L'horloge à pendule de 1666 à 1673.

L'horloge à pendule de 1666 à 1673.

L'ordre chronologique que nous avons observé dans la partie du T. XVII vouée à l'horloge à pendule de 1656 à 1666 nous amène à parler ici de l'histoire de cette même horloge, en tant qu'elle regarde Huygens, de 1666 à 1673.

I. Horloges marines.

Comme nous l'avons dit à la p. 177 du T. XVII, l'horloge marine fut patentée en France peu avant le 4 mars 1665, grâce à l'influence du père Constantijn auprès de Louis XIV. Le 13 février Constantijn écrivit de Paris à Christiaan (qui venait de présenter au Roi la Requête qui constitue notre Appendice I): ‘C'est une excellente preuve des Pendules, que celle de Holmes1). Je la feray veoir au Roy et parleraij pour avoir icij le Privilège’; et le 27 février: ‘J'ay leu dans ma derniere Audience au Roij, tout du long la copie de votre lettre de Mons.^r Morraij2) qu'il a entendue avec plaisir, comme aujourd'huy Monsieur Frère du Roy en presence de sa femme, m'en a fort bien sceu repeter le contenu. Pour le Roy, quand je lui ay parlé du privilege, il m'a dit qu'il le donneroit’3).

Christiaan qui se trouvait encore en Hollande donna le 20 mai 1665 plein pouvoir à Chapelain pour disposer du privilège: l'horloger Isaäc Thuret (comparez la note 2 de la p. 235 du T. XVII) était venu voir Chapelain déjà en mars pour le prier d'offrir ses services à Huygens pour la construction des dites horloges et pour leur vente et distribution4). Voici le texte de la

Procuration.

gegrosseert5)

Par devant moij Martin Beeckman notaire publicq admis par la Cour Provinciale d'Hollande residant à la Haije, & devant les tesmoins soubsignez fust present en sa personne Monsieur Christian Huijgens de Zulichem, demeurant dans ce lieu de la Haye lequel a declaré avoir fait et constitué son Procureur general & special le Sieur Jean Chapelain Conseiller du Roy en ses conseils demeurant à Paris, luy donnant plein pouvoir & authorisation de pour luy et en son nom, disposer du privilege que le dit S^r. Constituant a obtenu de sa Maj.^té Tres Chrestienne dans cette annèe 1665 de sa nouvelle Invention d'horologe à pendule1) lequel privilege ledit Sieur Chapelain a entre ses mains, - Et le pourra vendre, et transporter à telle, ou telles conditions que ledit S^r. le trouvera a propos, faire dresser, et passer pour cest effect des Contracts et Escripts à ce necessaires, recevoir les deniers qui en proviendront, donner quittance Et generallement agir et gerer comme ledit S^r. Constituant faire pourrait ij estant mesme en personne, promettant ledit Sieur Huijgens de ratifier, tenir ferme et irrevocable tout ce qu'en vertu de cettes sera fait et contractè par le dit Sieur Chapelain, sous obligation de renonciation comme de droit à ce requis. Ainsy fait et passè à la Haye en Hollande le vingtiesme de May mil six cens soixante cincq en la presence de Corneille van Broeck et Guillaume Bronsvelt tesmoins dignes de foy a ce requis.

Chr. Hugens de Zulichem

G. Bronsvelt

A. Beeckman Nots. Publ. 1665.

C. van Broeck

1665

A la suite de cette procuration, Chapelain entra en négociations avec Thuret. Se souvenant du projet qu'il avait envoyé à Huygens d'un remontoir à ressorts à remontage d'heure en heure2), Thuret avait quelque soupçon que l'horloge de Huygens serait une construction de ce genre3). Thuret construisit en outre dans le cours de 1665 un remontoir à ressorts à remontage fréquent qu'il montra à Chapelain4). Huygens, à qui Chapelain communiqua les propos de Thuret, répondit qu'il avait également fait construire à la Haye, indépendamment de Thuret, une montre à deux ressorts à remontage fréquent et qu'il considérait cette invention comme une dépendance de la sienne, c.à.d. du remontoir à poids à remontage fréquent5). Il faut croire que Thuret montra son invention à Chapelain avant d'avoir vu les remontoirs à poids moteurs à remontage fréquent de S. Oosterwijck destinés à de Montmort et à de Carcavy, lesquels arrivèrent à Paris avant le

20 août 1665 et qu'il eut l'occasion d'examiner6). Il est vrai que la lettre de Chapelain dans laquelle celui-ci dit avoir vu la nouvelle montre de Thuret date du 23 octobre suivant7), mais dans cette lettre il dit que Thuret n'attendit pas ‘a descouvrir son inuention qu'il eust vu l'execution de la vostre’. Cela étant, il faut admettre que Thuret - à moins qu'il n'ait appris par une autre voie que dans l'horloge de Huygens il y avait un remontage fréquent - a eu, indépendamment de Huygens, l'idée d'introduire le remontage fréquent dans ses montres à ressorts. Ce qui est certain c'est que peu de temps après avoir considéré l'horloge marine envoyée de la Haye à de Montmort, Thuret a exprimé des doutes sur le succès de ce remontoir-là. Nous rappelons que le capitaine Holmes n'avait pas encore eu à sa disposition ce remontoir dont la construction n'avait eu lieu qu'après son départ8). L'horloger parisien dit ‘que les chaisnettes de [la] machine [de Huygens, c.à.d. du remontoir nommé] estoient d'un artifice moins simple que le sien, et plus sujet a arrest’4). De l'autre côté Huygens émit l'opinion que les ressorts ne doivent pas ‘operer tousjours de mesme force’9).

En juin 1665 Huygens fut invité par Colbert à venir demeurer à Paris comme membre de l'Académie des Sciences10). Bientôt Chapelain cessa par conséquent de négocier avec Thuret, disant que Huygens s'ajusterait sans doute beaucoup mieux auec lui personnellement que par autrui11). Tel fut évidemment le cas; nous ignorons toutefois les particularités de l'accord conclu sans doute en 1666. Ce n'est qu'en avril 166712) que Huygens parle de trois horloges faites à Paris ‘par mon ordre, mais au depens du Roy, pour servir au voyage de Madagascar’. Il ajoute: ‘A celles la je ne fais point adjouter l'invention de la chaisnette, parce que je vois qu'elle donne trop d'embarras’13). Dans une lettre de décembre 1667 à son frère Lodewijk14) il nous apprend que les horloges nouvellement construites ‘ne sont pas avec la chainette en dedans, mais simplement comme les pendules ordinaires’. Il est possible que les Fig. 1 et 215), lesquelles sont désignées par Huygens par le mot bon représentent avec plus ou moins de fidélité des horloges réellement construites en 1667. La verge à palettes y est verticale comme dans le modèle de 165816). Cette position de la verge dans une horloge munie d'arcs cycloïdaux et construite après 1659 est quelque peu étonnante: voir les p. 93-96 du T. XVII. Il faut cependant remarquer que la construction diffère de celle de 1658. Il n'est d'ailleurs pas absolument certain qu'il s'agit ici d'horloges marines. La verge à palettes est apparemment horizontale dans une autre figure [Fig. 3] à côté de laquelle se trouvent les mots ‘de Thuret’17). Ce qui est certain c'est qu'en ce temps ni la construction de 1664 de Huygens ni celle de 1665 de Thuret n'avait prévalu: on ne fit usage ni d'un remontoir à poids ni

Dans la lettre de 1667 à Lodewijk, Huygens parle de plus de deux nouveaux types d'horloges, dont le dernier est achevé ou peu s'en faut: ‘l'un avec un pendule qui tourne en rond, et l'autre d'une façon trop longue a deduire, qui pourtant n'est nullement embarrassée’.

La Fig. 42) représente l'horloge à pendule conique dont nous ignorons si dans la pensée de Huygens elle eût pu servir sur mer. Une horloge à pendule conique fut construite en 1668 (T. VI. p. 267).

Le deuxième type mentionné par Huygens nous est inconnu. Il est possible qu'il s'agisse, comme en 1664 et 16653), de pendules enfermées dans de lourdes boîtes, telles qu'elles sont représentées dans les Fig. 5 et 6 datant de 16684). Ce qui est nouveau ici (outre peut-être la construction des pendules - voir la fin du présent alinéa - invisibles dans les figures) c'est que la solive à laquelle les pendules sont attachées est dans l'une des deux figures [Fig. 6] suspendue à la Cardan. On lit dans la Fig. 5: ‘poutre du vaisseau5). - 10 pouc. - fer large de 2 pouces et mince qui fasse un peu de ressort. - fer large de mesme. - petite solive de 3 pouces en quarrè. - double charniere afin que les horologes ne tournent point6). - les pen-

dules de ces 2 horologes estant egales elles iront tousjours ensemble sans se desaccorder1). - vers la pouppe. - vers la proue’. Rien n'indique que des horloges aient réellement été suspendues de cette façon à bord d'un navire. L'horloge du duc de Beaufort (1668) était enfermée dans une lourde boîte (voir la p. 118 qui suit), mais il n'en avait qu'une. Notons que la longueurdu pendule y était de 9 pouces (voir la note 3 de la p. 119 qui suit). Voir encore sur cette horloge la note 2 de l'Appendice II qui suit.

C'est de 1671 ou 1672 que date l'horloge marine à ressort moteur et à pendule triangulaire2) avec suspension à la Cardan - comparez la phrase de l'Appendice III qui suit sur la ‘hauteur’ du ‘point de suspension’ - sur laquelleon peut consulter les p. 120-123 qui suivent. En 1673 cette horloge n'avait pas encore été mise à l'épreuve3).

Nous reproduisons ici [Fig. 7] ce pendule tel que le Manuscrit D le représente pour la première fois4), ainsi que quelques suspensions de l'horloge antérieures (?) à la suspension nommée et dont rien ne démontre qu'elles aient été réalisées [Fig. 7bis5) et 7ter5)].

Huygens écrit4): ‘Il faut, pour avoir le pendule [Fig. 7] d'environ 6 pouces, que les 5 vibrations fassent 2 secondes. Ce qui sera ainsi en donnant 15 dents a la roue de rencontre6), et la faisant tourner 5 fois dans une minute’.

Nous reproduisons aussi [Fig. 8] le dessin plus achevé du même pendule, où le poids n'est plus sphérique et où le fil porte deux poids curseurs, ainsi que celui de l'horloge entière [Fig. 9] qui se trouvent l'un et l'autre sur la feuille détachée déjà mentionnée au T. XVII7). Ces deux figures

ressemblent beaucoup aux figures correspondantes de l'‘Horologium oscillatorium’1). Mais ce dernier livre ne contient pas de description de l'intérieur de cette horloge marine [Fig. 10], lequel a été esquissé en 1672 par Huygens, avec la moitié du cadran, dans le Manuscrit D2), où se trouve aussi une figure [Fig. 11] faisant voir e.a. la position, par rapport au pendule et aux roues qui mènent les aiguilles, de quelques boulons3). Le fait que dans la Fig. 11 il n'y a pas de poids curseurs sur le fil du pendule est peu important. D'après la Fig. 11 le poids du pendule est apparemment une lentille. Dans la Fig. 10 une des parties supérieures du fil du pendule est seule représentée: elle porte à son extrémité la boucle par laquelle doit passer le crochet qu'on voit dans la Fig. 11. On lit dans la Fig. 10: ‘Mon Horologe pour les Longitudes. - hîc index horarum 12. atque in centro indicis caput axis quadratum eminet, cui clavis accommodatur quoties elaterem tendere opus est. - hîc index scrupulorum primorum qui semel in hora circumit. - hîc index scr. secundorum qui 60 conversiones facit in horas. - 9000 vibrationes simplices singulis horis peragit pendulum, cujus longitudo circiter pollices 6. - Est autem triangulare ex binis cycloidibus suspensum, ut apparet ex figura paginae praecedentis [Fig. 11] quae dimidium ejus ac totius compagis exhibet’. Dans la Fig. 10 Huygens a indiqué les nombres des dents de toutes les roues ainsi que ceux des pignons.

On trouve, écrits au crayon, les mots tubus à droite près de ‘index horarum 12’ et veer [ressort] à gauche à la hauteur du tambour à droite qui contient le ressort moteur. L'horloge n'a apparemment qu'un ressort unique, comme nous l'avons déjà dit à la p. 182 (l. 12-13) du T. XVII. Il est vrai que dans l'‘Horologium oscillatorium’, comme ailleurs, Huygens ne dévoile pas tous ses secrets; comparez les notes 2 et 6 des p. 246-247 du T. XVII; pour faire voir qu'il n'y a qu'un ressort il ne suffit donc pas de citer la phrase (p. 123 qui suit): ‘Motus rotarum omnium non à pondere sed à chalybea lamina, tympano inclusa, principium habet’. Mais dans la figure rien n'indique que le grand ressort servirait à remonter un deuxième ressort plus petit. La roue (?) à ‘32’ dents (?), placée en dehors de l'espace compris entre les deux platines, et auprès de laquelle se trouve le mot ‘veer’ écrit au crayon, est sans doute assez mystérieuse, mais nous ne pensons pas qu'il puisse s'agir d'un deuxième ressort placé en cet endroit1). Remarquons encore qu'il n'y a pas de fusée dans l'horloge de 16722).

Les arcs cycloïdaux, fruit principal des recherches théoriques de Huygens3), restèrent en usage. La p. 12 du T. VII de 1670 suffirait pour faire voir combien il était convaincu de leur utilité pratique4). Dans l'horloge à pendule triangulaire ces arcs sont fort larges à cause de l'obliquité des fils qui doivent s'y appliquer. Il faut bien remarquer, ce que Huygens ne fait pas dans l'‘Horologium oscillatorium’, qu'en vérité la démonstration de l'‘isochronisme de la cycloïde’ n'est pas applicable au cas de fils obliques, de sorte que, si les arcs peuvent avoir eu quelque valeur ce qui est douteux5), ce n'est pas parce qu'ils possédaient une forme théoriquement correcte. Quant au fil, c'était probablement déjà en 1672 un fil de soie: beaucoup plus tard6) Huygens parle expressément d'un fil de soie rouge.

Les remontoirs à poids moteurs de 1664-1665 ne furent-ils donc jamais essayés sur mer? Nous n'oserions l'affirmer. En 1668 l'amiral hollandais van Gent paraît s'être servi d'une ou de plusieurs horloges marines7). Ce qui est certain c'est que D. Suerius en eut une ou plusieurs en 16728); celles-ci peuvent avoir été des remontoirs de S. Oosterwijck qui les vendait (à moins qu'il n'ait vendu d'autres horloges marines) avec l'Instruction de Huygens de 16659).

II. Horloges astronomiques.

En 1666 Huygens apporta à Paris, outre ses deux remontoirs (note 13 de la p. 9), ses horloges astronomiques sur lesquelles on peut consulter la note 10 de la p. 31 du T. XVII: ce fut ‘une pen-

dule de M. Hugens’ (T. VI, p. 59) dont on se servit dans l'observation d'une éclipse du soleil du 2 juillet 16661).

L'horloge, de 16722) ou de plus tôt, par la représentation de laquelle l'‘Horologium oscillatorium’ débute [Fig. 17 de la p. 71 qui suit], est évidemment aussi une horloge astronomique, puisque c'est après en avoir donné la description que Huygens s'apprête (p. 115) à parler de ‘illorum quoque quae mari vehuntur, longitudinum investigandarum gratiâ, formam’. Le privilège de Huygens (note 1 de la p. 8) ne s'appliquait qu'aux horloges marines. Nous pouvons toutefois être assurés que les horloges astronomiques se fabriquaient aussi, sans doute depuis 1666, surtout chez Thuret: c'est son nom qui figure sur la vieille horloge de l'Observatoire de Leiden - voir la p. 19 - presque conforme à celle décrite dans l'‘Hor. osc.’ et couramment appelée ‘horloge de Huygens’.

Dans sa Dédicace au Roi (p. 77) Huygens dit qu'il y avait des horloges de sa façon, ‘nec pauca’, dans l'Observatoire de Paris bâti en 1667-16723). Les horloges astronomiques sont mentionnées aussi par Jean Picard dans son ‘Voyage d'Uranibourg’: Picard partit de Paris en juillet 1671, emportant ‘deux horloges à pendule, l'une à secondes, & l'autre à demy-secondes, toutes deux à contrepoids’4). À la p. 83 il donne à l'une d'elles le magnifique témoignage que voici: La grande horloge à secondes qui estoit restée dans la Tour [astronomique de Copenhague], alloit si réguliérement, que durant plus de deux mois elle demeura dans un mesme estat à l'égard du moyen mouvement sans varier d'une seconde’. Les arcs cycloïdaux contribuèrent sans doute à la régularité de la marche.

Il est d'ailleurs difficile d'admettre que Picard n'exagère pas quelque peu. Il faut, s'il dit vrai, que durant ces deux mois la température dans la Tour soit restée sensiblement constante - à moins qu'on n'ait déplacé de temps en temps le poids curseur, ce dont Picard ne dit rien - car, comme nous l'avons déjà remarqué5) les horloges de Huygens n'étaient pourvues d'aucun dispositif pour compenser automatiquement la dilatation des métaux, qu'il ne connaissait d'ailleurs pas avant 1667 et à laquelle il ne croyait pas encore, ou tout au plus à demi, en 16906), malgré l'expérience probablement faite sur ce sujet à l'Académie des Sciences sur laquelle on peut consulter l'Appendice IV qui suit. Picard peut avoir pris des précautions pour assurer cette constance de la température dans le cas considéré, puisqu'il connaissait l'influence du temps sur la marche des horloges (même Appendice).

Jean Richer à la p. 6 de ses ‘Observations astronomiques et physiques faites en l'isle de Caïenne’7) dit de même que déjà en 1671 avant d'entreprendre son voyage il était en possession de ‘deux

Horloges à pendule, dont l'une marquoit les secondes, & l'autre les demi-secondes’, lesquelles ‘avoient esté faites par le sieur Thuret Horloger ordinaire du Roy, qui par son exactitude et la délicatesse de ses ouvrages, à surpassé jusques à present tous ceux qui se meslent de la fabrique des Montres & des Horloges à pendule’.

En 1667 (T. VI, p. 155) Huygens dit généralement que les ‘pendulifices’ parisiens travaillent ‘pour le moins aussi bien que chez nous’.

Nous représentons ici [Fig. 12] l'horloge astronomique, que nous venons de mentionner, de l'Observatoire de Leiden, quoiqu'il soit impossible de dire si elle a été construite avant ou après 1673, ce qui a d'ailleurs peu d'importance vu l'accord presque complet avec celle de l'‘Horologium oscillatorium’ datant d'avant 1673. D'après F. Kaiser (‘Geschichte der Sternwarte in Leiden’, 1868) cette horloge est mentionnée dans un catalogue de B. de Volder datant d'environ 1705. Toutefois cette liste d'instruments appartenant à l'Observatoire en 1706 (voir les Résolutions manuscrites des Curateurs de l'Université de Leiden, ou bien P.C. Molhuysen ‘Bronnen tot de Geschiedenis der Leidsche Universiteit’, IV, p. 108 *) ne parle que de ‘Twee horologien wijsende seconden’, de sorte qu'il n'est pas démontré que l'horloge en question se trouvait à l'Observatoire déjà en ce temps. Les nombres des dents des roues et des pignons sont exactement les mêmes que ceux de la Fig. 17 de l'‘Hor. osc.’, excepté dans le cas des roues correspondant à H et I, lesquelles ont, dans l'horloge de Leiden, respectivement 40 et 20 dents au lieu de 48 et 24. Le poids du pendule de l'horloge de Leiden à la forme d'une lentille; le pendule pèse 648 gr. (poids) + 45 gr. (verge)8); quant à la verge, nous croyons pouvoir admettre qu'elle date de plus tard; c'est une bande flexible ne portant pas de poids curseur mais pouvant être allongée ou raccourcie au moyen d'une vis, comme on le voit plus ou moins dans la Fig. 12. L'horloge va toujours bien; lorsqu'elle est réglée aussi bien que possible l'erreur ne dépasse guère 1″ parjour. Suspendue à hauteur d'homme, elle marche plus de 24 heures9), vu qu'en ce temps le poids moteur descend de 155 cm. L'amplitude des oscillations est d'environ 12^o.