La précision au Siècle des Lumières


John Harrison. Horloger anglais ayant gagné le prix de la Longitude

Si la précision horlogère s’est imposé avec l’invention du spiral pour les montres avec celle du pendule pour les horloges, il aura fallu quelques décennies pour voir les instruments en étant munis faire des progrès décisifs en matière de rectitude horaire. Et si les instruments mécaniques sont passés, dans le courant du XVIIIème siècle, de l’état de bijoux à celui d’instruments scientifiques, ce n’est pas seulement par enchantement, mais par la volonté des commanditaires qui ont pris conscience du potentiel que leur offrait la précision, en général. Avant même de s’imposer sur les ponts des navires, les montres ont servi la cause des éleveurs de chevaux. On rapporte que les premières montres dotées de trotteuses de secondes auraient été mises au point par des horlogers anglais durant la première moitié du Siècle des Lumières pour servir la cause des membres de la Gentry impliqué dans la sélection des meilleurs chevaux de course.

C’est sans doute vrai, mais la vraie matérialisation de la précision a pris forme comme concept directeur chez les horlogers quand le Bureau des Longitudes Anglais a accordé un prix de 20 000 Livres Sterling à partir de 1714 à qui pourrait apporter une solution à l’épineux problème de la longitude en mer. Conscients de l’importance de maîtriser sa position en mer, tous les Etats européens ont offert aux scientifiques d’alors de remporter une forte somme d’argent. Les appétits aiguisés, il ne restait plus qu’à trouver la solution. De toutes celles qui ont été proposées et parmi celles-ci de bien loufoques (voir la lecture du livre Longitude de Dava Sobel. Edition : Seuil ; 1998), devaient émerger deux voies prometteuses : d’un côté, celle proposée par les astronomes et celle défendue par les mécaniciens horlogers. La lutte entre les artisans et les intellectuels allait se cristalliser autour de la possibilité pour les uns et pour les autres de devenir les inventeurs d’un concept essentiel et de parvenir à mesurer et calculer la place de l’homme dans son environnement. Les astronomes parvinrent à établir des almanachs permettant de mesurer sa position en mer grâce à de savants calculs mathématiques établis à partir de la position connue de certaines étoiles et les horlogers trouvèrent une solution plus simple pour obtenir le même résultat en créant les premières montres et horloges marines capables de conserver une précision importante durant plus de trois semaines dans toutes les conditions. Il revient à John Harrison, horloger autodidacte et génie mécanicien d’avoir apporté la preuve de la faisabilité de la mesure de la longitude en mer. Une fois H1, sa première horloge de précision défiant les aléas des navigations (1736) mise au point puis les montres marines jusqu’à H4 (1761) réalisées, ne restait plus alors qu’à inventer l’outil le plus adapté et le plus précis capable d’être produit en série.


John Arnold. Horloger anglais ayant créé les premier chronomètres de marine susceptibles d'être produits en série


Julien et Pierre Leroy, Ferdinand Berthoud, John Arnold et bien d’autres horlogers passèrent leur vie en quête de la précision ultime et de la répétitivité mécanique dans son obtention. Il n’échappait à aucun de ces maîtres que faire une montre précise était possible, mais qu’il devenait pratiquement impensable de reproduire l’expérience à grande échelle faute de moyens industriels. On dit souvent que c’est à John Arnold (1736-1799) et à son talent dans l’art de simplifier la mécanique des chronomètres de marine que les Anglais sont parvenu à prendre l’ascendant sur les Français en matière de navigation et de découvertes. C’est sans doute en partie vrai même si les Français avaient eux aussi leurs artistes en la matière capable de fournir des instruments d’une grande fiabilité. Une chose est certaine, tous ces navires du passé lancés sur les océans du globe en quête des continents à découvrir (Australie et Pôle Sud), se sont équipés au plus vite d’instruments scientifiques dignes de ce nom pour faire leur point en mer. Il n’était pas rare de voir les officiers acheter, avec leur solde, une montre de prix même à l’ennemi afin de doubler les observations obtenues avec les instruments du bord. Et quand une terre se présentait, les officiers aidés des scientifiques embarqués, montaient à la hâte un petit observatoire de toile, y installaient un Régulateur d’observatoire, une pendule de précision dotée d’un pendule de 1 mètre battant la seconde, différents instruments astronomiques et y effectuaient des mesures longues et fastidieuses afin de recaler les instruments du bord.


chronomètre de marine Arnold & Son contemporain



Toutes les expériences menées pour la science et la puissance des Nations ont eu une incidence considérable sur la précision des montres en général. À la fin du siècle des Lumière, juste avant la Révolution Française, une bonne montre de poche (pièce isolée) réalisée par un maître pouvait espérer être –au moins en théorie- aussi précise que les pièces mécaniques d’aujourd’hui et ainsi avancer ou retarder de plus ou moins 3 à 6 secondes par jour. Une fois acquise la conviction que la mécanique pouvait servir la cause de la science, les horlogers se sont attelé à la réalisation d’horloges dont la fiabilité et la précision devaient mettre en avant les petites imperfections de la mécanique astronomique et démontrer que la terre a une rotation imparfaite évoluant avec le temps. Avant l’invention des pendules astronomiques, les régulateurs d’observatoires et, en particulier, ceux réalisés par la maison Leroy ont battus tous les records en matière de précision.


Régulateurs d'observatoire par Leroy. Pièces de haute précision sous vide d'air



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