Mécanique

Le mécanisme d'horlogerie désigne le fonctionnement interne des horloges et des montres (où il est également appelé mouvement ) ou d'autres dispositifs mécaniques fonctionnant de manière similaire, utilisant une série d' engrenages entraînés par un ressort ou un poids .

Un mécanisme d'horlogerie est souvent actionné par un moteur d'horlogerie , constitué d'un ressort moteur , un ressort de torsion spiralé en ruban métallique. L'énergie est stockée manuellement dans le ressort moteur en le remontant , en tournant une clé reliée à un cliquet qui tend le ressort. La force du ressort moteur fait alors tourner les engrenages du mécanisme, jusqu'à épuisement de l'énergie stockée. Les adjectifs « à remontage » et « à ressort » se rapportent aux mécanismes d'horlogerie actionnés par un ressort moteur, tels que les horloges et les montres, les minuteurs de cuisine , les boîtes à musique et les jouets à remontage .

Le plus ancien exemple connu de mécanisme d'horlogerie est le mécanisme d'Anticythère . Cet appareil, fonctionnant comme un calculateur analogique à engrenages après sa création au Ier siècle avant notre ère, ressemblait à un astrolabe et avait été conçu pour calculer les positions astronomiques et notamment pour répertorier les éclipses . Récupéré d'une épave grecque longtemps après sa fabrication, sa nature demeura un mystère lors de sa redécouverte initiale en raison de divers dommages. On trouve de nombreux autres récits de mécanismes d'horlogerie dans la Grèce antique , même dans sa mythologie , et ce mécanisme lui-même est suffisamment sophistiqué pour indiquer une histoire significative de dispositifs plus simples ayant précédé sa création.

À un moment donné, ce niveau de sophistication dans la technologie des horloges fut perdu ou oublié en Europe, et ne réapparut qu'après les croisades , grâce à l'apport du monde islamique , en même temps que d'autres connaissances qui menèrent à la Renaissance . L'horlogerie retrouva finalement un niveau technologique équivalent à celui de l'époque préromaine au XIVe siècle.

Comme dans la mythologie grecque, les légendes d'autres cultures recèlent des récits d'automatisation ambitieux. Par exemple, dans la légende juive , Salomon aurait usé de sa sagesse pour concevoir un trône orné d'animaux mécaniques qui le saluaient comme roi lorsqu'il y montait ; une fois assis, un aigle déposait une couronne sur sa tête et une colombe lui apportait un rouleau de la Torah . On raconte aussi que lorsque le roi Salomon posa le pied sur le trône, un mécanisme se mit en marche. Dès qu'il franchit la première marche, un bœuf d'or et un lion d'or tendirent chacun une patte pour le soutenir et l'aider à monter sur la marche suivante. De chaque côté, les animaux aidèrent le roi à se hisser jusqu'à ce qu'il soit confortablement installé sur son trône.

Dans la Chine ancienne , un récit curieux d'automatisation se trouve dans le texte Lie Zi , écrit au IIIe siècle avant J.-C. On y découvre la description d'une rencontre bien plus ancienne entre le roi Mu de Zhou (1023-957 avant J.-C.) et un ingénieur mécanicien connu sous le nom de Yan Shi, un « artisan ». Ce dernier présenta fièrement au roi une figurine grandeur nature, à forme humaine, de son œuvre mécanique ( selon la transcription Wade-Giles ).

Le roi contempla la silhouette avec étonnement. Elle marchait à grands pas, hochant la tête de haut en bas, si bien que l'on aurait pu la prendre pour un être humain. L'artisan lui toucha le menton, et elle se mit à chanter, d'une justesse parfaite. Il lui toucha la main, et elle se mit à prendre des poses, en rythme… Alors que le spectacle touchait à sa fin, le robot cligna de l'œil et fit des avances aux dames présentes, ce qui mit le roi en rage. Il aurait fait exécuter Yen Shih sur-le-champ si ce dernier, pris d'une peur mortelle, n'avait pas aussitôt démonté le robot pour lui montrer sa véritable nature. Et, en effet, il ne s'agissait que d'une construction de cuir, de bois, de colle et de laque, de couleurs variées : blanc, noir, rouge et bleu. En l'examinant de près, le roi constata que tous les organes internes étaient intacts : foie, vésicule biliaire, cœur, poumons, rate, reins, estomac et intestins. Et par-dessus tout cela, des muscles, des os et des membres avec leurs articulations, de la peau, des dents et des cheveux, le tout artificiel… Le roi fit l’expérience de l’ablation du cœur et constata que la bouche ne pouvait plus parler ; il retira le foie et les yeux ne pouvaient plus voir ; il retira les reins et les jambes perdirent leur capacité de locomotion. Le roi était ravi.

Parmi les autres exemples notables, citons la colombe d' Archytas , mentionnée par Aulus Gellius . Des récits chinois similaires d'automates volants sont écrits à propos du philosophe mohiste Mozi du Ve siècle avant J.-C. et de son contemporain Lu Ban , qui fabriquaient des oiseaux artificiels en bois ( ma yuan ) capables de voler avec succès, selon le Han Fei Zi et d'autres textes.

Au XIe siècle, en Europe, l'horlogerie était utilisée à la fois pour mesurer le temps et pour suivre les phénomènes astronomiques. Si les horloges n'étaient pas aussi précises que les modèles actuels, les instruments astronomiques permettaient, quant à eux, de prédire avec soin la position des planètes et leurs mouvements. Cette même chronologie semble s'appliquer en Europe, où l'on utilisait déjà des échappements mécaniques dans les horloges à cette époque.

Jusqu'au XVe siècle, les mécanismes d'horlogerie fonctionnaient grâce à l'eau, des poids ou d'autres moyens détournés et relativement primitifs. En 1430, une horloge à ressort fut offerte à Philippe le Bon , duc de Bourgogne . Cette technologie, associée aux mouvements à poids, devint courante. Au milieu du XVIe siècle, Christiaan Huygens s'inspira d'une idée de Galilée et la développa pour créer le premier mécanisme à pendule moderne . Cependant, tandis que le ressort ou le poids fournissaient la force motrice, le pendule se contentait de réguler la vitesse de libération de cette force grâce à un mécanisme d'échappement.

La Smithsonian Institution possède dans sa collection un moine mécanique, d'environ Juanelo Turriano , mécanicien de l' empereur Charles Quint .