CINQUIÈME PARTIE

Usages de la mesure du Temps dans les Sciences positives ou d expérience.

ARTICLE PREMIER

Usage des Montres et Pendules à secondes dans i Hydraulique.

A près avoir donné les premières notions des machines qui servent à la mesure du temps , pour en faire mieux sentir le prix , je vais exposer leurs principaux usages.

L’horloge la plus grossière, accompagnée d’un timbre, ne cesse, du haut du béfroi qui la porte, d’adresser la parole à tout un peuple, et de réitérer, dans des espaces égaux , les avis qu’on en attend. Elle se fait entendre pendant le jour entier; elle veille et parle, d’un bout de la nuit à l’autre, à chaque particulier dans les intervalles de son sommeil ; elle donne le premier signal de la prière , fait ouvrir les portes des villes, convoque les assemblées, annonce tous les travaux à mesure qu’ils se succèdent; elle est enfin la règle de la société.

Ces secours que nous recevons de la mesure du temps ne sont ignorés de personne; mais tout le

monde ne connaît pas également ses usages dans les sciences positives ou d’expérience.

Si l’on veut mesurer l’eau que fournit une source, soit qu’on la destine à remplir un bassin ou à tout autre usage, il faut prendre un vase, en mesurer la capacité j observer, avec une montre à secondes, le temps que la source met a le remplir; et, par une simple règle de proportion , on trouvera la quantité <l’eau que cette source doit fournir en un jour, une semaine, etc.

Une semblable opération indique la quantité d’eau qui s’écoule par une rivière dans un temps déterminé. Pour cela on choisit un endroit où la profondeur , la largeur et la pente soient à-pcu-près uniformes ; on y abandonne quelque corps léger ; ou mesure ensuite l’espace qu’il a parcouru dans un certain nombre de secondes ou de minutes; et, par la dimension connue de la rivière, on calcule la quantité d’eau qui s’écoule dans tout autre temps assigné.

On pourrait, par ce moyen, mesurer la quantité d’eau qui coule chaque anne'e par la rivière de Seine. Comparant ensuite les différentes aimées entre elles , on s’assurerait si le plus ou moins d’eau a des rapports constans avec le plus ou moins d’abondance des récoltes, avec le plus ou moins de salubrité de l’air, etc.

C’est à-peu-près par la méthode précédente que les marins estiment la vitesse d’un vaisseau : ils se servent du loch , petite pièce de bois à laquelle est attachée une corde; ils jettent cet instrument en mer, lâchent la corde , et comptent les brasses qui s’en dévident pendant un certain nombre de secondes. Ils disent ensuite : si nous avons fait tant de che-

min en une minute, nous devons en avoir fait tant dans une heure, un jour, etc.

ARTICLE II

Usages dans la Mécanique.

C’est encore par cette méthode que le mécanicien mesure la quantité d’eau que dépense une machine, le nombre de coups de rames, de piston, de marteau , les tours de manivelle , etc. , qu’un homme donne dans tel ou tel temps ; la vitesse d’un cheval dans telle ou telle circonstance ; les coups de pilon ou les tours de meule que donnent en un jour, par exemple, les moulins à foulon , à tan, à cuirs, à papier , etc. ; que l’on parvient à estimer exactement le produit de telle ou telle machine, de telle ou telle force motrice, etc.

ARTICLE III

Usages dans C Astronomie.

L’astronomie est la science du mouvement des corps célestes et de tout ce qui en dépend; tous les astres en sont l’objet; l’observation et le calcul sont les moyens qu’elle emploie. D’après cette définition , il est aisé de voir que, sans la régularité des horloges à secondes, on ne pourrait fixer d’une manière certaine l’époque d’une observation astronomique.

Avant la découverte des horloges à pendule, on ne pouvait déterminer immédiatement la différence d’ascension droite entre une étoile et le soleil. Les Anciens étaient obligés de comparer le soleil avec la lune quand ils étaient l’un et l’autre sur l’horizon, et de comparer ensuite la lune avec l’étoile après le coucher du soleil.

fi..

( los )

Lorsque l’on veut mesurer la distance de deux astres en ascension droite, on observe les temps où ils passent au méridien, et on les compare ensemble : si l’un d’eux a passé une heure après l’autre, l’éloignement des deux astres est de quinze degrés j si la différence des passages n’a ét£ que d’une minute de temps , la différence en ascension droite est de quinze minutes de degré, etc.

Cette détermination suppose que l’horloge est réglée sur le premier mobile ; c’est-à-dire, qu’elle compte 24 heures entre deux passages consécutif d’une étoile au méridien , et que les deux astres sont fixes comme sont deux étoiles. Mais si l’horloge suit le temps solaire moyen , il faudra convertir le temps en degrés , à raison de 36 o 0 59' 8 ", 3 pour »4 heures; ou i 5 “ 2' 27”, 8 |>our chaque heure. L’on trouve des tables pour cette conversion dans la Connaissance des Temps.

Les diamètres des planètes se mesurent et s’observent avec des micromètres : mais on y peut employer le temps ou la durée de leur passage au méridien. En effet, si l’on observe le moment où le premier bord du soleil se trouve dans lè méridien ou sur un fil perpendiculaire à la direction de son mouvement , et qu’ensuite le second boni y arrive deux minutes plus tard, ces deux minutes de temps indiqueront que le diamètre du soleil est de 36 minutes de degré.

Les diamètres apparens des planètes servent à trouver leurs véritables diamètres ou leurs grandeurs réelles quand on connaît leurs distances. Dans le triangle TAB, qui est rectangle en B, on a cette proportion : R : sin. ATB::TA : AB ( voyez fig. 2); ainsi l’on trouvera le véritable diamètre A B en

( IQ 7 )

multipliant la distance TA par le sinus de l’angle A TB , qui est le diamètre apparent de la planète.

Par des méthodes à peu près semblables on détermine la durée des éclipses, la position des taches qui sont sur le^ planètes, les révolutions de leurs satellites, etc.

Mais une exacte mesure du temps n’est pas le seul avantage que l’astronomie puisse retirer de l’horlogerie; on a souvent proposé de faire servir les horloges à conduire une lunette .pour suivre aisément les astres dans le ciel , malgré la révolution diurne. Cela serait très- utile pour dessiner la figure des taches de la lune, pour observer les parallaxes, pour avoir toujours un astre au centre même de la Innette, etc.

Il y a un instrument semblable de Grahatn , qui est décrit dans l’optique de Schmit ; Pas semant en avait exécuté plusieurs; Ramsdera , célèbre artiste anglais, devait en construire un d’une espèce toute nouvelle, pour éviter l’usage du temps dans les mesures astronomiques.

L’astronomie, par la dignité de son objet et la perfection de ses théories , est le plus beau monument de l’esprit humain , le titre le plus noble de son intelligence. Séduit par les illusions des sens et de l’amour-jiropre , l'homme s’est regardé longtemps comme le centre du mouvement des astres, et son vain orgueil a été puni par les frayeurs qu’ils lui ont inspirées. Enfin , plusieurs siècles de travaux ont fait tomber le voile qui lui cachait le système du monde. Alors il s’est vu sur une planète presque imperceptible dans le système solaire, dont la vaste étendue n’est elle-même qu’un point insensible dans l’immensité de l’espace. Les résultats sublimes aux-

( io8 )

quels celte découverte l’a conduit , sont bien propres à le consoler du rang qu’elle assigne à la terre; en lui montrant sa propre grandeur, dans l’extrême petitesse de la base qui lui a servi pour mesurer les cieux. Conservons avec soin, augmentons le dépôt de ces hautes connaissances, les délices des êtres pensans. Elles ont rendu d’importans services à la navigation et à la géographie; mais leur plus grand bienfait est d’avoir dissipé les craintes produites par les phénomènes célestes, et détruit les erreurs nées de l’ignorance de nos vrais rapports.avec la natnre; erreurs et craintes qui renaîtraient promptement , si le flambeau des sciences venait à s’éteindre.

ARTICLE IY.

Usages dans la Marine.

Il est de la dernière importance pour le bien du commerce maritime, et pour le salut des hommes qui s’y consacrent , de pouvoir trouver en pleine mer le degré de longitude où l’on est. Ce problên%e Se réduit à savoir quelle heure il est sur le vaisseau et quelle heure il est au même instant au lieu du départ (par exemple, à Brest) : il n’est pas difficile de trouver l'heure qu’il est sur un vaisseau, en observant la hauteur du soleil ou d’une étoile; la difficulté se réduit dortc à trouver, en 'tout temps et en tout lieu, l’heure qu’il est à Brest.

Philippe III , qui monta sur le trône d’Espagne en 1598, convaincu de l’importance des longitudes en mer, promit une récompense décent mille écus en faveur de celui qui en ferait la découverte. Les États de Hollande imitèrent bientôt l’exemple de ce prince, et proposèrent un prix de trente mille florins pour cet objet.

( io 9 )

Les Anglais, devenus, an commencement du i 8 p siècle, les premiers navigateurs de la terre , ne pouvaient manquer de s’intéresser à la science des longitudes; aussi, le ii juin 1714 , le parlement d’Angleterre ordonna un comité pour l’examen des longitudes, etc. Newton, Clarke et Wisthon y assistèrent. Newton présenta un mémoire dans lequel il exposa différentes méthodes propres à trouver les longitudes en mer, et les difficultés de chacune. Pour l’honneur de l’Horlogerie, le premier moyen proposé par le plus grand homme qui ait paru dans la carrière des sciences , est la mesure du temps, etc. Le résultat des conférences fut qu’il convenait de passer un bill pour l’encouragement de celte recherche importante; il fut présenté par le général Stanhope, Widpole, depuis comte d’Oxfort,et le docteur Samuel Clarke, assistés de M. Wisthon. Il passa à l’unanimité.

Ce fut par suite de cet encouragement, et des promesses du régent de France, que II. Sully composa une horloge marine en 1726 (1). J. Harrison , qui dès-lors s’occupait en Angleterre de la même recherche, fit, en 1762, l’épreuve de sa troisième montre à longitudes, qui remplit l’objet qu’il s’était proposé. Cet artiste célèbre obtint la récompense de vingt mille livres sterling. Connaiss. des Temps , 1767, pag. an.

Pierre Le Roy , fils aîné de Julien Le Roy , a publié

(1) Les deux premières horloges marines furent construites sur le modèle de celles d’Huyghens par les soins d'un Seigneur Ecossais, et embarquées sur un vaisseau anglais en 1664. Depuis cette époque, le duc de Beanfort , envoyé au secours de la ville de Candie, fit embarquer sur le vaisseau qn'il montait , des horloges qui enrent un succès complet.

la description de sa montre marine dans l’ouvrage qui a pour titre : Mémoire sur la meilleure manière de mesurer le temps en mer , et qui fait suite au voyage de M. Cassini fils , pour l’épreuve des montres de M. Le Roy, en 1768.

F. Berthoud , qui avait donné ses premières idées sur la mesure du temps en mer, dans V Essai sur [Horlogerie , publié en 1763, a composé d’excellentes horloges à longitudes, dont la vérification a été faite par ordre du gouvernement, et dont le succès a été complet. ( Voyage de Fleuries ) , 1768 et 1769; de Verdun , Borda, etc., 1771 et 1772. )

Depuis cette époque, plusieurs artistes anglais sont parvenus à faire des montres de poche qui réunissent en quelque sorte toutes les perfections des montres de Harrison. Le comte de Q|ülh , amateur de l’Astronomie , en avait acquis une de Mudge, dont l’exactitude était telle, que, mise à la seconde sur le méridien de Londres , après un voyage en poste de plusieurs semaines, elle s’y retrouvait d’accord, à quelques secondes près.

Louis Berthoud (1) en a exécuté plusieurs dont on fait usbgeavec succès, et dont la sûreté des principes , la perfection de la main-d’œuvre, garantissent la constance et la durée.

Le simple exposé des observations faites à bord des bâtimens envoyés à la recherche de l’infortuné

( 1 ) Cet artiste, modeste et simple dans ses moeurs, naquit à Plan'cemonl , clans le comté de Neufcbâtel en Snisse , au mois d'avril 1 ^ 55 ; il monrot à Ckaillot, le 17 septembre i8i 3 , des snites du Diabètes. Cette maladie, peu connue en France, est toujours accompagnée d'un grand degré de soif, et par conséquent donne lien à une boisson abondante. ( Pinef, tom. a , art. i5o5.)