Christiaan Huygens était chez lui à La Haye en 1665 lorsque deux horloges commencèrent à se comporter moins comme des machines que comme des colocataires. Il les avait construites lui-même, les avait suspendues au même support et avait observé leurs pendules s'établir dans ce qu'il appelait une étrange sympathie. Démarrez-les différemment et, avec suffisamment de temps, elles se retrouvaient.[1]

Deux horloges à pendule montées sur le même support en bois peuvent se synchroniser car chacune envoie de minuscules vibrations à travers la structure qu'elles partagent. Huygens a repéré l'effet en 1665, et des chercheurs modernes ont par la suite reconstruit l'expérience pour montrer la conversation cachée dans le bois.

Dans l'installation de Huygens, les horloges pendaient d'une poutre en bois posée sur deux chaises. Les pendules ne se contentaient pas de tictaquer l'une près de l'autre. Elles oscillaient en parfaite consonance, souvent dans des directions opposées, comme si la poutre entre elles était devenue un messager.[2]

La lettre de Huygens à R. F. de Sluse du 22 février 1665 a rapporté l'étrange observation hors de la pièce. Deux jours plus tard, Huygens écrivit à nouveau sur les horloges à son père et à un membre de la Royal Society de Londres. Le calcul différentiel n'était pas encore apparu pour lui donner le langage moderne des oscillateurs couplés, mais il désigna tout de même le coupable probable : de petits mouvements dans le support en bois.[2]

À Eindhoven et au Mexique, trois siècles et demi plus tard, des chercheurs ont reconstruit l'expérience avec des horloges plus grandes, de meilleurs capteurs et des équations plus précises. L'ancienne question restait obstinément domestique. Que se passe-t-il lorsque deux instruments, chacun conçu pour garder son propre temps, doivent s'appuyer sur le même meuble ?[1]

Les horloges de Scientific Reports ont reproduit l'astuce du support partagé avec leurs propres pendules massifs. Les pendules pouvaient osciller en consonance et dans la même direction. L'accord s'accompagnait d'un léger inconvénient pratique : une fois synchronisées, la fréquence d'oscillation commune des horloges diminuait, ce qui faisait que les horloges prenaient du retard.[2]

En mer, quelques secondes de mauvaise heure pouvaient se transformer en une mauvaise estimation de la position d'un navire sur la planète. La mesure précise du temps était liée à la navigation, en particulier au difficile problème de la détermination de la longitude. Plus tard, les chronomètres marins sont devenus célèbres parce qu'une horloge fiable pouvait donner aux marins quelque chose que l'horizon ne pouvait pas.[3]

Sous les deux boîtiers d'horloge, la poutre en bois portait plus que leur poids. Une horloge construite pour diviser le temps en morceaux disciplinés pouvait toujours être bousculée par sa voisine. Le bois ne criait pas. Il se pliait presque invisiblement, transmettant de petites perturbations d'avant en arrière jusqu'à ce que les deux machines s'accordent sur un rythme qu'aucune n'avait choisi seule.

Laissées sur la même poutre, les deux pendules en laiton rendent l'expression de Huygens moins désuète. L'étrange sympathie était un homme remarquant que la précision peut être contagieuse, et que le temps lui-même peut être négocié à travers un morceau de bois.

Sources :

  1. Université de technologie d'Eindhoven, rapport sur la synchronisation de Huygens
  2. Scientific Reports, La sympathie de deux horloges à pendule
  3. Royal Museums Greenwich, longitude et chronomètres de précision