Sablier origine et fonctionnement

HISTOIRE -

Sablier : définition, fonctionnement, origine et toutes les informations essentielles à connaitre

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Vous entendez du sable qui s’écoule ? Il y a certainement un sablier à proximité. Avec l’évolution des moyens de conception, il existe aujourd’hui des modèles de sablier qui n’émettent plus de son comme les sabliers magnétiques. On rencontre aussi souvent l’horloge de sable comme icône d’attente sur ordinateur. 

Mais qu’est-ce qu’un sablier ? Comment fonctionne-t-il ? D’où vient-il ? À quoi sert-il ? Et qu’en est-il du sablier magnétique ? Cet article répond plus précisément à toutes les questions susceptibles d’être posées sur les sabliers. 

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Qu’est-ce qu’un sablier ?

Un sablier est un appareil de mesure du temps comme le cadran solaire, la clepsydre ou l’horloge. À la différence d’une horloge classique qui fonctionne en cycle fermé, il ne permet de compter que des intervalles de temps. Ainsi, en l’espace de deux intervalles, vous êtes contraint de l’inverser. 

Une horloge à sable se constitue sur deux ampoules de verre reliées entre elles par une étroite ouverture qui laisse passer lentement le contenu de l’ampoule du haut, à priori du sable fin. La durée d’un intervalle correspond à la durée d’écoulement de ce sable. Cette dernière varie en fonction de la taille des verres, la largeur de l’ouverture, la quantité et les dimensions du sable. 

 

Comment fonctionne un sablier ?

À son origine, un sablier comprend deux bulbes superposés plus ou moins ronds à la base et qui adoptent une forme plus étroite au fur et à mesure qu’ils se rapprochent. La liaison est possible grâce à un diaphragme ou un tuyau de taille fine. Le tout est ensuite scellé à l’aide d’une cire cachetée. Des siècles plus tard, les techniques de soufflage du verre conduisirent à la conception des sabliers montés sur une seule pièce. 

En principe, l’un des bulbes est incorporé de sable fin. Il suffira ensuite de le placer en haut pour que la gravité s’occupe du reste. Le sable va s’écouler à travers la petite ouverture laissée entre les deux récipients jusqu’à épuisement. Cette méthode de mesure de temps figure certainement parmi les plus simples à comprendre. Cependant, l’absence de cycle automatique oblige à retourner manuellement le sablier pour compter un autre intervalle de temps. 

Un sablier contient-il forcément du sable fin ?

Contrairement à l’idée populaire qu’un sablier contient exclusivement du sable, sachez que ce dernier peut être remplacé par d’autres substances, à condition de présenter des caractéristiques similaires au sable. 

D’ailleurs, les premiers modèles d’horloge de sable ne contenaient non pas du sable, mais des mélanges de coquille d’œuf rendue en poudre, de marbre calciné, des poussières de plomb ou de zinc.

 

Les origines du sablier

L’univers de l’art et des lettres nous affirme que la toute première représentation du sablier sur un tableau s’identifie avec une fresque de 1338 affichant une personnification de la belle Temperance. Cette dernière tient apparemment une horloge à sable dans l’une de ses mains. Tout porte à croire que l’origine des sabliers remonte entre le VIIIe et le Xe siècle apr. J.-C.. 

Au XVIIIe siècle, on découvre une représentation plus ancienne du sablier à Rome faisant figurer une scène du mariage de Thétis et Pélée. Le chef-d’œuvre minutieusement observé par Winckelmann un siècle plus tard laisse en effet paraitre un sablier dans les bras de Morphée. Néanmoins, il est difficile de définir s’il s’agit réellement d’une horloge de sable ou plutôt d’une clepsydre moderne, cette dernière ayant existé depuis des millénaires. 

L’apparition de l’horloge à sable en Europe

Le retraçage de l’histoire de l’horlogerie en Europe désigne les moines comme étant les prédécesseurs du sablier dans le continent. En France, il semblerait que l’arrivée du premier sablier s’associe au nom de Luitprand, un moine pratiquant à Chartres au VIIIe siècle. Quelques siècles plus tard, soit au XIVe siècle, il est largement répandu dans tout le pays et dans les pays voisins, notamment l’Italie. 

L’horloge à sable garde un principe similaire à la clepsydre, mais en remplaçant l’eau par du sable. Les premiers sabliers européens sont fabriqués selon différentes tailles de bulbes et globes. Les globes sont ensuite enfermés dans un cadre/un boîtier qui les maintient bien en place et assurent leur bon fonctionnement. Au fil des siècles, on a pu mettre au point une technique permettant de faire facilement pivoter les globes superposés en vue de fournir moins d’effort. 

 

Clepsydre ou sablier : quelles différences ?

Si le sablier n’est utilisé qu’au XIIIe siècle en Occident, la clepsydre de son côté a servi à mesurer le temps bien avant la fameuse horloge de sable. En effet, son apparition officielle remonte au XIVe siècle av. J.-C. en Égypte. La toute première clepsydre est d’ailleurs conservée comme archive nationale au musée du Caire. Bien que les deux outils pour mesurer des intervalles de temps datent aujourd’hui de plusieurs siècles et conservent des principes plus ou moins similaires, ils ont chacun leurs particularités. 

Deux appareils pour mesurer deux différents écoulements

Une clepsydre se compose principalement d’un réservoir qui contient une quantité d’eau et est équipé d’un trou à la base. Sa surface accueille différents marquages permettant de repérer le temps écoulé au fur et à mesure que l’eau s’échappe du trou. Un sablier dispose également d’un trou, mais intégré dans sa structure interne. Le sable s’échappe certes du premier globe, mais pour atterrir dans un second globe. 

Pour faire plus simple, les sabliers mesurent le temps d’écoulement du sable contrairement aux clepsydres qui mesurent celui de l’eau. 

Des différences de graduation selon le théorème de Bernouilli

Le théorème de Bernouilli a tout avoir avec l’écoulement de l’eau d’une clepsydre. En effet, en plus de l’eau et du sable, ce théorème dénonce largement un principe de fonctionnement différent entre les deux horloges des temps passés. Selon ses dires, la vitesse à laquelle l’eau est loin d’être constante. Elle dépend de la hauteur d’eau qui influence l’intensité de pression au niveau de l’ouverture. Le sablier quant à lui garde une vitesse d’écoulement toujours constante. 

En conséquence, une clepsydre est conçue avec des graduations irrégulièrement espacées contrairement aux sabliers qui sont pour la plupart du temps gradués à espacement régulier. 

Une différence de vitesse d’écoulement résultant de deux principes différents

Au fil des siècles, la physique nous permet de constater les différences majeures entre le comportement des liquides et des solides. Ces constatations ont amené à l’établissement de diverses lois et théorèmes. Ainsi, si la clepsydre fonctionne suivant le théorème de Bernouilli, le sablier lui suit les principes de la loi de Beverloo. 

Cette loi explique les raisons qui font que le sable fin contenu dans une horloge de sable s’écoule sous une pression constante en passant à travers l’ouverture entre les deux bulbes. Ce phénomène est notamment dû à une formation d’arches assurant une répartition parfaite de la pression tout autour des parois du sablier. Par la suite, le contenu de l’horloge en verre tombe à vitesse constante. 

 

Comment est fabriqué un sablier ?

La première étape pour fabriquer un sablier consiste à l’élaboration de son corps généralement fait de verre. Ce dernier étant produit suivant des techniques précises de l’industrie du verre. Le produit final doit prendre la forme de deux globes superposés reliés à travers une ouverture en leur milieu. 

Vient ensuite la conception du cadre qui peut se constituer sur une ou plusieurs pièces selon le fabricant. Un cadre fait en résine peut soulever l’utilisation de moules spécifiques durant le processus de fabrication. Pour ce faire, on verse la résine dans ces moules, puis on les laisse durcir assez longtemps avant de bien les poncer et les polir selon le design souhaité. S’il s’agit de plusieurs pièces en résine, elles seront ensuite assemblées avant d’être montées tout autour du corps du sablier. 

La dernière étape consiste à verser une quantité suffisante de sable fin ou autres particules dans le verre selon l’intervalle de temps recherché. Il ne reste plus qu’à sceller le haut du verre et à effectuer de minutieuses vérifications avant que le sablier ne soit mis en vente. 

 

Sablier : quels sont ses avantages ?

Le sablier est avant tout un objet décoratif exceptionnel à poser quelque part sur un mobilier. Mais en plus de ses attraits esthétiques, il offre également un moyen de mieux gérer son temps en les divisant en plusieurs périodes selon la quantité du sable et la taille de l’horloge à sable. Il peut en ce sens bien servir aux parents qui souhaitent apprendre une meilleure gestion de temps à leurs enfants. 

Une prise de conscience sur l’écoulement du temps

Quoi de mieux qu’un sablier pour réveiller notre conscience sur l’écoulement du temps ? Les sabliers renvoient une image précieuse du temps qui s’écoule rapidement sans qu’on puisse faire grand-chose. Ainsi, ils favorisent une meilleure concentration dans la réalisation de tâches sur des périodes plus ou moins courtes. C’est un allié incontournable pour lutter contre la procrastination. 

Des vertus psychiques cachées

Bien loin d’être une simple horloge à sable, le sablier conserve des vertus psychiques cachées. Il nous fait réfléchir sur l’importance de passer du temps en compagnie de ses proches, des instants précieux qui ne reviendront peut-être pas. 

Aussi, le fait d’observer l’écoulement du sable fin ou toute autre particule fine aurait des bienfaits relaxants pour le corps et l’esprit. C’est donc une solution idéale pour réduire le stress et l’insomnie. 

 

Quelles sont les utilisations possibles du sablier ?

Bien que le sablier ne permet pas de mesurer avec précision une durée, il répond à de nombreux usages au fil des siècles. Son intérêt réside surtout dans le fait de pouvoir contrôler des périodes de temps. 

Utilisations du sablier à ses origines

À titre de rappel, la fabrication du premier sablier en France est née de l’alternative d’un moine. On est donc sûr qu’il s’en servait pour limiter ses temps de sermons. Au cours du Moyen Âge, il est de plus en plus utilisé pour contrôler le timing des plaidoiries et des leçons universitaires. 

La marine a depuis longtemps utilisé le sablier dans la mesure des quarts, voire même de la durée des expéditions. À titre d’exemple, le célèbre explorateur Christophe Colomb s’en est servi en partant à la découverte de l’Amérique en 1492. 

Un usage courant au quotidien

La majorité des sabliers conçus actuellement proposent un temps d’écoulement entre 1 et 5 minutes, soit 3 minutes en moyenne. Cette conception les rend très utiles en cuisine, notamment pour contrôler la cuisson d’œufs en coque. Vous pouvez également vous en servir en jouant à des jeux de société. Ils vous seront en effet utiles dans la limitation des tours de chaque joueur. 

 

Des modèles de sablier impressionnants dans le monde

Les sabliers n’existent pas uniquement sous une taille petite ou moyenne qui viendraient nous servir à mesurer un intervalle de temps sur tout au plus une heure. En effet, on retrouve un peu partout dans le monde des modèles de sablier impressionnants conçus avec une taille imposante. 

Parmi les plus exemplaires, on peut citer : 

  • La Roue du temps d’une hauteur de huit mètres, localisée à Budapest ;
  • Le Nima Sand Museum haut de six mètres, un monument du Japon ;
  • L’horloge de sable de Moscou sur la Place Rouge haut de 11,90 mètres. Cette dernière pèse plus de 40 tonnes et détient le record mondial du plus imposant sablier.

 

Sablier magnétique, le sablier du monde contemporain

Des siècles durant, tout le monde ne pouvait pas forcément se procurer d’une horloge qui lui servirait au quotidien contrairement au sablier. Et bien que les temps ont largement évolué, les sabliers ne cesseront jamais de nous fasciner. La conception du sablier magnétique ne fait qu’une fois de plus confirmer cet engouement pour les horloges à sable. 

Des grains de fer magnétiques à l’honneur

Le sablier magnétique remplace le traditionnel sable fin par des milliers de grains de fer magnétiques. À chaque fois qu’un grain tombe dans le globe inférieur, il se colle aux précédents grains pour former tout un empilement de particules magnétiques. Cela donne lieu à un magnifique spectacle faisant du produit d’horlogerie un parfait accessoire de décoration d’intérieur. 

La retombée des grains donne en effet naissance à différentes formes et étoiles uniques, d’où l’intérêt d’également l’offrir en cadeau en toute aimabilité à une personne proche, un ami ou une connaissance. 

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