Les horloges.
Une horloge (du grec hora « heure » et legein « dire ») au sens moderne du terme comporte trois pièces essentielles : une source d’énergie (poids, ressort), un régulateur oscillant (pendule, ressort, balancier) et un organe appelé échappement qui a un double rôle : faire avancer les engrenages en phase avec l’oscillateur et restituer au pendule l’énergie dissipée par l’amortissement.
On attribue, vraisemblablement à tort, l’invention de l’horloge à GERBERT D’AURILLAC (952-1003), moine surdoué et futur pape Sylvestre II. Une horloge à poids est décrite en 1276 sans laisser de traces. La véritable horloge mécanique apparaît en 1370 avec un système de régulation appelé foliot. Ce terme, dérivé du mot folie, rappelle le mouvement agité de cette pièce.
Les premières horloges sont conçues pour sonner l’heure et non pour la montrer. Elles sont réalisées pour les besoins des pratiques religieuses car la vie des monastères est rythmée par les prières qui s ‘effectuent aux heures canoniales. Les horloges monastiques sonnent uniquement les sept heures canoniales associées aux prières dont le rituel est fixé au VI ème siècle par la règle de Saint Benoît. L’horloge est conçue pour actionner un marteau qui frappe une cloche. L’étymologie a conservé l’origine sonnante des premières horloges : le mot anglais clock est la déformation du mot allemand glocke (cloche).
Les premiers cadrans apparaissent au XIVème siècle. La grande aiguille apparaît avec l’utilisation du pendule car sans régulation efficace il est totalement impossible de produire la minute.
L’introduction du pendule ou balancier améliore en effet de manière considérable la précision des horloges : on passe d’une dérive de 15 minutes par jour à quelques secondes. C’est en 1583 que GALILEE, âgé de 19 ans, découvre la propriété d’isochronisme des petites oscillations du pendule. La tradition rapporte qu’il avait observé que les lustres des églises oscillaient selon des périodes indépendantes de l’amplitude de leur mouvement (il mesurait la période d’oscillation à l’aide de son pouls). Il imagine en 1638 la première horloge à poids et pendule ; il charge son fils de la réalisation qui n’aboutira jamais car celui-ci meurt l’année suivante. En même temps HUYGENS conçoit le même système qui est réalisé en 1657 et qui se répand très rapidement.
Parallèlement à cette course à la régulation, les horlogers recherchaient une source d’énergie plus facile à miniaturiser que la chute d’un poids. C’est au ressort que l’on pense. Mais les premières horloges à ressort moteur ne sont pas plus précises que les horloges à poids. Finalement en 1674, HUYGHENS fabrique la première horloge dont l’énergie est fournie par un ressort spiral et régulée par un ressort de rappel, réalisant ainsi une idée du physicien anglais HOOKE.