mais plusieurs mentions dans des sources manuscrites révèlent une partie de l’histoire ancienne de l’horloge.

Le mot latin horologium, horologia, dérivé du grec [ὡρα, temps et λέγειν, dire], est utilisé depuis l’antiquité romaine pour désigner tous les dispositifs indiquant l’heure, mais l’utilisation de ce mot pour tous les instruments de mesure du temps nous cache la véritable nature de leurs mécanismes.

L’horloge hydraulique

Une horloge hydraulique est un ancien type d’horloge, qui indique l’heure en permettant à un liquide contenu dans un récipient de s’écouler par un petit trou.

Dès le début, dans l’Antiquité, le liquide utilisé était l’eau, d’où le nom d’horloge à eau. Plus tard, on a pu trouver des horloges à mercure, notamment dans des écrits arabes ou chinois, mais le fait semble être anecdotique.

Les premières horloges hydrauliques ont évolué à partir de la simple clepsydre (voir notamment le jeu télévisé de France 2), à laquelle on a ajouté une indication horaire plus ou moins sophistiquée (essentiellement une échelle graduée) ; au fil des siècles, on a rencontré différents types d’horloges hydrauliques, monumentales ou non, avec des sophistications pour animer des saynètes, par exemple, ou pour sonner une heure précise.

Clepsydre

L’horloge à eau ou clepsydre vient du mot grec klepsydra, « voleur d’eau », car elle servait à limiter le temps de parole des avocats lors des procès.

On pense qu’elle fut inventée par les Égyptiens au XVIe siècle avant notre ère. Elle est peu fiable car la vitesse de l’écoulement varie en fonction de la température et de la pression de l’eau,

Du XIe au XIIIe siècle, les sources documentaires au sujet des horloges hydrauliques sont plus nombreuses, mais leurs interprétations restent ambiguës.

Par exemple, un manuscrit mentionne qu’en 1176, un collège de commissaires d’église a été établi dans la cathédrale de Sens pour surveiller l’horloge. En 1198, une ordonnance stipulait que les hommes chargés de l’horloge en semaine risquaient une amende s’ils ne remontaient pas le mécanisme à temps. En 1867, G. Juillot, membre de la Société archéologique de la ville, conclut avec certitude que l’horloge est « à poids et à timbre ». A. Ungerer, dans un livre de 1931, en fait une “horloge mécanique”, ce qui est encore plus invraisemblable (selon Gerhard Dohrn-van Rossum, notes 4-52) ;

Selon Jocelin de Brakeland, en 1198, lors d’un incendie dans l’abbaye de Bury St Edmunds, les moines se sont précipités vers l’horloge pour chercher de l’eau. Il n’y a aucune ambiguïté ici, l'”horologium” est alimenté avec de l’eau, il s’agit donc d’une horloge hydraulique dont le réservoir était suffisamment grand pour éteindre les incendies occasionnels.

Les premières horloges mécaniques

Les meilleurs historiens de la mesure du temps s’accordent aujourd’hui à dire que l’origine des horloges mécaniques remonte à la fin du XIIIe siècle.

Les premières références d’horloges munies d’une roue ou d’un balancier se situent au 14e siècle, entre autres celles de Richard de Wallingford (abbé de Saint-Alban), de Charles V et du duc de Bourgogne.

À l’époque, les horloges hydrauliques étaient très courantes dans les monastères et les cathédrales. Elles étaient utilisées pour indiquer un temps canonial spécifique (offices liturgiques consacrés aux prières) pour les communautés. Ces machines, de plus en plus sophistiquées, étaient équipées de systèmes de réveils automatiques dont nous savons peu de choses aujourd’hui.

À la fin du Moyen Âge, les premières horloges mécaniques publiques ont permis d’indiquer une heure uniforme tout au long de l’année et de renoncer à l’utilisation d’heures saisonnières variables. Dès lors, une division en vingt-quatre heures de durée égale, dites heures équinoxiales, a été adoptée. Les améliorations techniques ont rapidement conduit à la création d’une nouvelle corporation et à la naissance d’une profession très recherchée, celle d’horloger.

La montre mécanique, dont l’exclusivité a duré près de cinq siècles, sera utilisée jusqu’à la fin des années 1970 suite à l’invention de la montre électronique.

1271 : Une invention imminente

En 1941, Lynn Thorndike a publié un texte d’une importance capitale pour l’histoire des horloges mécaniques. Ce texte – probablement la plus ancienne trace d’horloges, datée du 13 avril 1271 – concerne un commentaire de Robert l’Anglais, connu sous le nom de Robertus Anglicus, sur La Sphère de Sacrobosco, qui déclare en bref :

Qu’une roue qui peut tourner uniformément sur vingt-quatre heures (pour donner les heures équinoxiales) n’a pas encore été perfectionnée ;mais que les recherches des horlogers allaient dans ce sens. Robertus propose alors une roue entraînée par un poids (sans mentionner le problème de l’accélération du mouvement de ce système).

Cela signifie que l’horloge mécanique était encore au stade de la recherche à cette date. Pour simplifier, l’année 1270 peut être considérée comme la date “la plus ancienne” de cette invention, ce qui, en termes scientifiques, est appelé “terminus ante quem non”.

“Le passage à l’heure mécanique ne s’est pas traduit dans le langage”, il n’a pas entraîné de changement de terminologie : le terme horologium a simplement été conservé, comme pour les horloges à eau.

Si les mentions de plus en plus fréquentes d'”horologia” dans les registres paroissiaux suggèrent qu’une nouvelle technologie émergeait à l’époque, la difficulté d’interprétation est toujours au premier plan : s’agit-il d'”horologia” hydrauliques ou mécaniques ?

Les horloges mécaniques commencent à se développer. Plus de trente témoignages sont cités dans toute l’Europe à la fin du XIIIe siècle. Dans ces textes, nous trouvons l’achat de fer et de poids et l’acquisition d’horloges coûteuses dans les monastères, les cathédrales et les résidences princières. Ces prix étaient souvent considérables : six marks pour l’horloge du monastère de Colmar en 1278, trente livres pour celle de Canterbury en 1292, cinquante livres pour une simple réparation ou transformation de l’horloge de la cathédrale de Sens en 1319.

Peu à peu, l’horloge mécanique, dont le mouvement est maintenu en permanence par un poids motorisé, a remplacé l’ennuyeuse horloge à eau qu’il fallait constamment nettoyer et remplir ou vider. Il semble que ces premières horloges – comme les horloges à eau – avaient d’abord pour fonction de sonner une heure particulière (réveil, par exemple) et un peu plus tard de sonner différentes heures de la journée ; ces horloges étaient “aveugles” : elles n’avaient pas de cadran ! Le mécanisme de frappe était actionné par une ou plusieurs chevilles sur une roue du mécanisme.

Ce transfert de technologie de l’énergie hydraulique à l’énergie mécanique a permis de conserver sa finalité initiale : la sonnerie d’une heure précise ; cette invention est donc restée pratiquement anonyme. Ce n’est qu’un peu plus tard, en 1336, qu’une innovation importante a changé l’histoire de l’horlogerie : les horloges sonnantes..

Jusqu’au XIVe siècle, le temps était mesuré à l’aide du cadran astronomique, du sablier ou de la clepsydre. Les horloges mécaniques construites vers le milieu de ce siècle étaient actionnées par un poids descendant.

Le mécanisme d’une horloge mécanique comprend tout d’abord un élément moteur, constitué d’un poids accroché à une corde enroulée sur un tambour. Il assure le mouvement de rotation de l’arbre où se trouve la roue des heures avec sa cheville pour activer une sonnerie ; deuxièmement, d’un engrenage composé de la roue des heures et d’un pignon entraînant l’élément régulateur et, troisièmement, un élément régulateur constitué de l’échappement, c’est-à-dire la roue de rencontre verticale, agissant sur la verge à palettes qui donne son mouvement oscillatoire au foliot .

1336 : la première horloge qui sonne les heures

C’est à Milan, en 1336, qu’une horloge extraordinaire a été installée sur un clocher de la ville. Sa particularité était que les vingt-quatre heures de la journée étaient frappées avec un nombre de battements correspondant à l’heure de la journée :

“une note à la première, deux temps à la deuxième, trois à la troisième et quatre à la quatrième…”.

Cette admirable façon de sonner automatiquement les heures, utile pour toutes les catégories de la population, est une véritable innovation. C’est ce nouveau et fascinant principe de sonnerie qui a entraîné la diffusion des horloges “sonnantes”.

1350-1500: diffusion et évolution succincte

Grâce à leur succès auprès de la population, les horloges sonnantes se sont rapidement propagées ; les villes italiennes étaient leur seul berceau dans la première moitié du XIVe siècle, puis elles se sont répandues dans toute l’Europe au cours des cinquante années suivantes.

Avec le temps, les nouveaux besoins et les progrès techniques les ont également rendus plus complexes et plus miniaturisés.

Pour rendre les heures visibles, l’horloge possède un cadran divisé en vingt-quatre heures. Ce cadran tournait à l’origine pour un index fixe, mais il est ensuite devenu statique avec une seule aiguille des heures. Comme la division en vingt-quatre heures n’était pas pratique pour la lecture et surtout pour le comptage des heures de sonnerie, le cadran a été simplifié avec un chiffre de douze heures. Dans les années 1400, l’horloge était déjà placée au sommet des tours, des beffrois et des clochers, où elle pouvait être vue et entendue par tous.

Outre la simple indication des heures, des horloges spéciales ou prestigieuses ont très vite indiqué d’autres données astronomiques : l’horloge astronomique de Richard de Wallingford entre 1327 et 1356 et l’astrarium de Giovanni Dondi, vers 1360, en sont les premiers exemples ; l’horloge astronomique de Prague, érigée en 1410, en sera l’un des plus beaux fleurons.

Les riches seigneurs voudront leur horloge murale à poids-moteur dans leur demeure : le roi de France Philippe Le Bel dès 1314, le pape en Avignon dès 1365 et le roi de France Charles V en 1377. Les progrès techniques, dont l’invention du ressort spirale plat en Italie avant 1390, ont favorisé la miniaturisation, ce qui a donné naissance aux premières horloges de table ; cent ans plus tard, les premières montres sont apparues : à partir de 1490, les fonctionnaires de la cour portaient des horloges à sonnerie sur leurs costumes d’apparat.

Au XVe siècle, une nouvelle industrie est apparue en Allemagne, l’horlogerie mécanique, qui a atteint une étape décisive de son développement avec l’apparition d’un ressort moteur. Les améliorations techniques ont permis de produire des horloges extérieures et intérieures, des pendules de table et des montres.

En 1504, la première montre portable a été inventée à Nuremberg, en Allemagne, par Peter Henlein. Ce n’était pas très précis.

La première personne à avoir porté une montre à son poignet est le mathématicien et philosophe français Blaise Pascal (1623-1662). Il a attaché sa montre de poche à son poignet avec une ficelle. La montre-bracelet était née.

Au XVIe siècle, le métier d’horloger se spécialise : les procédés et la forme des pièces s’améliorent ; le nombre d’horloges astronomiques équipées d’automates augmente, grâce à la coopération des mathématiciens.

La première horloge astronomique de Strasbourg a été construite au milieu du XIVe siècle ; la seconde, qui date de 1575, est l’œuvre des frères Habrecht. Tout au long du XVe siècle, les horloges publiques sont construites par des artisans, la plupart d’origine suisse. L’émergence d’une nouvelle tradition artisanale a ouvert la voie à une autre époque, celle des mécaniciens.

L’horloge comme symbole de pouvoir à la Renaissance

Au XVIe siècle, la production d’horloges était le summum de la complexité technologique : posséder une horloge ou une montre était un privilège réservé aux riches. Les premiers centres de production sont apparus dans les grandes villes et dans les cours royales. La ville de Paris fut la première à proclamer les statuts d’une corporation d’horlogers en 1544. À Blois, sous le règne d’Henri II (1547-1559), la présence de la Cour entraîne le développement d’artisans horlogers qui forment une corporation, laquelle reste très active tout au long du XVIIe siècle.

Le second centre important au XVIe siècle se trouve en Bavière, à Nuremberg et Augsbourg, où les horlogers se sont spécialisés dans les horloges à automates.. L’Allemagne a également commencé à produire des montres pour l’Empire ottoman. À Genève et à Londres, l’immigration d’horlogers français protestants fuyant les conflits religieux a conduit à une production florissante au XVIIe siècle.

L’horloge devient pendule

Jusqu’au milieu du XVIIe siècle, l’échappement de la force motrice des horloges était réglé par un balancier à foliot : son mouvement irrégulier de va-et-vient provoque des inexactitudes pouvant atteindre une heure par jour. Pour améliorer la précision des horloges, il fallait trouver un système de balancier dont le mouvement alternatif stable assure le bon fonctionnement du mouvement.

Léonard de Vinci avait déjà envisagé d’attacher un pendule à une horloge, et Galilée a utilisé le pendule pour mesurer le temps dans ses expériences.

Au XVIe siècle, nul autre que Galilée a décrit les lois du mouvement du pendule et a mis au point un mécanisme avec un pendule et un échappement libre – une idée poursuivie simultanément par Christiaan Huygens (1629-1695), un mathématicien et astronome néerlandais dont la conception a finalement donné naissance à la première horloge à pendule. Ce développement a rendu possible un chronométrage très précis.

La précision de l’instrument était suffisante pour ajouter une seconde aiguille (l’aiguille des minutes) au cadran, qui devint une “pendule”. Les horloges à une aiguille (l’aiguille des heures) ont cependant été fabriquées jusque dans les années 1780. En 1675, Huygens découvre que l’utilisation d’un ressort en spirale augmentait la précision et la fiabilité des montres.

L’horlogerie de précision au siècle des Lumières

La recherche d’une plus grande précision est une caractéristique majeure du XVIIIe siècle, alors que des limites techniques restent non résolues, comme la dilatation du métal des balanciers en fonction de la température ambiante.

En 1726, l’horloger anglais John Harrison propose un balancier métallique multiple qui compense les effets des variations thermiques.

Les pendules ou régulateurs de haute précision (destinés à indiquer un temps de référence pour régler d’autres horloges ou montres), sont devenus plus efficaces à long terme et indiquent désormais les secondes. Elles étaient dignes de la réputation des horlogers Jules et Pierre Le Roy, Ferdinand Berthoud (Horloger Mécanicien du Roi et de la Marine), Jean-André Lepaute (horloger de l’Ecole Royale Militaire de Paris), Abraham Louis Breguet (montre de Marie-Antoinette), Robert Robin (horloger de Louis XVI) et Antide Janvier (inventeur de la sphère mobile et de l’horloge planétaire).

En 1735, un prototype d’horloge insensible à la houle est mis au point. La marine avait besoin d’instruments très fiables pour déterminer la position des navires en mer et donc aussi l’heure solaire exacte par rapport au méridien de départ. (calcul de la longitude). En 1766, le Français Pierre Le Roy invente un appareil de précision, fiable en mer, qui marque le début de la chronométrie moderne.

Antide Janvier, horloger du roi Louis XVI

Horloger mécanicien franc-comtois, spécialisé dans les horloges planétaires, il en présente deux à Louis XVI en 1784. Le roi, passionné d’horlogerie et d’astronomie, fait installer Antide Janvier à Versailles et le nomme horloger du roi. En 1789, Janvier réalise une horloge astronomique à grandes complications, qui indique les marées sur tous les océans et les ports du monde. En 1790, il entreprend la construction d’une horloge géographique qui indique l’heure réelle pour chacun des (83) départements français créés par la nouvelle Assemblée constituante. C’est Napoléon Ier qui l’a acheté en 1806 pour son cabinet géographique de Fontainebleau.

Le succès des Comtoises

Malgré les nombreux progrès réalisés dans le domaine de l’horlogerie au XVIIe siècle et les prouesses techniques des horlogers mécaniciens au siècle des Lumières, les horloges à poids étaient encore largement utilisées en Europe. Elles pouvaient être en fer ou en laiton, fixées au mur ou logées dans une haute caisse en bois. Au XVIIIe siècle, les horloges fabriquées en Franche-Comté (les Comtoises) supplantent tous les produits artisanaux français. Elles se distinguent par la présence de deux mécanismes, l’un pour le mouvement et l’autre pour la sonnerie. L’entraînement est assuré par deux poids en fonte, la régulation est assurée par un long balancier (ou pendule). Elles sont souvent offertes en cadeau de mariage et s’avèrent précises et fiables.

Heure standard

Sir Sandford Fleming a eu l’idée de créer le système d’heure standard après avoir raté son train en Irlande. Le système de Fleming, qui est toujours utilisé, définit Greenwich, en Angleterre (à 0 degré de longitude) comme l’heure standard, et divise le monde en 24 fuseaux horaires, chacun ayant une heure fixe par rapport à l’heure moyenne.

Horloge à quartz

En 1927, Warren Marrison, ingénieur canadien en télécommunications, cherchait des étalons de fréquence fiables dans les laboratoires téléphoniques de Bell. Il a développé la première horloge à quartz, une horloge très précise basée sur les vibrations régulières d’un cristal de quartz dans un circuit électrique.

Big Ben

En 1908, la Westclox Clock Company, basée à Londres, dépose un brevet pour le réveil Big Ben. Sa caractéristique particulière est le fond de la cloche, qui entoure en totalité l’intérieur du boîtier et en fait partie intégrante. L’arrière de la cloche fournit une alarme sonore.

Horloge à piles

La Warren Clock Company a été créée en 1912 et a produit un nouveau type d’horloge alimentée par des piles. Auparavant, les horloges étaient soit remontées, soit actionnées par des poids.

Montre à remontage automatique

En 1920, l’inventeur britannique John Harwood crée la première montre à remontage automatique et dépose le brevet en 1923. Cette montre insolite et fragile a connu un succès et une vie très éphémères.

Horloge atomique

Une horloge atomique est une horloge qui utilise la permanence et l’immuabilité de la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par un électron lorsqu’il passe d’un niveau d’énergie à un autre pour assurer la précision et la stabilité du signal oscillant qu’elle produit. L’une de ses principales applications est le maintien du Temps atomique international (TAI) et la diffusion du Temps universel coordonné (UTC), qui sont les échelles de temps de référence.

L’horloge atomique est apparue au vingtième siècle.

En 1955, Louis Essen et Jack Parry, avec le National Physical Laboratory (NPL), réalisent un prototype d’horloge atomique dont la fréquence est de 9 192 631 830 ± 10 cycles par seconde, soit une erreur de l’ordre de 1 s sur 30 ans.

En 1967, la 13e Conférence générale des poids et mesures a décidé :

“La seconde est la durée exacte de 9 192 631 770 oscillations (ou périodes) de la transition entre les niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome 133Cs (atome au repos T=0K)” CGPM

Aujourd’hui, les horloges atomiques ont été transformées en horloges optiques et sont suffisamment précises pour affecter la mesure du temps par une différence d’altitude de 30 centimètres en raison de l’effet gravitationnel dit de la théorie de la relativité générale. Par conséquent, le césium pourrait ne plus être une référence suffisamment précise.

Applications

Le Temps atomique international est la référence mondiale basée sur la définition de la seconde atomique, calculée au Bureau international des poids et mesures à Sèvres en faisant la moyenne d’environ 500 horloges atomiques (en 2016) dans plus de 70 laboratoires dans le monde. L’Union internationale des télécommunications exige l’utilisation d’horloges dont la variation est limitée à une seconde tous les 3 000 ans. Seules les horloges atomiques peuvent répondre à cette exigence.

Les horloges atomiques sont utilisées dans les systèmes de positionnement par satellite tels que le GPS, le système Glonass et le programme Galileo. Ce dernier est plus précis que le GPS et offre une garantie de qualité du signal, notamment pour la navigation aérienne. Si les réseaux ne sont pas synchronisés, des informations sont perdues ou le trafic est ralenti.

Ce besoin de synchronisation du réseau s’applique également au réseau mobile de haut débit (4G), mais aussi au réseau de distribution d’électricité, afin de connecter des sources d’énergie entre elles, avec une fréquence identique et des phases synchronisées. Le développement des réseaux intelligents accroît encore le besoin d’horloges.

Les banques ont également besoin d’horloges très précises : la datation des transactions à haute fréquence doit être garantie, avec une précision de l’ordre de la microseconde. Ils utilisent généralement des horloges basées sur des récepteurs GPS spéciaux conçus pour garantir la date et l’heure des transactions.

Différents types d’horloges

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Depuis leur création, les horloges se sont considérablement complexifiées : on peut les traiter selon un ordre qui suit globalement leur évolution : les horloges à poids et à folio telles que les horloges publiques, les horloges monumentales, les horloges astronomiques ; les horloges à balancier telles que les comtoises et les régulateurs;

leurs miniaturisations, par exemple les horloges à ressort dites de table, les horloges à pendule, les montres mécaniques ; et enfin leurs dérivés : les horloges pneumatiques et électriques, les horloges et pendules à quartz, les horloges atomiques, etc.

Aujourd’hui, la mesure du temps a atteint des précisions vertigineuses. Pourtant, la quête de la précision ultime est une longue course qui est loin d’être terminée.

La science n’est pas la seule à s’intéresser aux mesures et à la précision. Sans s’en rendre compte, surfer sur Internet ou déterminer sa position avec un GPS sont des actions qui nécessitent des mesures de temps ou de distance avec une précision très élevée et toujours croissante. Depuis l’invention des horloges atomiques au milieu du XXe siècle, la précision de la mesure du temps s’est améliorée d’un ordre de grandeur tous les dix ans, au point que les horloges optiques atteignent aujourd’hui une précision de 18 décimales.

Le passé l’a montré, l’avenir le confirmera : les mesures de très haute précision conduisent indéniablement à des révolutions scientifiques et à des percées technologiques importantes pour notre société.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_m%C3%A9canique

https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/epoque-moderne-histoire-naissance-horlogerie-mesurer-temps-11355/

https://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge#:~:text=Une%20horloge%20est%20un%20instrument,%2C%20%C2%AB%20le%20dire%20%C2%BB).

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https://www.heure.com/

https://www.thoughtco.com/clock-and-calendar-history-1991475#:~:text=The%20first%20mechanical%20clocks%20were,day%20timekeeping%20 pieces%20of%20today.

https://interestingengineering.com/the-very-long-and-fascinating-history-of-clocks

https://www.lignoma.com/en/magazine/the-history-of-the-clock/

https://www.dossiers-archeologie.com/numero-354/temps-romains/horologia-romana-cadrans-instruments-a-eau.32488.php#article_32488

https://mediterranees.net/histoire_romaine/empereurs_1siecle/auguste/horologium.html

https://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_hydraulique

https://fr.wikipedia.org/wiki/Horloge_hydraulique_arabe