HORLOGERIE

Depuis des millénaires, l'homme s'est préoccupé de la mesure du temps qui règle ses activités. À l'origine, c'est l'observation directe du Soleil qui permit de connaître l'heure, soit par la longueur de l'ombre portée par un style vertical, le gnomon, soit par la direction de cette ombre, au moyen du cadran solaire, dont le style est parallèle à l'axe du monde. Ces appareils servaient à la détermination de l'heure locale.

Environ 3 000 ans avant J.-C., sont apparues en Égypte les clepsydres, ou horloges à eau ; plus tard, au quatorzième siècle de notre ère, les sabliers sont couramment utilisés. Ces appareils mesurent le temps par l'écoulement d'un fluide, eau ou sable. Ils ne permettent pas de déterminer l'heure mais servent à sa conservation durant un temps plus ou moins long. Il s'agit donc en fait des premiers garde-temps. La précision de tels instruments est toujours très faible, mais suffisante si le temps mesuré est court. Les sabliers ne sont plus guère utilisés de nos jours qu'à titre décoratif ou pour certains emplois ménagers.

On appelle communément horloge, un dispositif entièrement mécanique où l'écoulement continu du fluide est remplacé par le mouvement discontinu d'un rouage à roues et pignons dentés ; l'énergie est fournie par un poids et restituée par petites impulsions discrètes à un organe, l'échappement, agissant lui-même sur un régulateur, le pendule. Dans les montres et les horloges transportables, le poids moteur est remplacé par un ressort enroulé en spirale et le pendule par le système balancier-spiral.

Quand Galilée eut établi les lois du mouvement du pendule, il entrevit la possibilité d'en faire un régulateur mais c'est à Christiaan Huygens que revient l'honneur d'avoir créé en 1657 la première horloge à pendule pesant et, en 1675, la première montre à résonateur balancier-spiral.

Dès le xvii^e siècle, on a cherché à utiliser les horloges pour la détermination de la longitude en mer. En 1762, John Harrison gagna le prix du Parlement britannique, décerné au savant qui donnerait une solution à ce problème, avec sa « montre marine n^o 4 » dont le retard, lors de son premier voyage en Jamaïque, ne dépassa pas cinq secondes en deux mois, soit environ 1′ 15″ en longitude.

Dès l'apparition des horloges, des mécaniciens, qui n'étaient pas encore horlogers, puis les savants les plus éminents se sont attachés à les perfectionner en augmentant leur précision et surtout en rendant leur marche indépendante des influences extérieures.

Tout au long des siècles il a fallu, pour mettre en pratique les découvertes des physiciens, pour tirer parti des calculs des mathématiciens et utiliser les alliages des métallurgistes, toute l'habileté des mécaniciens, puis des horlogers. On peut mentionner parmi les plus célèbres John Harrison, John Arnold, Ferdinand Berthoud, Pierre Le Roy, Abraham-Louis Breguet et Antide Janvier.

Dans l'échelle des durées, l'horlogerie se borne à un domaine extrêmement étroit, en relation avec ce que l'homme perçoit directement. Les instruments horaires fabriqués par l'industrie de l'horlogerie courante (montres, horloges, pendules, dispositifs pour chronométrages et pour applications industrielles) étaient essentiellement mécaniques ou électromécaniques jusque vers 1920-1960, selon leur catégorie. Ce sont maintenant des systèmes électroniques.

Horlogerie mécanique

Différents organes des horloges et des montres

Les quatre éléments essentiels qui constituent dès son invention l'horloge mécanique sont l'organe moteur, le rouage, l'échappement et le régulateur. L'organe moteur était à l'origine uniquement un poids mais, dès le xv^e siècle, pour les horloges portatives, il fut remplacé par un ressort, lame d'acier enroulée en spirale, enfermé dans un tambour denté, le barillet ; le rouage, à roues et pignons dentés, a deux fonctions : distribution de l'énergie à l'échappement et affichage de l'heure par transmission du mouvement aux aiguilles ; l'échappement fournit l'énergie par impulsions discrètes au régulateur chargé d'assurer la constance de la marche.

Ces quatre éléments, représentés pour la montre dans la figure, sont toujours présents dans chaque pièce d'horlogerie mécanique, qui comporte en outre un cadran et des aiguilles.

Montre mécanique et montre à diapason

Schéma d'une montre mécanique actuelle (a) et d'une montre à diapason (b) 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Foliot et échappement à roue de rencontre

Détail du foliot et de l'échappement à roue de rencontre (d'après M. R. Chaléat) 

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Le régulateur était le point faible des premières horloges qui présentaient pourtant un grand perfectionnement par rap [...]

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Montre mécanique et montre à diapason
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Foliot et échappement à roue de rencontre
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Mesure du temps et des fréquences : évolution historique
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Échappement à ancre pour montre
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