Les instruments de mesure du temps

Pour mesurer le temps, les hommes ont mis au point plusieurs systèmes au cours de l'Histoire.

Dates	Inventions/Innovation	Matériaux/Mécanismes	Mode de fonctionnement/Energie	Photos
Antiquité	Le cadran solaire	Il en existe de plusieurs sortes : -Le cadran solaire équatorial a une tige parallèle à l'axe de rotation de la Terre et l'ombre se fait sur une surface plane perpendiculaire à l'axe. Les secteurs des angles sont tous égaux(15°). -Le cadran solaire horizontal ou vertical a une tige qui est toujours paralèlle à l'axe de rotation de la Terre mais le plan sur lequel l'ombre est projetée n'a pas une direction particulière et les secteurs ne sont pas égaux.	Le cadran solaire utilise la rotation de la Terre par rapport au soleil.
La plus ancienne qui a été retrouvée date de 1400 av J.C. (Elle est Egyptienne et se trouve en Albâtre)	La clepsydre	La constitution des clepsydres a évolué, au début c’était un vase d’où l’eau s’écoulait par un trou réalisé dans le fond. Vers 300 avant JC, en Grèce, on colle deux récipients qui contiennent une quantité d’eau constante qui s’écoule de l’un dans l’autre, les récipients sont marqués pour mieux compter les heures. Puis on introduit des flotteurs, qui arrivés à un certain niveau, déclenchent une sonnerie, puis, quand le récipient inférieur atteint un certain poids le déclenchement d’une alarme.	La clepsydre évalue le temps par écoulement régulier d'une quantité d'eau déterminée.
Antiquité	Le sablier	Dans un sablier, l'écoulement du sable de l'ampoule en verre supérieure vers celle du bas, se fait en effet selon une vitesse constante car dans ce cas c'est la pente qui déclenche l'écoulement du sable et pas la hauteur de la colonne.	L'avantage du sable par rapport à l'eau est qu'il ne gèle pas quand les températures deviennent négatives.
Vers le XIVe siècle	L'horloge mécanique	Le premier exemplaire est une cage métallique avec un mécanisme actionné par un "poids" et freiné par un balancier. Au 14ème siècle, on introduit un régulateur de mouvement qui permet à l’horloge de fonctionner 24 heures de suite. Plus tard, à la fin du moyen âge, des cadrans sont installés sur les tours, munis de mécanisme faisant tourner une aiguille avec laquelle on peut lire l’heure. Au 17ème siècle, on fabrique des balanciers à oscillations qui empêchent l’horloge de se dérégler avec les changements de température et l’on introduit des coussinets en rubis pour éviter les frottements. Par ailleurs, grâce à l’utilisation de ressorts (à la place du "poids"), on miniaturise les rouages et on fabrique les premières montres de poches.
Avant 1875	La montre mécanique	Une source d'énergie : un ressort ou un "poids", régulés par un pendule, actionne des engrenages. Les montres mécaniques scandent les heures par un gong ou par le mouvement de roues chiffrées ou encore par le mouvement au coup à coup d’aiguilles sur un cadran.	On miniaturise les mécanismes et l’on fait tout pour rendre l’usage d’une montre pratique, par exemple on rajoute des aiguilles pour les minutes et les secondes et l’on couvre le cadran de verre pour le protéger. Les premières montres étaient cylindriques ou sphériques, puis on les a encore miniaturisées pour en faire des bracelets. Les montres se remontaient alors avec des clés et l’emploi de tige ne remonte qu’à 1875.
Au début des anées 1900	La montre électrique	Le courant alimente un moteur synchrone, tournant à vitesse constante, relié à des rouages démultiplicateurs qui donnent aux mouvements des aiguilles la période voulue. Ici, soit l’heure est indiqué par affichage numérique, soit les aiguilles tournent continuellement.	Au début des années 1900 un horloger persuade les producteurs d’électricité de minuter le courant alternatif pour équiper les horloges de moteurs synchrones. En 57, elles apparaissent sur le marché, puis en 59 ce sont les montres électroniques fonctionnant avec des piles et des circuits à transistors.
1929	La montre à quartz	Elles utilisent une bague de quartz piézoélectrique dont la fréquence est élevée et constante, la fréquence est ensuite démultipliée et le courant alternatif pilote un moteur synchrone qui gère la partie mécanique ou électronique de l’horloge.	elles sont très précises, un retard d’environ une seconde tous les dix ans. Dans les années 60 on met sur le marché des montres avec affichage à diodes électroluminescentes, qui utilisent les propriétés de certains semi-conducteurs pour éclairer l’affichage désormais numérique de l’heure.. Maintenant l’usage du quartz pour commander les oscillations du courant électrique est très fréquent.
1947	L'horloge atomique ou moléculaire	Les horloges atomiques ou moléculaires mesurent le temps en utilisant comme unité la période d’oscillation des radiations émises par des atomes ou des molécules.	La première est fabriquée à base d’ammoniaque en 1947. L’horloge au césium sert à définir l’unité de temps du système international d’unités. Le césium se comporte comme un dipôle magnétique et l’on mesure son nombre de radiations lorsqu’il change d’orientation.

Puis on a voulu mesurer des durées plus longues et on a inventé des calendriers.

Morgane LOZACH et Jennifer LUNAY