L’équilibre de l’architecte invisible et l’esprit de Cavendish : la MB&F HM9 Flow

Une pomme se détache de la branche et tombe. Tout ce qui se trouve à la surface de la terre, les montagnes, les océans, les nuages au-dessus de nous et le souffle dans nos poumons, est tiré vers le bas par une main invisible. Newton a vu que la chute de la pomme et la rotation de la Lune autour de la Terre sont gouvernées par les mêmes bras invisibles. Deux masses se regardent et veulent s’attirer, quelle que soit la distance qui les sépare.

Mais quand Newton a écrit la formule, il s’est heurté à un mur. La force d’attraction était proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance. Où était donc l’énorme problème, et pourquoi a-t-il fallu glisser une lettre, un multiplicateur, au milieu de tout cela ?

La première raison était de relier les unités. En physique, la masse se mesure en kilogrammes, la distance en mètres et la force en newtons. À gauche de l’égalité se tient une force ; à droite, des kilogrammes carrés sur des mètres carrés. Ces deux mondes ne peuvent pas être égalés directement. De même qu’il faut un taux de change entre deux monnaies, il faut un coefficient de conversion universel pour transformer en force la masse et la distance de la nature.

La seconde raison était de connaître l’intensité absolue de l’attraction. Dire qu’une chose est proportionnelle ne suffit pas ; il faut aussi savoir à quel point elle est forte. Deux pièces dans votre poche sont aussi des masses, et elles s’attirent, et pourtant elles ne s’envolent pas l’une vers l’autre pour se coller. Parce que la gravité, comparée aux autres forces, est d’une faiblesse invraisemblable. Sans ce coefficient, nous croirions que deux masses d’un kilogramme distantes d’un mètre s’attirent avec un newton. Le coefficient entre dans l’équation et dit : non, cette attraction n’est pas d’un newton, elle en vaut environ un milliardième. Ce nombre est ce qui change une proportion en une véritable égalité.

Par une soirée londonienne glaciale et humide de 1798, Henry Cavendish se tenait devant la cabane de bois de son jardin. L’appareil à l’intérieur n’était même pas le sien : un bras de bois de six pieds, suspendu à un fil mince de quarante pouces, portant à chaque extrémité une petite bille de plomb, le tout enfermé dans une caisse étroite pour le protéger du vent. Celui qui l’avait construit était un ami de Cavendish, le révérend John Michell ; Michell est mort avant d’avoir pu mener l’expérience, et l’instrument est passé d’abord à Francis John Hyde Wollaston, puis à Cavendish.

Pourquoi Cavendish a-t-il fait couler des blocs de plomb de trois cent cinquante livres, environ cent cinquante-huit kilogrammes, plutôt que des sphères de cinq ou dix ? Parce que la gravité est d’une faiblesse incroyable. L’attraction entre deux petites billes est plus faible que le poids d’un grain de poussière dans l’air ; avec de petites sphères, la force tordant le fil serait restée si ténue que ni le fil n’aurait tourné ni la mesure n’aurait été possible. Les blocs de cent cinquante-huit kilogrammes produisaient la plus grande attraction gravitationnelle que l’on pouvait appliquer aux petites billes au bout du bras. Il s’agissait de passer devant les vibrations de l’air et les tremblements du sol, c’est-à-dire le bruit, et de convertir la voix ténue de la gravité en un angle de torsion réellement visible. Le plomb a été choisi parce que c’est le métal lourd le plus dense qui soit aussi facile à couler.

Le nombre n’est pas sorti d’un bureau et d’une imagination. Il est sorti de l’égalité entre deux mesures physiques. D’abord, sans les grandes sphères, Cavendish a donné une impulsion au bras et laissé le fil osciller comme un pendule ; en chronométrant cette oscillation, il a trouvé la raideur de torsion du fil, c’est-à-dire exactement la force dont le fil a besoin pour tourner d’un degré. Puis il a amené les sphères de cent cinquante-huit kilogrammes près des petites billes. Les sphères ont attiré, et le bras a tourné d’un très petit angle. Cavendish a lu cet angle depuis l’extérieur de la pièce, au télescope, pour ne pas déranger l’appareil. Selon son propre calcul, cette attraction valait moins d’un cinquante-millionième du poids des billes.

Il a multiplié la raideur du fil par l’angle de rotation et a trouvé ainsi à combien de newtons revenait la force invisible entre deux sphères. Il avait désormais tout : la force, les sept cent trente grammes des petites billes, les cent cinquante-huit kilogrammes des grandes, et les vingt-deux centimètres qui les séparaient. Il a retourné la formule de Newton. En divisant une force microscopique par des masses énormes, dix zéros se sont alignés après la virgule.

Une finesse mérite ici l’attention. Cavendish n’a publié aucune constante dans son mémoire ; il a donné la densité moyenne de la Terre, cinq virgule quarante-huit fois celle de l’eau. Le nombre que nous écrivons aujourd’hui avec la lettre G en a été déduit ensuite. Ce qui a été mesuré dans cette cabane n’est pas la constante elle-même, mais tout ce qu’il fallait pour y parvenir.

Et que signifie cette précision ? Nul besoin de grands changements du nombre ; le plus petit écart fractionnaire suffit à en finir avec l’univers.

Vous êtes dans un fournil, des tonnes de farine et de levure entre les mains. Mais dans le courant d’air de la pièce, un affaiblissement d’un milliardième se glisse dans cet équilibre sans défaut ; la gravité diminue si faiblement que les grains de farine ne peuvent plus se poser sur le plan de travail ni devenir pâte, et restent suspendus en l’air. S’il y avait eu le plus petit glissement vers le bas dans les dernières décimales de la constante, les immenses nuages d’hydrogène répandus après le Big Bang n’auraient jamais trouvé l’attraction nécessaire pour se rassembler en un centre. La pression vers l’extérieur née de la chaleur du gaz l’aurait emporté aussitôt sur cette gravité infimement affaiblie. Les nuages ne se seraient jamais comprimés jusqu’à quinze millions de degrés, et le feu nucléaire n’aurait jamais pris. Résultat : pas une étoile née, le Soleil jamais allumé, et l’univers laissé en désert glacé de gaz.

L’inverse est tout aussi impitoyable. Vous tendez la main pour pétrir la pâte, et le plus petit excès de pression, même pas un millimètre, s’abaisse, et une presse de fer écrase la pâte jusqu’à ses molécules. Si la constante avait augmenté de la plus petite fraction, les nuages de gaz se seraient effondrés à une vitesse hors de contrôle. Toutes les étoiles nées auraient brûlé leur carburant en quelques jours et explosé, ou se seraient changées sur-le-champ en trous noirs. Avant que les planètes aient le temps de se former, que l’eau reste liquide, que la vie prenne racine, l’univers serait devenu un champ de trous noirs s’effondrant sur eux-mêmes à la naissance.

La lumière stable du Soleil, l’orbite de la Terre et le pouls à notre poignet sont scellés à la décimale la plus fine de la valeur que Cavendish a mesurée dans sa cabane. Détournons maintenant l’esprit et les yeux de cet équilibre fondamental pour les porter sur l’un des objets mécaniques les plus radicaux que la main humaine ait produits : l’Horological Machine N°9 de MB&F, la maison fondée par Maximilian Büsser.

La HM9 Flow puise son inspiration dans le design aéronautique et automobile des années 1940 et 1950. Les ingénieurs d’alors dessinaient des carrosseries aux lignes fluides et courbes qui fendaient le vent, pour affronter la résistance invisible de l’air ; ils n’avaient ni modélisation informatique ni soufflerie, et avançaient davantage à l’instinct esthétique qu’au précepte scientifique. MB&F a repris cet esprit et l’a porté au poignet, et la maison nomme les trois objets qui l’ont guidée : la Mercedes-Benz W196, la Buick Streamliner de 1948 et le De Havilland Venom au nez camus qui a patrouillé le ciel suisse pendant trente ans. La montre évoque un jet qui plane ou une voiture de course façonnée en soufflerie.

Ce que l’équilibre délicat entre la gravité et l’expansion est à l’univers, le mouvement de la HM9 l’établit en lui-même. Dans les carters aérodynamiques en forme de réacteurs, de part et d’autre de la montre, se trouvent deux balanciers parfaitement indépendants. Chacun reçoit son impulsion séparément et se tient à distance de l’autre, de sorte que chacun bat à sa propre cadence. Le mouvement de votre bras, la gravité et les influences extérieures agissent différemment sur les deux. Et c’est précisément là qu’intervient le différentiel planétaire central : il recueille les données chronométriques des deux balanciers, en prend la moyenne, et transmet au cadran vertical une seule lecture du temps, stable. Comme Cavendish équilibrait ses sphères, le mécanisme installe en lui-même un centre d’équilibre.

Le mouvement lui-même est le fruit de trois années de développement et le quinzième calibre de la maison. Trois cent un composants, cinquante-deux rubis, dix-huit mille alternances par heure, soit deux hertz et demi, et quarante-cinq heures de réserve de marche. Le remontage est manuel. Büsser a qualifié le moteur de la HM9 de plus beau mouvement que la maison ait jamais créé.

Le boîtier est une histoire d’ingénierie à lui seul. La HM9 Flow est une combinaison géométriquement complexe de saphir usiné avec du titane de grade 5 ou de l’or rouge dix-huit carats : cinquante-sept millimètres sur quarante-sept, vingt-trois millimètres d’épaisseur, cinq glaces saphir distinctes. L’alternance des volumes larges et étroits du corps a imposé de diviser le boîtier selon deux axes et de mettre au point, pour l’étanchéité, un joint tridimensionnel breveté, sans précédent dans la profession, qui permet d’assembler le boîtier en trois segments.

Après avoir tenu ce moteur pour le plus beau, il ne restait à Büsser qu’un pas logique : le placer dans une coque transparente en saphir. Les éditions Sapphire Vision sont nées ainsi. Dans ces versions, le boîtier est presque entièrement en saphir, seul le cadre restant en or blanc, jaune ou rouge dix-huit carats. Parmi les matières dans lesquelles on peut tailler un boîtier, le saphir se tient juste en dessous du diamant pour la dureté ; le travailler en une forme aussi fluide, aussi tridimensionnelle et aussi courbe qu’un fuselage demande des journées de travail microscopique. En retour, la marche des rouages et du mécanisme à deux balanciers devient visible sous tous les angles.

La torsion microscopique que Henry Cavendish observait au télescope dans cette cabane de bois en 1798 est le pilier qui permet à l’univers d’exister. La MB&F HM9 Flow, elle, est une preuve sans défaut de la façon dont ces lois universelles invisibles prennent corps dans l’esprit humain et dans l’art de la mécanique.

L’une représente la majesté gravitationnelle que le Créateur a déposée dans chaque particule ; l’autre, le sommet d’un génie humain qui a lu cet ordre et donné vie au titane et au saphir froids.

La montre, selon la description de son fabricant : MB&F, Horological Machine N°9