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Ajoutez-nous \u00e0 vos Au troisi\u00e8me \u00e9tage du b\u00e2timent de physique de l\u2019universit\u00e9 d\u2019Otago, \u00e0 Dunedin, une horloge tourne depuis 1864 sans que personne n\u2019ait jamais tourn\u00e9 sa cl\u00e9. Construite par un horloger \u00e9cossais install\u00e9 en Nouvelle-Z\u00e9lande, l\u2019Beverly Clock est une horloge atmosph\u00e9rique construite en 1864 par l\u2019horloger et inventeur \u00e9cossais Arthur Beverly, install\u00e9e dans le hall du D\u00e9partement de physique de l\u2019universit\u00e9 d\u2019Otago \u00e0 Dunedin. Cent soixante-deux ans de fonctionnement quasi continu, aliment\u00e9s par rien d\u2019autre que les caprices du thermom\u00e8tre.<\/p>\n Le m\u00e9canisme tient dans une bo\u00eete herm\u00e9tique d\u2019\u00e0 peine 28 litres d\u2019air. Une variation de temp\u00e9rature ou de pression fait gonfler ou se contracter l\u2019air dans cette bo\u00eete \u00e9tanche d\u2019un pied cube, ce qui pousse sur un diaphragme. Cette membrane, quelques millim\u00e8tres de course tout au plus, transmet sa pouss\u00e9e \u00e0 un poids qui, en remontant, recharge l\u2019horloge comme le ferait n\u2019importe quelle cl\u00e9 de remontage manuel. Le m\u00e9canisme de l\u2019horloge est entra\u00een\u00e9 par les variations de pression atmosph\u00e9rique et par les variations quotidiennes de temp\u00e9rature ; des deux, les variations de temp\u00e9rature sont les plus importantes.<\/p>\n \u00c0 retenir<\/p>\n Sommaire<\/p>\n Un souffle d\u2019air pour toute \u00e9nergie<\/p>\n L\u2019ampleur du ph\u00e9nom\u00e8ne tient en un chiffre presque comique. Une variation de temp\u00e9rature de 6 \u00b0F (3,3 \u00b0C) sur une journ\u00e9e cr\u00e9e \u00e0 peu pr\u00e8s assez de pression pour soulever un poids d\u2019une livre d\u2019un pouce, soit l\u2019\u00e9quivalent de 13 millijoules ou 3,6 microwattheures. Pour donner une id\u00e9e : il faudrait environ un million de journ\u00e9es comme celle-ci pour allumer une ampoule LED pendant une seconde. C\u2019est dire la frugalit\u00e9 du syst\u00e8me, et le tour de force qu\u2019il repr\u00e9sente m\u00e9caniquement : convertir un souffle d\u2019air quasi imperceptible en un couple suffisant pour entra\u00eener des aiguilles, des rouages et un \u00e9chappement.<\/p>\n Dunedin, avec son climat oc\u00e9anique frais et ses \u00e9carts thermiques r\u00e9guliers entre le jour et la nuit, offre justement le terrain id\u00e9al pour ce genre de m\u00e9canisme. Les amplitudes moyennes mensuelles y d\u00e9passent quasi syst\u00e9matiquement le seuil des 3,3 degr\u00e9s n\u00e9cessaires pour actionner la membrane. Un climat plus stable, tropical par exemple, aurait sans doute condamn\u00e9 l\u2019horloge \u00e0 l\u2019arr\u00eat prolong\u00e9. L\u2019endroit n\u2019est donc pas neutre : il fait partie int\u00e9grante du m\u00e9canisme, au m\u00eame titre que le laiton des engrenages.<\/p>\n Les rares pannes d\u2019une m\u00e9canique presque increvable<\/p>\n L\u2019horloge n\u2019a jamais \u00e9t\u00e9 remont\u00e9e \u00e0 la main depuis sa construction. Mais elle s\u2019est arr\u00eat\u00e9e, \u00e0 plusieurs reprises, et pour des raisons bien identifi\u00e9es. Le m\u00e9canisme s\u2019est arr\u00eat\u00e9 \u00e0 plusieurs occasions, par exemple lorsqu\u2019il fallait le nettoyer ou en cas de d\u00e9faillance m\u00e9canique, ainsi que lors du d\u00e9m\u00e9nagement du D\u00e9partement de physique vers de nouveaux locaux. Un rouage encrass\u00e9, une pi\u00e8ce fatigu\u00e9e par plus d\u2019un si\u00e8cle de frottements, un transport d\u2019un b\u00e2timent \u00e0 l\u2019autre : voil\u00e0 les seules causes d\u2019interruption recens\u00e9es dans l\u2019histoire de l\u2019objet.<\/p>\n Il existe aussi des arr\u00eats plus subtils, purement climatiques. Lorsque la temp\u00e9rature ambiante ne fluctue pas suffisamment pour fournir la quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie n\u00e9cessaire, l\u2019horloge cesse de fonctionner, mais elle reprend une fois que les param\u00e8tres environnementaux se r\u00e9tablissent. Pas besoin d\u2019intervention humaine dans ce cas pr\u00e9cis : la nature reprend simplement son rythme, et le m\u00e9canisme repart de lui-m\u00eame, comme un dormeur qui se r\u00e9veille sans r\u00e9veil. Un ouvrage de r\u00e9f\u00e9rence publi\u00e9 dans l\u2019European Journal of Physics en 1984, cosign\u00e9 par Arthur Beverly lui-m\u00eame aux c\u00f4t\u00e9s des physiciens Amon et Dodd, avait d\u00e9j\u00e0 consign\u00e9 ces pannes ponctuelles li\u00e9es au nettoyage ou aux d\u00e9m\u00e9nagements successifs du d\u00e9partement.<\/p>\n Un d\u00e9tail amuse les visiteurs qui parviennent jusqu\u2019au troisi\u00e8me \u00e9tage : l\u2019acc\u00e8s \u00e0 l\u2019horloge n\u00e9cessite d\u00e9sormais une carte magn\u00e9tique pour emprunter l\u2019ascenseur, l\u2019objet \u00e9tant devenu une pi\u00e8ce si embl\u00e9matique du campus qu\u2019elle m\u00e9rite sa propre protection.<\/p>\n Pourquoi ce n\u2019est pas un mouvement perp\u00e9tuel<\/p>\n L\u2019illusion est tentante : une horloge qui tourne depuis plus d\u2019un si\u00e8cle et demi sans qu\u2019on ait jamais eu \u00e0 la remonter ressemble furieusement \u00e0 ce Graal impossible de la physique, le mouvement perp\u00e9tuel. Il n\u2019en est rien, et les scientifiques d\u2019Otago sont les premiers \u00e0 le rappeler. Malgr\u00e9 de nombreuses tentatives et revendications de construction d\u2019une machine \u00e0 mouvement perp\u00e9tuel, personne n\u2019y est parvenu, pour une raison tr\u00e8s simple : c\u2019est impossible. L\u2019horloge Beverly ne fait pas exception \u00e0 cette loi. Elle puise son \u00e9nergie ailleurs, dans les variations thermiques de son environnement, exactement comme un panneau solaire capte la lumi\u00e8re ou une \u00e9olienne le vent.<\/p>\n Ce qui n\u2019est pas impossible en revanche, c\u2019est un dispositif qui utilise une \u00e9nergie disponible, solaire ou hydraulique par exemple, pour accomplir son travail : moins une machine \u00e0 mouvement perp\u00e9tuel qu\u2019une machine tr\u00e8s efficace. L\u2019horloge de Dunedin ne cr\u00e9e aucune \u00e9nergie \u00e0 partir de rien ; elle capte, avec une efficacit\u00e9 redoutable, l\u2019\u00e9nergie thermique ambiante que le soleil et la nuit dispensent gratuitement chaque jour. Le principe n\u2019est d\u2019ailleurs pas unique en son genre : un m\u00e9canisme comparable \u00e9quipe la c\u00e9l\u00e8bre pendule Atmos, fabriqu\u00e9e depuis des d\u00e9cennies par l\u2019horloger suisse Jaeger-LeCoultre, o\u00f9 un m\u00e9lange gazeux et liquide de chlorure d\u2019\u00e9thyle se dilate dans une chambre \u00e0 mesure que la temp\u00e9rature augmente, comprimant un ressort spiral.<\/p>\n Arthur Beverly, mort en 1907, n\u2019a jamais vu son invention traverser deux si\u00e8cles. Il a l\u00e9gu\u00e9 sa fortune \u00e0 l\u2019universit\u00e9 d\u2019Otago, de quoi financer aujourd\u2019hui encore des bourses d\u2019\u00e9tudes en physique portant son nom. Son horloge, elle, continue de battre la mesure au rythme des saisons australes, rappelant qu\u2019il existe des fa\u00e7ons remarquablement \u00e9conomes de transformer l\u2019air ambiant en temps qui passe.<\/p>\n Sources\u00a0: blogs.otago.ac.nz<\/a> | try3steps.com<\/a> | handwiki.org<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Vous aimez notre contenu ? 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