Exactitude: Qu'est-ce que c'est, et est-ce que tout le monde s'en soucie?

Précision: sa quête est la raison pour laquelle l'horlogerie existe, et pourtant, il est plus facile d'obtenir une discussion sur les fenêtres de dates que de discuter de la précision. Enlevez les montres comme tout ce qu'elles sont - des expressions de goût ou de style personnel; raretés de collection; objets d'ornementation décorative; des pièces amusantes d'ingéniosité mécanique - et ce que vous avez est une machine conçue pour garder le temps avec précision. Cependant, la précision n'est pas aussi simple que vous pourriez le penser, et avec un temps précis disponible partout, il est utile - si l'horlogerie mécanique est quelque chose qui vous intéresse - de regarder ce qui est le plus essentiel, mais étonnamment peu discuté, caractéristique de l'horlogerie.
Précision pour la plupart d'entre nous signifie une chose: si une montre garde le même temps que tout ce que nous utilisons comme un standard de temps. Généralement, de nos jours, cela signifie l'heure fournie par un téléphone; cela peut également signifier l'heure fournie par une montre connectée portable. Si le temps passé par une montre correspond toujours à la norme de temps (l'heure sur votre téléphone lui est servie sur Internet, et est fournie en fin de compte par une horloge atomique) alors nous disons que la montre est exacte. Bien sûr, aucune montre mécanique n'est un garde-temps parfait, et nous déterminons donc généralement si notre montre est assez précise pour nos objectifs plutôt non-scientifique: en décidant à quel point nous sommes malheureux avec son imprécision. (L'une des montres les plus précises que je porte régulièrement est un petit Portofino IWC plutôt modeste: si je le porte sur mon poignet gauche et que je le laisse sur la table de chevet, il gagne une seconde tous les deux jours.)
La montre que j'utilise à titre d'illustration est une montre de poche Lange & Söhne, et je l'ai choisie parce que la façon dont elle est faite illustre un point clé: l'objectif de l'horlogerie de précision n'est pas, étonnamment, l'obtention de précision. Oui, la précision est importante, mais c'est le résultat de quelque chose de plus fondamental: la stabilité de la vitesse. La stabilité de la fréquence signifie, simplement, qu'une montre bat toujours le même nombre de fois sur un intervalle de temps donné, sans jamais changer. Une montre avec un taux stable est une montre de précision. La différence entre la précision et la stabilité du débit peut être illustrée en pensant à une montre qui n'a pas un taux stable: un jour c'est +6, le suivant, -10, le suivant, -2, le suivant, +7 et le suivant , -1. Au bout de cinq jours, vous êtes à une seconde d'une norme de temps, et vous pouvez avoir l'impression d'avoir une montre précise. Cependant, vous en avez un qui n'est pas très précis, et vous avez simplement eu de la chance, et si vous voulez une montre de précision, c'est plutôt insatisfaisant.
Tout chronométreur dépend d'un oscillateur - il pourrait s'agir d'un pendule, il pourrait être un équilibre et un ressort, il pourrait être un lecteur de cristal en forme de fourche à quartz par un filet de courant - mais plus la vitesse de l'oscillateur, la plus grande précision chronométreur c'est. L'exemple classique est le chronomètre de marine. Les chronomètres de marine étaient minutieusement chronométrés avant d'être transportés à bord des navires, et on s'attendait à ce qu'ils ne soient pas aussi précis qu'on s'attendait à ce qu'ils soient invariants dans leur rythme. Si vous saviez que votre chronomètre serait toujours rapide de cinq secondes par jour, sans changer, vous pourriez facilement calculer le temps à Greenwich afin d'obtenir une position basée sur des observations astronomiques (en général, pour éviter de perturber le chronomètre , vous utiliseriez une montre de pont réglée à l'heure indiquée par le chronomètre, et apportez-la sur le pont lorsque vous avez fait vos observations).
Ce que vous avez ci-dessus est un regard sur le cœur d'une montre de poche Lange de haute qualité. Certes, cela aurait été une montre très précise pour son temps, mais la plupart de ce que vous voyez est, pour être précis, là pour assurer la stabilité du taux. La pierre angulaire rubis claire est là parce que les pivots d'équilibre sont en acier, et l'acier et le rubis sont des roulements presque sans frottement; ceci évite que le taux ne change lorsque la puissance du ressort moteur change (plus de frottement rend l'amplitude de l'équilibre plus sensible aux variations de puissance). Le spiral rend également l'équilibre moins sensible aux variations de puissance; la surcourse est là pour rendre l'amplitude de l'équilibre - et donc, le taux - moins variable avec les changements de position. La balance elle-même, voyez-vous, est un sandwich circulaire en acier et en laiton; il change de diamètre à mesure que la température change, pour compenser l'effet de la température sur le spiral, ce qui, encore une fois, améliore la stabilité du débit. Le seul élément de l'image qui a le plus à voir avec la précision, plutôt qu'avec la stabilité de la vitesse, est en fait le régulateur du cou du beau cygne - il sert à changer la position des broches du régulateur entre lesquelles la spirale extérieure du spiral passe. La position des broches détermine la longueur effective du spiral; pour que la montre garde l'heure en synchronie avec une référence externe (une horloge à pendule précise, par exemple, au 19ème siècle, ou un signal d'horloge atomique aujourd'hui), vous ajusteriez l'index, et cela aurait probablement été la dernière étape apportant la montre à temps.
Un autre point sur l'équilibre: sa taille et sa masse. La stabilité de la fréquence pour un oscillateur est fonction de deux choses: la masse et la fréquence. Augmentez l'un ou l'autre, ou les deux, et généralement, vous avez un taux plus stable. Ci-dessus est un gros plan de l'échappement d'une pendule; dans les horloges à pendule, l'approche consistait généralement à utiliser un oscillateur massif oscillant à une période basse. En horlogerie, pendant de nombreux siècles, vous avez utilisé le plus grand équilibre possible pour un mouvement de taille donnée, mais au XXe siècle et jusqu'à présent, on a opté pour l'utilisation de balances à plus haute fréquence (28 800 vph est devenu plus ou moins standard, des 18 000 vph typiques de la plupart des montres de poche du XIXe siècle). Cependant, des tentatives sont faites de nos jours pour pousser les choses encore plus loin.
Ci-dessus, le mouvement de la montre Senfine, avec l'échappement Genequand, que nous avons couvert lorsque Parmigiani Fleurier l'a présenté au SIHH . L'oscillateur est très inhabituel dans les matériaux et le design et il vibre à 115 200 vph (16 hertz, ce qui lui permet également d'avoir une réserve de marche théorique de 70 heures).
Comme la fréquence augmente, bien sûr, la masse doit généralement être réduite. Les montres à quartz ont des oscillateurs mécaniques (on oublie souvent cela) mais la masse est assez petite et la fréquence peut être plus élevée; fréquence typique pour une montre à quartz est de 32 768 hertz, et cette haute fréquence est exactement la raison pour laquelle le quartz a été battu mécaniquement en termes de précision avant même que la course commence. Les horloges atomiques utilisent la fréquence de résonance de, typiquement, un atome de césium, qui est 9 192 631 770 hertz (plus précisément, c'est la fréquence du rayonnement émis comme les transitions d'atomes entre deux états d'énergie).
Est-ce que quelqu'un se soucie toujours de la précision? Bien sûr, nous le faisons. Mais je pense souvent que quand il s'agit de précision, comment vous l'obtenez est aussi intéressant que vous l'obtenez. L'Apple Watch, par exemple, utilise un oscillateur à quartz compensé en température, ce qui est agréable (les TCXO ne se trouvent généralement que dans les mouvements à quartz de haute qualité, comme le SuperQuartz de Breitling ou la série Seiko 9F). (Network Time Protocol) pour mettre à jour son horloge interne, donc en pratique, vous n'êtes jamais vraiment susceptible de remarquer qu'il utilise un oscillateur de meilleure qualité. Plus pertinent, il n'y a pas d'humain derrière sa précision, du moins pas directement - la montre regarde un téléphone, qui regarde un protocole Internet, qui regarde une hiérarchie de serveurs de temps, qui regardent des satellites GPS équipés d'horloges atomiques internes, qui regardent une horloge atomique maître. Le Lange montré dans cette histoire pourrait avoir, avec soin dans l'ajustement et la régulation et l'utilisation réelle, probablement gardé le temps à environ une seconde par jour ou moins dans la variation du taux, mais il l'aurait fait grâce à l'oeil et la main d'un maître horloger.
De nos jours, les montres mécaniques de précision ne requièrent pas exactement les mêmes compétences (personne n'étant plus en train de régler régulièrement les balances à compensation de température), mais bon nombre des compétences qui auraient été nécessaires pour faire de la Lange dans cette histoire sont encore avec nous - une dimension de plus pour les horloges mécaniques et les montres qui leur donne la fascination qu'ils continuent d'avoir.
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