La Clepsydre
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La Clepsydre
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http://users.polytech.unice.fr/~strombon/Formation/TL.2000/Groupe5/Horlogerie/Clepsydre.htm
LES PREMIERES MESURES DU TEMPS:
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Le Gnomon
Le premier système pour domestiquer le temps et pour que la main de l'homme puisse totalement le contrôler fut la clepsydre, car c'était un des seuls systèmes ne dépendant pas des évènements extérieurs comme avec le gnomon ou le cadran solaire, que l'on ne pouvait utiliser uniquement le jour...
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Le Cadran Solaire
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LA CLEPSYDRE:
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Le principe:
La clepsydre est une horloge à eau connue aussi bien des Egyptiens que des Amérindiens ou que des Grecs. Un vase percé d'un trou laisse couler de l'eau. Des graduations situées à l'intérieur permettent de mesurer des intervalles de temps. Cette clepsydre a une forme évasée, plus large en haut, car le débit de l'eau est plus grand quand la dénivellation est plus grande. Les graduations sont ici à peu près équidistantes. Si le cadran solaire donne l'heure pendant le jour, la clepsydre fait la même chose la nuit, et elle mesure en plus des durées plus brèves avec une bonne précision.
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Le principe:
Les Grecs perfectionnent l'instrument. Dans le modèle ci-dessus, reconstitué en image de synthèse en 3 dimensions, on distingue 2 vases, l'eau en bleu, un flotteur en bas en blanc, une tige crantée, un cadran. Le fonctionnement est le suivant : un récipient non représenté sur le dessin laisse couler de l'eau dans le vase du haut par le tuyau du haut. Ce vase laisse écouler vers le bas un débit d'eau inférieur à celui qu'il reçoit. L'eau en excès s'écoule par le tuyau de gauche. Ainsi, le vase est toujours plein, la chute d'eau vers le vase du bas a toujours la même hauteur, et le débit reste constant. L'eau monte régulièrement dans le vase du bas, le flotteur pousse la tige crantée vers le haut, laquelle fait tourner l'aiguille par l'intermédiaire d'une roue dentée. Cette clepsydre ressemble bien à nos horloges, on comprend mieux maintenant son nom d'horloge à eau.
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Histoire:
Malgré cette amélioration, mettre deux clepsydres à la même heure n'est pas simple, et il est nécessaire tous les jours de réaliser des réglages en utilisant un cadran solaire. La clepsydre tient une grande importance dans la vie des cités. On connaît le goût des Grecs pour la politique, la polémique, la justice : la clepsydre sert pour limiter la durée des discours ou des plaidoiries. Parmi les réalisations les plus connues, citons la clepsydre offerte par le calife de Bagdad à Charlemagne, en 807, mettant en action des automates, et la gigantesque clepsydre réalisée en Chine par Su-Sung pour l'Empereur, vers 1090, de plus de 10 mètres de haut.
Experience:
Galilée, qui vers 1610 connaissait le pendule pesant, explique dans son ouvrage Discorsi traitant de la chute des corps (une boule en bronze roulant dans une rainure lisse et polie sur un plan incliné) : Quant à la mesure du temps, nous la fîmes à l'aide d'un grand seau plein d'eau d'où sortait, par un fin tuyau soudé sur le fond, un mince filet d'eau reçu dans un petit verre durant tout le temps de la descente de la boule. Les quantités d'eau recueillies étaient pesées chaque fois sur une balance très exacte donnant par la différence et proportion de leurs poids la différence et proportion des temps. On sait aujourd'hui que ces expériences sont fausses, et la valeur qu'il trouve de l'accélération de la pesanteur le prouve (la moitié de la bonne valeur). On peut simplement signaler que les clepsydres romaines étaient un bien meilleur instrument, et que Galilée est considéré à juste titre comme le père de la mécanique classique.
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