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Petite Explication d’une Grande Complication #11 : L’Équation du Temps

Nicolas
Le 5 juillet 2017
J

Jérôme vous parlait la dernière fois avec émotion de la Phase de Lune. Une complication, qui, sous couvert de simplicité d’affichage, recèle une véritable complexité. Nous ne voulions pas quitter si rapidement le milieu des sphères célestes, tout en s’éloignant des “petits” 385.000 kilomètres nous séparant de la Lune. Une lourde tâche s’annonce pour moi, chers amis, celle de vous expliquer clairement ce qu’est une équation du temps, et son fonctionnement. Nous avons pour cela eu une montre exceptionnelle pour en parler : une Breguet Marine Équation Marchante 5887.

L’équation du temps : une complication physique

Partons simplement de l’étymologie du mot “équation”. Le mot provient du latin “Aequatio” qui signifie “égalisation”. Il signifiait alors que l’on pouvait obtenir une valeur vraie en ajoutant une correction algébrique à une valeur moyenne. On comprend alors mieux la définition :

Équation du temps (n.f)
“L’équation du temps est une complication horlogère qui permet l’affichage de la variation existante entre le temps civil (le temps solaire moyen) et le temps solaire. Cette équation permet, en connaissant une des deux informations et en la corrigeant, de connaître la deuxième.”

Breguet Marine Équation Marchante 5887

Laissez moi vous expliquer le temps solaire.
Imaginons. Vous trouvez un endroit lambda, et tous les jours pendant une année, disons à midi pour plus de simplicité, vous relevez la position du soleil dans le ciel. À la fin de l’année, vous reliez tous les points, pour toutes les positions du soleil que vous avez noté au cours de l’année, et vous remarquez qu’il forme un huit en distorsion. On appelle ça un analemme. Refaire des mathématiques avec Les Rhabilleurs, c’est possible.

L'analemme de l'équation du temps
Source : Astrosurf

Regardez bien ce tracé, car l’équation du temps mesure l’écart entre la position vraie du soleil et la verticale.

Ces variations sont liées au fait que le soleil ne se déplace pas dans le plan de l’équateur. Pour nous humains, le soleil se déplace dans un plan incliné que l’on appelle écliptique. La différence d’inclinaison de l’écliptique introduit donc un décalage dans l’équation du temps.

Les écarts induits par cette différence de temps solaire et de temps solaire moyen s’étalent de -16 minutes à +14 minutes. Par exemple, il vous suffira d’ajouter ou de retirer un nombre de minutes de votre temps solaire moyen, pour trouver le temps solaire.

Temps solaire vrai = temps solaire moyen – équation du temps

Le fonctionnement mécanique de l’équation du temps

C’est à ce moment que l’on se dit : “Comment retranscrire toute cette complexité mécaniquement ?”. Easy.

Tout d’abord, distinguons deux affichages de l’équation du temps. Nous sommes habitués à voir des montres à complication équation du temps proposant un affichage à aiguille, variant de -16 minutes à +14 minutes. C’est alors à celui qui porte la montre de retrancher ou ajouter ce chiffre à l’heure universelle que ses aiguilles indiquent.

Girard-Perregaud 1966 Annual Calendar and Equation of time

Mais, un meilleur affichage existe. Cette Breguet l’illustre de la plus belle des manières. On appelle cet affichage “Équation Marchante”, et c’est une deuxième aiguille des minutes, avec une extrémité souvent différente (ici avec un petit soleil), qui indique l’heure solaire. Comme si on lisait l’heure normalement.

Les horlogers ont dû rivaliser d’ingéniosité pour introduire cette complication dans leurs garde-temps. Tout d’abord présent dans certaines horloges, la difficulté fut de l’intégrer sur nos montres poignet. Par un moyen ingénieux : l’information de l’équation du temps est transmise par une came au sein du mouvement. Mais comment est-elle agencée ?

D’un côté, vous avez la came d’équation du temps qui reproduit la courbe de cette équation, et qui ressemble à ce 8 distordu, l’analemme dont je vous parlais. Cette came réalise une révolution autour d’un axe en un an grâce à un mécanisme de quantième simple ou perpétuel. Sur cette Breguet, vous remarquerez à coté de la fenêtre de mois entre une et deux heures que les années bissextiles sont affichées, en faisant un quantième perpétuel.

Si vous regardez attentivement cette Breguet, on voit la came liée à un disque des mois tournant à la même vitesse qu’elle et qui permet de faire coïncider la position de la came avec la date indiquée par le mécanisme à quantième afin que l’aiguille des minutes du temps vrai indique l’heure solaire exacte.

Concrètement, comment ça fonctionne ? La came d’équation du temps est en contact avec une des extrémités (le palpeur, image très parlante) du râteau qui en suit les contours, l’autre extrémité dentée étant en contact avec un différentiel. Au centre de cet engrenage différentiel, un pignon entrainant le rouage fait se mouvoir l’aiguilles des minutes indiquant l’heure solaire.

Une équation du temps, mécaniquement, est donc une valse coordonnée de toutes les pièces et fonctionnalité de la montre, elle n’est pas seule dans son coin. Pour l’information qu’elle délivre, elle est une complication poétique car mettant les mouvements du soleil au centre de ses préoccupations. Et quel plaisir, quoique rare, de dire à sa bien-aimée “rendez-vous à midi pile, heure solaire”. 

Breguet Marine Équation Marchante 5887