Les horloges de John Harrison font revivre le temps des découvertes

Au pied de la colline de Greenwich se dresse la statue du capitaine Cook. Drapé dans son uniforme de bronze, l’explorateur contemple le méridien qui a tiré son nom de cette agréable campagne londonienne, au bord de la Tamise. L’observatoire royal abrite les outils de navigation qui ont permis à James Cook-et aux autres fameux navigateurs de son époque - d’asseoir la domination de l’empire maritime britannique. Cook les appelait ses «fidèles amies».
Il s’agit des horloges de marine imaginées par un horloger autodidacte, une tête de mule du Lincolnshire dont la finesse des pièces n’avait d’égale que l’épaisseur des manières: John Harrison.

Début mars en Grande-Bretagne, une «Semaine de la science» a rendu hommage aux merveilles mécaniques de John Harrison. Des hordes d’étudiants et curieux ont défilé devant les quatre horloges conservées à l’observatoire-musée de Greenwich.
Pour l’occasion, toutes battaient à l’unisson la mesure du temps. Ce chœur de cuivre, acier, bois et rubis n’avait pas été entendu depuis des lustres. Vu la fragilité des pièces historiques, il ne sera pas répété avant longtemps. «Du moins pas de votre vivant» lâchaient, narquois, les gardiens de l’endroit aux jeunes comme aux vieux visiteurs.

Né en 1693, John Harrison commence par acquérir le savoir-faire de son père, la menuiserie. A 20 ans, déjà extraordinairement habile de ses mains, il conçoit ses premières horloges. Leur particularité est d’être entièrement en bois. Pas porteur d’une tradition horlogère, sans éducation digne de ce nom, Harrison s’impose vite comme un technicien aussi rebelle qu’audacieux.
Un exemple: dans les années 1720, l’huile des rouages, de piètre qualité, posait de sérieux problèmes. Au lieu de tenter de l’améliorer, Harrison décide de s’en passer. Grâce à l’invention d’un nouveau type d’échappement, et à l’emploi d’un bois tropical dense et gras, le jeune homme conçoit une horloge qui fonctionne sans lubrifiant, ce qui ne s’était jamais vu.
Trois siècles plus tard, toujours installé dans la tour des écuries des lords Yarborough à Brocklesby Park (Lincolnshire), le garde-temps fonctionne toujours de manière imperturbable. C’est à cette époque que John Harrison entend parler de la récompense promise par le roi au scientifique qui sera à même de résoudre une énigme: la détermination précise de la longitude. La somme promise est fabuleuse: 20'000 livres, l’équivalent aujourd’hui de 2,5 millions de francs.

Source de naufrages meurtriers, de retards dans la livraison des marchandises, de maladies à bord des navires, l’imprécision qui accompagne alors la mesure des longitudes est une source permanente de préoccupation.
Aucun calcul fiable des coordonnées est-ouest ne semble exister. Il y a bien le recours aux mouvements du satellite lunaire, mais le calcul est trop long, trop fastidieux et trop dépendant des conditions météorologiques. En théorie, puisque la longitude est aussi un coefficient de temps, l’aide d’une horloge pourrait être profitable aux navigateurs. La Terre, dont la circonférence est de 360 degrés, accomplit une rotation complète toutes les 24 heures.
Chaque heure de temps est ainsi égale à 15 degrés de rotation, ou à 15 degrés de différence en longitude. Il faut toutefois une horloge précise pourque cette belle mathématique donne sa pleine mesure. L’embêtant, comme le soupire un connaisseur, Sir Isaac Newton, est «qu’une telle montre n’a pas encore été faite…».

La récompense publique promise par le roi stipule qu’un garde-temps ne devra pas avoir de variation plus grande que 2,8 secondes par jour. En ce début de XVIIIe siècle, les petites horloges portables perdent ou gagnent plus d’une minute quotidienne. Il faudra de même que l’invention soit insensible au roulis, à la gravité, à l’humidité comme aux différences de températures. La tâche est considérée comme impossible. John Harrison relève pourtant le défi.

Comme les grandes horloges murales et autres régulateurs qu’il fabriqueont un rythme constant (variation d’une seconde par 24 heures), l’anglais essaie d’adapter ses grands mouvements aux conditions maritimes. Il se passe de lubrifiant, met au point des balanciers insensibles à la gravité, des pièces bimétalliques qui compensent les écarts de températures. Il invente au passage l’ancêtre du roulement à billes. Financé en partie par les autorités de l’époque, John Harrison passe trente ans à mettre au point trois prototypes successifs. En 1753, L’Anglais se rend compte qu’il a fait fausse route. Il réalise qu’un petit chronomètre muni d’un oscillateur à haute fréquence formerait un ensemble beaucoup plus stable qu’une encombrante et pesante horloge marine portative. Mère de toutes les montres de précision, le quatrième prototype (dit «H4») est achevé en 1759. Au plus profond de la mécanique, certaines des pierres précieuses de «H4» sont si finement taillées que personne, aujourd’hui encore, ne comprend comment elles ont été ouvragées. Après de multiples essais en mer, et un lot de vicissitudes dû pour bonne part au mauvais caractère de l’inventeur, le Prix de la Longitude est attribué à John Harrison en 1773. Il lui aura fallu cinquante ans pour résoudre accomplir cette œuvre majeure du XVIIIe siècle. L’horloger mourra trois ans plus tard, en1776, à l’âge de 83 ans.

Le Temps
Luc Debraine
3 avril 2002