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       - L'heure se mécanise  
    Serge Tignères - Les cahiers de Science & Vie, no.134 - 2013-01-01      
    Au XVe siècle, les horloges mécaniques font la fierté des villes. Les rouages complexes n'ont pourtant pas fini d'évoluer.
De monumentale, l'horloge devient portative, pénétrant ainsi dans les maisons.
L'homme s'est mis en tête de domestiquer le temps.
 
    Le lieu et la date exacte de la création de l'horloge mécanique sont aussi mystérieux que l'identité de son découvreur. Si le terme d'horloge est très ancien, son étymologie est sans équivoque. Tiré des verbes latins orare, prier et legere, lire, il désigne un instrument utilisé par les moines pour fixer l'heure de la prière. Il s'agit alors le plus souvent d'horloges hydrauliques accompagnées d'un simple astrolabe. La véritable horloge mécanique remonte au XIIIe siècle.  
   

L'ange au cadran solaire de la cathédrale de Chartres. Celui-ci porte la date de l'installation de l'horloge astronomique : 1528.

 
    Des cathédrales comme Canterbury (1284) et Exeter (1294) en Angleterre ou Beauvais (1300) en France engagent des frais pour acquérir des horloges. Sans être complexe, leur mécanisme est particulièrement ingénieux. La force motrice y est générée par un poids accroché à une corde enroulée autour d'un axe. Comme la chute de la masse qui insuffle le mouvement au mécanisme n'est pas uniforme, il faut inventer un régulateur qui puisse arrêter la descente du poids à intervalles réguliers. Ce système, nommé «échappement», est assuré par un balancier oscillant, le foliot. Mise en rotation par la force du poids moteur, la roue de rencontre est régulièrement ralentie par la pénétration dans sa denture de deux palettes fixées à une barre verticale, la verge. Celle-ci est surmontée du foliot, muni de deux petites masses ajustables, les régules ou masselottes, qui permettent de régler la vitesse d'oscillation. Mû par l'impulsion donnée par les dents de la roue de rencontre sur les palettes de la verge, le foliot est lancé alternativement d'un côté puis de l'autre dans un va-et-vient un peu «fou», ce qui lui vaut son nom.  
   

L'Astrarium de Dondi (XIVe s.) est la première horloge planétaire. Elle porte dans sa partie inférieure un mécanisme d'horlogerie et un cadran de 24 h. Les sept faces de sa partie supérieure affichent, selon la théorie géocentrique de Ptolémée, les mouvements du Soleil, de la Lune et des cinq planètes alors connues.

 
    Contrairement à ce que l'on pourrait supposer, cette horloge ne constitue pas une réelle innovation mais une juxtaposition de procédés mécaniques connus depuis très longtemps et empruntés à d'autres machines. «Le procédé de l'échappement est si usuel que les auteurs des traités du XIVe siècle ne s'attardent pas à le décrire. Sans doute parce que cet élément était déjà utilisé par d'autres corps de métiers comme les orphèvres, les forgerons , les serruriers ou les armuriers», note Dominique Fléchon, historien et expert en haute horlogerie, auteur de La conquête du temps. En réalité, l'horlogerie ne constitue pas encore un métier à part entière. Mais en cette fin de Moyen Âge, la fabrication ct la réparation d'horloges vont susciter un engouement grandissant chez de nombreux artisans. La similitude entre les termes employés, platines, ponts, détentes, butées, vis, barillet, montre que les fabricants d'arbalètes, puis d'armes à feu, ainsi que les serruriers avaient mis leurs compétences au service de l'horlogerie.  
   

Dans les années 1950, l'historien de l'horlogerie Enrico Morpurgo pense tenir la preuve que les montres étaient courantes en Italie dès le milieu du XVe siècle. Sur ce tableau d'André del Verrochio (Tobie et l'ange, 1470), l'objet que l'ange Raphaël désigne à Tobie est une montre.

 
    La plupart des horloges conçues au XIIIe siècle ne possèdent généralement ni cadran, ni aiguille. Car dans un monde où l'analphabétisme est la norme, peu de gens sont capables de lire l'heure. Le couplage du mécanisme et des cloches permet donc d'écouter le temps qui passe ! En 1355, le campanile de la Beate Virgine de Milan (aujourd'hui San Gottardo) réalise la prouesse de sonner le nombre de coups correspondant à l'heure exacte. Pour rassurer les foules apeurées par les prétendues forces maléfiques qui habitent ces rouages, les créateurs ajoutent des sonneurs en bronze. Ce sont les «Jacquemarts» de la cathédrale de la Madeleine à Besançon ou les «mores» du campanile de Venise. Avec ces automates, l'horloge se fait spectacle !  
   
 
    Longtemps réservée aux ecclésiastiques, la lecture du temps devient civile. «L'horloge mécanique d'édifice symbolise l'amorce du passage des heures inégales et canoniales aux heures égales inventées par l'homme et conséquence du progrès», précise Dominique Fléchon. Les installations d'horloges monumentales se multiplient. Londres (1348), Salisbury (1386) Strasbourg (1354), Paris (1370).  
   

Horloges à poids : une heure de décalage par jour

 
   
 
   

L'horloge, un bien privé

 
    Grâce à l'évolution des techniques de fabrication et aux progrès de la métallurgie, les premières horloges pénètrent dans la sphère privée. Elles peuvent être murales, mais sont le plus souvent posées sur un meuble. Une troisième roue augmente leur durée de fonctionnement. Leur cadran comporte une seule aiguille, celle des heures. Le fer des rouages, susceptible de rouiller, a été remplacé par du laiton ou du cuivre. Avec son mécanisme logé dans une cage cubique dont les montants forgés empruntent leurs décors à l'architecture gothique, l'horloge privée a souvent l'aspect d'un donjon ou d'un beffroi miniature. En entrant dans la demeure des familles les plus aisées, le temps a été littéralement domestiqué.  
   

Les horloges diminuent de volume. En forme de beffrois, et richement décorées, comme cette horloge allemande du XVe s., elles entrent dans les maisons des notables. Peu à peu, l'horlogerie devient un métier à part entière. Miniature de 1470.

 
   

La Suisse des horlogers

 
    Au cours du XVIe siècle, les persécutions religieuses conduisent les maîtres horlogers français de confession protestante à rejoindre Genève où leur métier était déjà bien implanté. En effet, après avoir, en vertu des principes de la Réforme, prohibé le port de bijoux, Jean Calvin avait décrété l'interdiction de fabriquer des croix, calices et autres objets servant l'idolâtrie. Les joailliers et les orfèvres suisses n'avaient plus qu'à se reconvertir dans l'horlogerie de luxe…  
   

 

 
    Du fait de l'usure des palettes et des dents de la roue de rencontre, l'efficacité du système d'échappement n'est pas constante. Les horloges à poids ne sont donc pas précises et accusent au moins une heure de décalage par jour. Un cadran solaire accompagne souvent l'installation des premières horloges monumentales. L'homme n'a pas fini de se fier aux astres ! D'ailleurs, les horloges d'édifice du XIVe siècle sont d'abord astronomiques. Les plus simples signalent la date et les phases de la Lune, le lever et le coucher du Soleil. Les plus élaborées indiquent en plus l'heure solaire et l'heure sidérale. Les horloges à calendriers énumèrent les jours de la semaine, les fêtes des saints et les fêtes religieuses. Celle de l'abbaye de Saint-Albans, dans le nord de Londres, achevée en 1357 après 30 ans de travaux, donne même l'heure des marées au London Bridge.  
   

Instrument d'apparat, la montre est portée de façon ostentatoire et les élites se font portraiturer à côté de leur horloge de table ou arborant leur «pend à col» à aiguille unique. (Portrait de 1567.)

 
    L'horloge de Strasbourg, dite «des trois rois» (1354), est l'une des premières horloges qui soit en même temps astronomique et à automates. Le concepteur de ce type d'horloge est un brillant esprit, assoiffé de connaissances, dont la démarche intellectuelle s'inscrit déjà dans la quête humaniste du progrès et de la modernité. En 1364, Giovanni De Dondi, médecin, mathématicien, astronome, chimiste, philosophe et poète italien, achève l'Astrarium après seize années d'efforts. Modélisant le Système solaire selon la théorie géocentrique de Ptolémée, cette horloge astronomique possède aussi un cadran divisé en 24 segments égaux. Désormais, les heures de nuit et de jour sont réunies en une seule et même journée quelles que soient les saisons. Considéré comme l'une des merveilles du monde, l'Astrarium fait l'objet de deux traités, «l'Opus planétarium» et le «Tractatus Astrarium», Giovanni De Dondi peut accoler à son patronyme le titre honorifique de «dell'Orologio», annonçant ainsi l'émergence du savant de la Renaissance et l'apparition d'une nouvelle profession.  
   

L'horloge de Prague date du XVe s. Son cadran principal affiche les 24 heures ainsi que la position de la lune et du Soleil. Un plus petit cadran porte les signes du Zodiaque. Toutes les heures, jusqu'à 21 h, les automates entrent en jeu.

 
    Au XVe siècle, une étape supplémentaire est franchie. L'émulation intellectuelle qui caractérise la période est propice à l'innovation. Avec ses rouages, ses engrenages, sa capacité à générer une force motrice de façon quasiment autonome, l'horloge est un terrain de recherche idéal pour nombre de savants. Pour Dominique Fléchon, «l'horloge a fondamentalement contribué à l'avancement général des sciences et constitué un substrat propice à la naissance des machines et automates au sens le plus général.» Filippo Brunelleschi, peintre et orfèvre, expérimente des petites pièces mécaniques mentionnées dès 1410 dans la fabrication d'instruments de mesure du temps : les ressorts. Le remplacement du poids moteur par un ruban d'acier, enroulé à l'intérieur d'un barillet, constitue une réelle révolution car il permet au mouvement de fonctionner dans n'importe quelle position. L'horloge se fait portative, et, merveilleusement ouvragée, prend la forme de tambour. Certaines sont décorées d'automates représentant des animaux, des cavaliers ou des squelettes rappelant la brièveté de l'existence humaine. Quelques-unes sont équipées de réveil. Les plus belles pièces sont des trésors d'orfèvrerie commandés paf les souverains pour servir de cadeau diplomatique. Ce sont les «entremets» destinés à divertir les convives entre chaque plat. Mais s'il permet de réduire la taille des mouvements, le ressort a un talon d'Achille : sa force motrice décroît à mesure qu'il se détend. Cet obstacle technique ne résiste pas longtemps aux maîtres horlogers. Dans la deuxième moitié du XVe siècle, ils intègrent au mécanisme la fusée, qu'entraîne le ressort à l'aide d'un boyau. Sa forme conique permet, en augmentant l'effet mécanique, de compenser l'affaiblissement de la tension du ressort. Le système sera utilisé jusqu'à la fin du XIXe siècle.  
   

L'horloge mécanique, la clef d'une meilleure maîtrise du temps

 
    En un peu plus d'un siècle, la plupart des éléments mécaniques constitutifs des instruments pour mesurer le temps ont été définis. L'apparition de la montre, dans le dernier tiers du XVe siècle, est le résultat de la course à l'innovation à laquelle se livrent des artisans de plus en plus chevronnés. Cette horloge portative miniaturisée peut se loger dans le chaton d'une bague ou dans le bouton d'un pourpoint. Elle devient marque extérieure de modernité qu'exhibent rois, princes, et notables. Au XVIe siècle, la montre devient un bijou ! Orfèvres, lapidaires, joailliers et graveurs rivalisent d'ingéniosité et de talent pour créer de précieux boîtiers ronds, ovales ou octogonaux. Le secteur de l'horlogerie entre dans une nouvelle ère économique. En France, les grandes cités horlogères installées dans les villes de cour, Paris et Blois, acquièrent leurs lettres de noblesse. D'autres apparaissent comme Lyon, Dijon et Autun. Conséquence de la vitalité de l'activité, l'horlogerie se spécialise. Elle devient un métier dont l'apprentissage et l'exercice sont strictement réglementés. En 1544, François Ier promulgue les statuts de la toute première corporation installée à Paris. C'est au tour de Nuremberg en 1564, de Blois en 1597 ou de Genève en 1601 de posséder leurs propres corporations de maîtres horlogers.  
   
 
    Le temps devient un bien personnel, un patrimoine immatériel. L'horloge mécanique a fourni la clef pour mieux l'appréhender, le maîtriser, le posséder. Au cours du XVIe siècle, les travaux de Copernic, puis ceux de Galilée, consacrent une vraie révolution dans la perception du temps. L'homme, peu à peu, se détache des cycles de la nature. L'horloge est en mesure de devenir l'un des outils de la recherche scientifique. Reste à conquérir la précision…  
   

La ronde des heures

 
    Dès l'Antiquité, les savants avaient observé qu'aux équinoxes, les douze heures du jour étaient identiques aux douze heures de la nuit. Pourtant, la durée des heures va longtemps dépendre de la période de l'année et de la position géographique. A la fin du XVe siècle, les concepteurs d'horloges adoptent les heures équinoxiales divisant ainsi le jour en vingt-quatre heures égales. Mais l'aiguille des premiers cadrans monumentaux défile toujours dans le sens «antihoraire», inverse des aiguilles de nos montres car ils s'inspirent des cadrans solaires verticaux sur lesquels l'ombre du style se déplace de droite à gauche. De plus la définition de l'heure et du jour demeure très variable : italique, l'heure fait débuter le jour moyen à 18h30. Avec les heures bohémiennes ou babyloniques le jour commence à partir du lever du Soleil. Les habitants de Nuremberg se contentent d'un compromis entre italiques, babyloniques. L'heure bâloise désigne midi par le chiffre 1 et est en avance de 60 minutes…  
   

 

 
    Lexique  
jour solaire   Un jour solaire est le temps qui sépare deux culminations du Soleil en un lieu donné. Un jour sidéral est la période dc rotation de la Terre sur elle-même par rapport à une étoile fixe. Un jour sidéral est plus court que le jour solaire (23h 56 mn contre 24h).  
entremet   Le terme est employé au XVe siècle dans sa définition originelle. Au XIIe siècle, l'entremet désigne bien les divertissements et autres intermèdes intervenant entre les mets.  
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