Les spiraux : l’art d’avoir du ressort (I)

Au commencement était le néant, le vide, autrement dit une montre sans ce fameux petit ressort fin comme un cheveu et formé en spirale. Mais des cheveux, les horlogers de l’aube de la Renaissance s’en sont fait pour tenter de conserver une marche plus ou moins continue à leurs fabuleux petits mécanismes enfermés dans tout un tas d’objets à pendre au cou ou à la ceinture. En raison des mouvements de leur porteur et donc des perturbations causées à leur oscillateur, ces merveilles souffraient toutefois d’une grande imprécision. La métaphore capillaire prend ici tout son sens, car c’est justement un poil qui a été le premier embryon de spiral. On oublie trop souvent que, avant l’invention de ce délicat composant métallique formé comme un ressort de barillet avec sa courbe d’Archimède, la relance du balancier, une fois sa demi-oscillation terminée, était obtenue grâce à l’élasticité de soies de porc ou de sanglier. Capricieux, l’échappement à roue de rencontre des premiers horlogers voyait donc ses oscillations entretenues par une matière organique. Un truc bien entendu à s’arracher les cheveux, car la moindre variation hygrométrique avait une incidence sur la qualité des réglages on ne peut plus imprécis.

À l’aube d’une révolution durable

Peu fonctionnel, ce système horloger rudimentaire faisant usage de poils de toute provenance n’allait pas manquer d’interroger les scientifiques du XVIIe siècle, celui que les historiens nomment le Grand Siècle. Comme il faut fournir des noms à l’histoire pour donner corps à ses dates marquantes, parmi les premiers à s’être posé la question de la bonne marche des montres, on retiendra ceux de mathématiciens et savants comme Galilée, Newton, Huygens ou encore de l’abbé de Hautefeuille et du mathématicien et physicien anglais Robert Hooke. Tous ont tenté de trouver des réponses à la déplorable régularité horaire des garde-temps de leur époque. Aiguillonnés par la renommée et l’ambition de passer à la postérité, ces hommes de science ont cherché dès les années 1630 un moyen de rationaliser la marche des pendules et, par extension, celle de tous les instruments horaires portatifs.

Ce défi, apparenté à la quête de la pierre philosophale ou du mouvement perpétuel, l’astronome Galilée et le physicien français Blaise Pascal ont assez tôt tenté de le relever. On sait que le premier réalisa une machine, certes imparfaite, mais destinée à tirer profit de son analyse sur l’isochronisme des mobiles soumis à oscillations. L’alternative pour les horloges fut apportée par le mathématicien et astronome Christiaan Huygens dès 1659 grâce à la suspension du pendule à un fil et à une liaison, non fixe, de l’échappement à ce dernier. Restait encore à solutionner l’absence de précision des montres. Blaise Pascal (1623-1662), connu également pour être l’inventeur de la machine à calculer mécanique, proposa en 1660 une solution à l’irrégularité de fonctionnement du balancier. Pour ce faire, il proposa d’utiliser un ressort plat, fin comme un cheveu et assujetti au balancier régulateur, qui devait contrer les dérèglements intempestifs de la montre au moindre choc ou geste brusque. L’idée devait faire flores, elle n’en retomba pas moins dans l’oubli.

La génération spontanée d’une invention majeure

On retient communément la date du 23 janvier 1675 et le nom de Christiaan Huygens pour l’invention du spiral, ce ressort fin précisément formé en spirale qui devait faire gagner une décimale en matière de précision aux montres de leur époque. Il n’en reste pas moins que la paternité de cette innovation majeure a donné lieu à la première vraie controverse horlogère. À la suite de l’envoi d’un message crypté expliquant sommairement le développement du spiral au secrétaire de la Royal Society de Londres, Huygens a officiellement obtenu le titre d’« inventeur du spiral ». Mais d’autres chercheurs et horlogers de renom s’en sont immédiatement offusqués. L’abbé de Hautefeuille, alors âgé de 28 ans, déclara en avoir depuis longtemps conceptualisé le principe. L’horloger Thuret, auquel Huygens avait commandé un prototype de montre à spiral, proposa immédiatement à Colbert et en son nom propre une deuxième exécution de cette invention. Quant à Robert Hooke, inventeur de talent, il ne manqua pas de sortir de sa réserve pour faire observer que, dès 1665, il avait pensé et discuté de l’opportunité de mettre un ressort très fin de forme spiralée dans une montre, comme ses dessins tendent à le prouver.

De nos jours, il ne fait pratiquement aucun doute que Huygens a profité des réflexions techniques de Hooke et qu’il s’est servi de ses conclusions pour avancer ses propres théories. On notera tout de même que cet éminent scientifique, qui s’est également penché sur la nature ondulatoire de la lumière, a inventé un composant qui, associé à l’échappement libre (détente et ancre), devait permettre à la montre de passer du bijou cinétique à un instrument scientifique. De fait, en moins d’un an, toutes les montres sans spiral furent modifiées pour s’adapter à cette invention. D’une imprécision de l’ordre d’une heure par jour, les garde-temps de l’époque sont devenus d’un seul coup des instruments de mesure dont l’écart journalier s’est trouvé réduit à quelque cinq minutes.

Le spiral en quelques mots

Invention: 23 janvier 1675
Inventeur: Le Néerlandais Christiaan Huygens
But: Augmenter la précision des montres
Poids: Moins de 0,05 gramme
Applications: Isochronisme des oscillations du balancier
Résultat: Donner l’heure juste via l’amplitude giratoire constante du balancier