Une horloge mécanique dite communément et simplement horloge est un instrument de mesure du temps ou indicateur (terme employé en métrologie) qui donne l'heure par une solution à l'origine entièrement mécanique. Succédant aux différentes horologia, elle apparait à la fin du en Europe occidentale. À l'origine, à poids moteur et à foliot, elle connaîtra une longue évolution et une diversification importante au cours des siècles. vignette|400 px|Horloge astronomique originelle sur la tour de l'horloge, à Berne, 1534Remarquer la chiffraison des heures dans le sens rétrograde..
Histoire des origines au
Aux origines Aucune horloge mécanique antérieure au ne nous est parvenue, mais plusieurs mentions dans des sources manuscrites révèlent quelques-uns des premiers temps de l'horloge.
Le mot latin horologium, horologia, dérivé du grec [ὡρα, l'heure et λέγειν, dire], a été employé depuis l'Antiquité romaine pour décrire tous les dispositifs indiquant l'heure, mais l'utilisation de ce mot pour tous les instruments de mesure du temps nous cache la vraie nature de leurs mécanismes.
vignette|L'« horloge » de Charlemagne.
En l'an 806, Charlemagne se voit offrir un horologium de prestige par un ambassadeur du calife abbasside de Bagdad, Haroun ar-Rachid ; Cette horloge, souvent décrite dans le détail de ses automates, a parfois été considérée comme une horloge mécanique. Ce n'est qu'au que les spécialistes l'ont caractérisée comme étant une horloge hydrauliqueVoir par exemple les textes d'horlogers du : Ferdinand Berthoud, Pierre Dubois, Mathieu Planchon. ; Plus tard, Pacificus de Vérone († 844) a, lui aussi, été crédité de l'invention d'une horloge considérée comme la première horloge mécanique. Son horologium nocturnum, en fait n'était qu'un tube d'observation s'apparentant un peu au nocturlabe présenté dans un des manuscrits astronomiques de la bibliothèque de l’abbaye du Mont-Saint-Michel ; cette paternité se retrouve encore dans des sources encyclopédiques du ; Gerbert d'Aurillac, le pape de l'an 1000, s'est vu attribuer la construction d'une horloge mécanique.. Cette erreur est due à un contresens : au début du , il subsistait à Reims, parmi les preuves du talent de Gerbert, un « horologium arte mechanica compositum » soit « une horloge fabriquée artisanalement ». En 1851, on érigea, à Aurillac, un monument à la gloire de Gerbert. Le socle de la statue est décoré de bas-reliefs de David d'Angers. Sur l'un de ces derniers, on y voit la représentation de « l'horloge de Gerbert », horloge à foliot ainsi qu'un sablier, autre anachronisme reconnu par la communauté scientifique actuelle. Pour l'horloge attribuée à Gerbert, il s'agirait, comme pour Pacificus d'une sorte de nocturlabe, dans ; Aux siècles suivants, du au , les sources documentaires sont plus fréquentes, mais leur interprétation est toujours aussi ambigüe. Ainsi : un manuscrit précise qu'à la cathédrale de Sens, en 1176, fut créé un corps de marguillers pour s'occuper de l'horloge. En 1198, un règlement stipulait que les hommes de semaine chargés de l'horloge risquaient une amende s'ils ne remontaient pas en temps le mécanisme. En 1867, G. Juillot, membre de la Société Archéologique de la ville en déduit avec certitude que l'horloge est « à poids et à timbre »[...] La référence est donnée dans le Bulletin de la société archéologique de Sens, année 1867, tome IX, page 390 (consultable sur le site www.archive.org), dans un article de G. Julliot : « Les chroniques ne nous disent point à quelle époque la cathédrale de Sens eut sa première horloge ; mais ce qui est certain, c'est qu'au , elle en avait une. C'était une horloge à poids et à timbre, et le soin en était confié à quatre marguilliers laïques établis en 1176. Si le marguillier de semaine oubliait de remonter la machine aux heures fixées, il était condamné à payer une amende de six deniers à l'œuvre de l'église, comme on peut le voir dans le règlement rédigé par l'archevêque Michel de Corbeil en 1198, et conservé à la Bibliothèque de Sens : Si horologium septimanarius (matricularius) horis debitis non tetenderit, 6 denarios persolvet ». Malgré la sollicitude des marguilliers sénonais pour leur horloge, et peut-être aussi à cause de leur exactitude, la machine à force de marcher finit par s'user ; en 1319 ses indications n'étaient plus exactes, une réparation était nécessaire. On fit venir de Paris un Anglais nommé Robert, habille en ce genre d'ouvrage. Il démonta le mécanisme, le remit en état [...] ».. A. Ungerer, dans un ouvrage de 1931, en fait une « horloge mécanique », ce qui est encore plus invraisemblable (d'après Gerhard Dohrn-van Rossum, note 4-52.) ; Selon , en 1198 lors d'un incendie à l'abbaye de Bury St Edmunds, des moines coururent à l'« horloge » chercher de l'eau. Ici pas d'ambiguïté, l'« horologium » est à eau, c'est donc une horloge hydraulique dont le réservoir était assez grand pour aider à éteindre un feu occasionnel.
Les premières horloges mécaniques
C’est au qu’on retrouve la mention des plus anciennes horloges à roue et à balancier, dont celles de Richard de Wallingford (abbé de Saint-Alban), de Charles V et du duc de Bourgogne (lire en ligne)..
À cette époque, les horloges hydrauliques sont assez fréquentes dans les monastères et cathédrales. Elles permettent de signaler une heure canoniale spécifique aux communautés. Ces machines, de plus en plus sophistiquées, se voient adjoindre des systèmes de réveil automatiques dont nous ne savons pas grand-chose aujourd'hui.
Néanmoins, dans l'ouvrage de Gerhard Dohrn-van Rossum, on peut lire qu'en Europe, entre 1280 et 1320, il y a une augmentation du nombre de mentions de l'existence d'« horloges » et d'« horologes » dans les registres paroissiaux, ce qui tend à prouver qu'un nouveau type de mécanisme d'horloge avait été conçu. Cette piste sur l'origine des horloges mécaniques est confortée par des évènements qui jalonnent la première jeunesse du nouveau média.
800px|vignette|centré|Évènements jalonnant la première jeunesse de l'horloge mécanique.
1271 : une invention imminente vignette|Commentaire de Robert l'Anglais. En 1941, Lynn Thorndike a publié un texte de la plus haute importance pour l'histoire des horloges mécaniques. Ce texte - probablement le plus ancien témoignage sur les horloges, daté du - concerne un commentaire de Robert l'Anglais dit Robertus Anglicus sur La sphère de Sacrobosco, où il est dit sommairementVoir le texte latin de la note 125, en page 389 de Gerhard Dohrn-van Rossum ; Emmanuel Poulle détaille quelque peu l'essentiel du texte dans un article L'horloge a-t-elle tué les heures inégales, voir l'article en ligne. . :
qu'une roue qui puisse tourner uniformément sur vingt-quatre heures (pour donner les heures équinoxiales) n'est pas au point ; mais que les recherches des horlogers sont engagées dans ce sens ; Robertus fait alors ses propositions pour une roue mue par un poids (sans évoquer le problème de l'accélération du mouvement de ce système). Ce qui veut dire qu'à cette date l'horloge mécanique n'en est qu'au stade de la recherche. On peut considérer pour simplifier que 1270 est la date « au plus tôt » pour cette invention, ce qui, en termes érudits, se note « terminus ante quem non ».
1270 - 1330 : l'invention vignette|Mécanisme possible d'une horloge à foliot du , sans le système de sonnerie.
., il n'a pas provoqué de changement de terminologie : on a simplement conservé le terme d’horologium, le même que pour les horloges à eau.
Si les mentions de plus en plus fréquentes d'« horologia » dans les registres paroissiaux incitent à penser qu'une nouvelle technologie est apparue à cette époqueLe nombre croissant de documents de l'époque correspond aussi à une période où l'on prend l'habitude de tenir des comptes par écrit., la difficulté d'interprétation est récurrente : s'agit-il d'« horologia » hydrauliques ou mécaniques ?
On trouve plus de trente témoignages pour toute l'Europe référencés pour cette période. Dans ces textes, on constate l'achat de fer et de poids ainsi que l'acquisition d'horloges de prix dans les monastères, les cathédrales et les demeures princières. Ces prix sont souvent considérables : six marks pour l'horloge du couvent de Colmar en 1278, trente livres pour celle de Canterbury en 1292, cinquante livres pour une simple réparation [ou transformation ?] de l'horloge de la cathédrale de Sens en 1319Pour information : à 20 gros tournois par livre tournois, de 1319 correspondent à 50 x 20 x 4,044 = 4044 grammes d'argent, soit au cours de 0,65 € le gramme (2021), environ 2600 euros ; un quart de plus s'il s'agit de livre parisis ; probablement un tiers de moins pour la livre anglaise...
Petit à petit, l'horloge mécanique, dont le mouvement est constamment entretenu par un poids moteur, va se substituer à la fastidieuse horloge à eau qu'il faut sans cesse nettoyer et remplir ou vider. Il semble que ces premières horloges - comme les horloges à eau - aient eu pour première fonction de sonner une heure particulière (réveil par exemple) et un peu plus tard sonner plusieurs heures de la journéeD'après Emmanuel Poulle, La mesure du temps et son histoire, voir l'article en ligne et 227. ; ces horloges étaient « aveugles » : elles ne possédaient pas de cadran ! Le déclenchement de la sonnerie devait s'effectuer à partir de cheville(s) situées sur une roue du mécanisme.
Description élémentaire du mécanismePour plus de détails, voir Mécanisme (horlogerie). : en bas, l'élément moteur, composé d'un poids accroché à une corde enroulée sur un tambour. Il donne le mouvement de rotation de l'arbre où se trouve la roue des heures avec sa cheville pour activer une sonnerie ; un engrenage composé de la roue des heures et d'un pignon qui va entraîner l'élément régulateur ; l'élément régulateur composé de l'échappement, c'est-à-dire la roue de rencontre verticale, agissant sur la verge à palettes qui donne son mouvement oscillatoire au foliot.
Ce transfert de technologie, de l'énergie hydraulique vers l'énergie mécanique conserve sa finalité première : sonner une heure particulière ; aussi cette invention est-elle restée pratiquement anonyme. Ce n'est qu'un peu plus tard, en 1336, qu'une innovation considérable bouleversera l'histoire de l'horlogerie.
1336 : la première horloge sonnant les heures C'est à Milan, en 1336, qu'une horloge particulière est installée sur un clocher de la ville. Sa particularité, sonner les vingt-quatre heures du jour avec un nombre de coups correspondant à l'heure du moment : ..
Cette façon admirable de sonner automatiquement les heures, utile pour toutes les catégories de la population, est une véritable innovation. C'est ce nouveau principe de sonnerie, fascinant, qui sera le déclencheur de la diffusion des horloges « sonnantes ».
1350 - 1500 : diffusion et évolution succincte Fortes de leur succès auprès des populations, les horloges sonnantes vont rapidement se propager ; les villes italiennes seront leur seul berceau dans la première moitié du , puis elles essaimeront dans toute l'Europe au cours des cinquante années suivantes.
Avec le temps, les nouveaux besoins et le progrès technique elles vont aussi s'exposer, se complexifier, se miniaturiser. : ainsi, pour visualiser les heures, l'horloge sera-t-elle munie d'un cadran divisé en vingt-quatre heures. Celui-ci tournait à l'origine devant un index fixeC'est le cas de l'astrarium de Giovanni Dondi., puis, il deviendra statique avec une unique aiguille des heures. Sa division - en vingt-quatre heures - n'étant pas pratique pour lire et surtout compter les heures sonnantes, le cadran se simplifiera avec une chiffraison de douze heures. L'horloge prendra alors place en haut des tours, clochers et beffrois où elle sera visible et entendue de tous, ceci dès avant les années 1400 ;
vignette|300 px|centré|Horloges sur un beffroi et un clocher d'église à Paris (scène de 1398, peinte en 1470). British Library, Londres.