HOROLOGIUM OSCILLATORIUM (C. Huygens) Fiche de lecture

Christiaan Huygens (1629-1695) est un savant internationalement reconnu lorsque paraît son ouvrage Horologiumoscillatorium. Publié à Paris en 1673, celui-ci traite de la régularité des oscillations d’un pendule, condition essentielle pour rendre les horloges plus précises, d’où son titre complet :Horologiumoscillatorium. Sive de motu pendulorum ad horologiaaptato. Demonstrationesgeometricæ, c’est-à-dire « L’horloge à oscillations. Du mouvement des pendules appliqué aux horloges. Démonstrations géométriques ».

Le pendule : la solution pour rendre les horloges plus précises

Christiaan Huygens écrit ces 175 pages à Versailles, où il jouit de conditions très favorables en tant que personnage éminent de l’Académie royale des sciences, d’où sa dédicace au roi Louis XIV, dans laquelle il insiste sur l’utilité de ses travaux, « soit pour la commodité de la vie, soit pour la connaissance de la nature ». En effet, l’ouvrage répond à un problème pratique touchant à la fois aux sciences et à l’économie : la régularité des horloges. Celle-ci est essentielle pour la précision des recherches menées par les astronomes, mais aussi pour celle de la mesure de la longitude en mer, qui permet de prendre les routes maritimes les plus favorables. Le traité fait suite à un premier fascicule de 1658, Horologium, dans lequel Huygens montrait qu’un pendule cycloïdal pouvait améliorer la régularité des oscillations et que son application aux horloges apportait un progrès substantiel.

Galilée (1564-1642) avait déjà remarqué, dès 1583, qu’un balancier que l’on fait osciller au bout d’un fil présente une caractéristique remarquable : la durée des oscillations est régulière et ne varie pas en fonction de l’amplitude du pendule, à condition toutefois que celle-ci reste faible ; c’est ce qu’on appelle l’isochronisme des petites oscillations. Il avait imaginé utiliser cette faculté pour rendre les horloges plus régulières mais n’était pas parvenu à la mettre en pratique. Christiaan Huygens s’est rendu compte que le pendule, à condition de faire rouler son fil de suspension sur une portion de cycloïde, conserve une période constante même lorsque l’amplitude est grande. Il va utiliser ce pendule cycloïdal couplé à une horloge mécanique pour créer sa première horloge à pendule, qu’il fait fabriquer en 1657 par l'horloger de La Haye Salomon Coster (vers 1620-1659).