Comment l'horlogerie s'est développée à travers les âges

Retraçant les origines anciennes du temps depuis les débuts de l'humanité jusqu'à notre compréhension moderne du concept, Eoin Murphy raconte l'histoire de la naissance du temps.

Découvert dans les montagnes de Lebombo entre l'Afrique du Sud et l'Eswatini et montré par des méthodes de datation au radiocarbone comme étant vieux d'environ 44 000 ans, l'os de Lebombo est le plus ancien artefact mathématique connu. L'os du péroné d'un babouin contient 29 encoches distinctives, qui auraient été utilisées comme dispositif de comptage ou comme calendrier rudimentaire utilisé pour suivre les phases de la lune.

Il y a environ 12 000 ans, des sites avaient été construits contenant des marquages ​​et des structures suggérant leur utilisation comme premiers calendriers. Gobekli Tepe, situé dans la Turquie moderne, est considéré comme le plus ancien établissement humain permanent au monde. Des gravures en forme de V ont été découvertes sur ce site, qui, selon certains archéologues, pourraient représenter un calendrier solaire.

Des sites tels que Newgrange et Stonehenge, datant d'il y a environ 5 000 ans, démontrent la compréhension que les gens avaient développée pour s'aligner sur les solstices. Aussi incroyable que cela puisse paraître, ce qui se passait plus à l’est était encore plus étonnant.

Les Égyptiens et les Sumériens avaient tous deux élaboré des calendriers lunaires de 12 mois. Les calendriers n'étaient pas parfaits, mais ils étaient assez proches. Les Sumériens avaient développé une année de 360 ​​jours, les Égyptiens se rapprochant encore plus de leur année de 365 jours.

Les calendriers ne sont plus synchronisés

Les Romains utilisaient également un calendrier de 12 mois. Cependant, dans leur version, il n'y avait que 355 jours. Malgré l'ajout d'un mois supplémentaire connu sous le nom de Mercedonius tous les deux ou trois ans, en 46 avant JC, on estime que le calendrier romain avait dérivé de 90 jours.

Pour redresser la situation, Jules César se tourne vers son conseiller Sosigène. Le philosophe et astronome grec a conçu un plan pour aligner le calendrier civique sur celui du soleil. En ajoutant deux mois supplémentaires, ainsi qu'un mois Mercedonius, 46 avant JC aurait 445 jours répartis sur 15 mois. L'année la plus longue de l'histoire serait connue sous le nom de « l'année de la confusion ».

Bien que les années civiles futures soient composées de 365 jours et d’une année bissextile tous les quatre, au XVe siècle, le calendrier avait de nouveau dérivé de 10 jours.

Reconnaissant que le calendrier julien partait du principe que la Terre tournait autour du soleil tous les 365,25 jours, Aloysius Lilius a dérivé un système selon lequel le calendrier serait basé sur une année de 365,24219 jours. Au lieu d’une année bissextile tous les quatre ans (100 tous les 400 ans), il y en aurait désormais 97.

Il a également proposé de sauter les années bissextiles pendant les 40 prochaines années, afin de récupérer les 10 jours.

Le pape Grégoire XIII a mis en œuvre les changements concernant la réduction des années bissextiles, mais il a choisi de récupérer les 10 jours en supprimant simplement 10 jours du calendrier. Le jeudi 4 octobre 1582 fut suivi du vendredi 15 octobre 1582 et, à ce jour, notre calendrier est connu sous le nom de calendrier grégorien.

Avancées en matière de chronométrage

Dès le VIe siècle, on pense que des horloges à encens étaient utilisées en Chine. Les horloges en sablier ou en sablier peuvent remonter encore plus loin, certains pensant qu'elles pourraient remonter au quatrième siècle.

Un autre appareil de chronométrage connu sous le nom d’horloge à eau était utilisé sous une forme ou une autre depuis le 16ème siècle avant JC. Mais en 1088 après JC, Su Song, l'ingénieur chinois, portera le concept à un tout autre niveau. Il a construit une tour d'horloge astronomique hydromécanique de 12 mètres de haut, utilisant des engrenages et une automatisation d'une manière qui n'aurait pas été vue en Europe avant des centaines d'années.

Tout au long du XIVe siècle, le rythme des progrès dans le domaine de la mesure du temps a explosé en Europe. En 1336, la première horloge censée sonner l'heure à l'aide d'un mécanisme d'échappement à verge et à foliot a été enregistrée à Milan.

Puis en 1371, Henri de Vic construit et installe une horloge dans la tour du palais de Charles Quint en France. La plus ancienne horloge publique de Paris, encore présente aujourd'hui, constituera la base de tous les progrès en matière de chronométrage au cours des 300 prochaines années.

Le système des 24 heures et leur division en 60 minutes avaient été établis il y a longtemps par les Babyloniens et les Égyptiens. Mais grâce à l’introduction des horloges mécaniques modernes, le temps faisait désormais partie de la vie de chacun.

La révolution scientifique

À la fin du XVe siècle, Léonard de Vinci aurait réalisé le premier dessin connu d'un pendule.

Puis, près d’un siècle plus tard, Galilée découvrit que l’oscillation régulière d’un pendule ne dépendait que de la longueur et non du poids. Cette découverte mènerait à la création du pulsilogium, un appareil capable de mesurer avec précision le pouls d'une personne. Avec le temps, Galilée se rendrait compte que le mouvement régulier pouvait être utilisé pour mesurer le temps avec précision, ouvrant ainsi la voie à la mesure scientifique du temps.

Bien que Galilée ait commencé à construire une horloge à pendule, celle-ci ne sera jamais achevée. Inspiré par les travaux de Galilée, Christiaan Huygens, le physicien hollandais fera breveter en 1656 la première horloge à pendule. Son invention a amélioré la précision des appareils de chronométrage de 15 minutes par jour à 10 à 15 secondes par jour, permettant désormais d'inclure des aiguilles des minutes et des secondes sur les horloges domestiques.

Les grands esprits changent de temps

En 1687, lorsqu'Isaac Newton publia « Les principes de la philosophie naturelle », il changea la façon dont nous définissons le temps en développant la théorie du temps absolu. Newton considérait le temps comme quelque chose qui s'écoule indépendamment de ce qui se passe dans le monde. Cela contrastait avec l’opinion antérieure selon laquelle le temps ne pouvait pas s’écouler sans qu’un changement ne se produise quelque part.

Cependant, lorsqu’Einstein introduisit la théorie de la relativité restreinte en 1905, cela remettait en question l’idée selon laquelle le temps était absolu. Au lieu de cela, il a proposé que plus un objet se rapproche de la vitesse de la lumière, plus le temps ralentit et plus l'objet devient court. En 1915, Einstein avançait sa théorie pour inclure la gravité dans la relativité générale.

La théorie de la relativité a changé le monde, permettant l’avènement de technologies modernes telles que la navigation GPS. Cela a également fourni une base théorique sur laquelle le voyage dans le temps pourrait être possible, mais pas comme cela apparaîtrait dans les films de science-fiction.

Bien que les théories d'Einstein aient jusqu'à présent résisté à tous les examens, les physiciens ont été incapables de satisfaire à la fois la relativité générale et la mécanique quantique (comportement des atomes et des particules subatomiques) dans une seule théorie. Cela a conduit certains physiciens à se demander si le temps est réel ou simplement une illusion ?

Mais pour l’instant, la prochaine fois que vous regarderez votre montre-bracelet ou vérifierez votre téléphone, prenez un moment et considérez que les premiers pas de cet incroyable voyage ont peut-être commencé avec nos ancêtres levant les yeux vers le ciel et demandant : « Pourquoi ?

Par Eoin Murphy

Eoin Murphy est enseignant et communicateur scientifique. Il est membre du conseil d'administration de l'association Mary Mulvihill, qui organise sa cérémonie annuelle de remise de prix et une conférence Science@Culture le mercredi 20 mai. Billets sont gratuits mais extrêmement limités.