Après 350 ans de mystère, la synchronisation des pendules d’horloges pourrait bientôt être expliquée

Au milieu du XVIIème siècle, le physicien hollandais Christiaan Huygens s'est intéressé à un phénomène troublant. Il observe que le mouvement de pendules d'horloges accrochées côte à côte est parfaitement synchronisé. Peu importe le sens du mouvement initial, les pendules entrent en "phase d'opposition". Un balancier se trouve à gauche, et l'autre à droite. Depuis la découverte de Christiaan Huygens en 1655, ce phénomène est resté un mystère… que des chercheurs pensent avoir enfin percé.

Selon deux scientifiques portugais dont l'étude a récemment été publiée dans la revue Reports, d'infimes pulsations sonores générées par les deux horloges se diffusent à travers leur support commun. Ceci aurait pour effet de les connecter et de synchroniser progressivement le balancement des pendules. D'après le site Live Science, cette théorie a été élaborée autour de nombreuses tasses de café dans un laboratoire, où les chercheurs ont mis au point une réplique de l'expérience de Huygens, avec deux horloges distinctes fixées côte à côte sur une poutre en aluminium. Ils ont ensuite mesuré le mouvement de chacun des deux pendules avec des capteurs de haute précision. Après de très nombreuses heures d'analyses et d'attention, pour ne pas dire des jours, les deux mouvements des pendules se sont synchronisés, tout comme l'avait constaté Huygen il y a plus de trois siècles.  

Quand le pendule se balance d'un côté, il enclenche un engrenage à l'intérieur de l'horloge, qui dans son mouvement génère le poids nécessaire pour faire bouger l'aiguille qui indique les secondes. Le pendule se balance ensuite de l'autre côté, permettant au mouvement de se répéter une nouvelle fois. Le célèbre "tic-tac" de l'horloge est donc le son de l'engrenage qui se bloque et se libère alors que le pendule se balance. 

Lorsque les deux horloges sont accrochées à la même poutre, ce "tic-tac" permanent influe progressivement sur le mouvement de balancier de leurs pendules, estiment les auteurs de l'étude. Mathématicien à l'université de Lisbonne et co-auteur de cette étude, Henrique M. Oliveira explique au Huffington Post que les pulsations sonores voyagent à travers la structure de connexion en aluminium et altèrent le mouvement des pendules de manière quasiment imperceptible. Après plusieurs heures, les mouvements deviennent peu à peu similaires. Une fois que les deux horloges se trouvent dans la "phase d'opposition", elles atteignent des points opposés de leur mouvement exactement au même moment, ce qui créé un phénomène d'annulation. Les deux horloges sont alors synchronisées, comme collées l'une à l'autre. 

Certes, les auteurs de cette récente étude ne sont pas les premiers scientifiques contemporains à s'intéresser au sujet : en 2002, une étude publiée dans "The Proceedings of the Royal Society" formulait déjà une hypothèse selon laquelle la synchronisation spontanée résultait de mouvements dans le support sur lequel les horloges sont fixées. Mais selon les deux scientifiques portugais, leurs récents travaux se réfèrent plus précisément aux expériences réalisées par Huygens et permettent de mieux expliquer ce phénomène, qui est longtemps resté un mystère.