Horloge à eau attribuée à Archimède:
Origine du traité
C'est un traité existant seulement en arabe auquel se réfèrent Ibn al-Nadim, Radwan al-Sa'ati et Al-jazari. Bien qu'attribué à Archimède, il semble être un condensé des idées grecques, iraniennes, byzantines et islamiques avec seulement les deux premières sections décrivant une machine à eau et le lancement de boules , qui pourraient être l'oeuvres d'Archimède. Voici ce qu'en écrit Donald Hill après avoir examiné toutes les conjectures:
" Nous devons prendre en compte que l'ensemble des écrivains arabes attribue à Archimède les deux premières sections c'est-à-dire la machinerie hydraulique et l'échappement des boules, que les dispositifs ressemblent à ceux de Philon et que le traité est dédié à Mauristaun/Ariston que Donald Hill note la transmission des idées persanes dans le monde hellénistique. Je crois donc que le traité peut avoir été construit de la façon suivante: l'invention du mécanisme de base et un seul des dispositifs d'enregistrement du temps sont dus à Archimède puis intégrés à un traité étendu par Philon qui ajouta la section trois et quatre...Les sections cinq , six et sept ont dû être ajoutées par un artizan byzantin familier des idées persanes ou par un iranien. les section huit et neuf ont pu être ajoutées à n'importe quel moment par un artisan vraisemblablement arabe et familier des idées de Philon..."
Dans le journal asiatique, série 8 tome 17 1897, nous trouvons la traduction du texte arabe faite par le Baron carra De vaux
"L'appareil se compose de trois caisses en cuivre superposées. Celle du milieu est cylindrique; on y met de l'eau qui sort lentement par un tuyau latéral; sur l'eau en est un flotteur hémisphérique en cuivre appelée, dubbah,(دبة) qui descend à mesure qu'elle s'écoule, d'une vitesse uniforme, et dont le mouvement est transmis, par l'intermédiaire d'une chaîne, à une grande poulie située dans la caisse supérieure. pour ces motifs, la caisse du milieu porte le nom de caisse de la dubbah, celle du haut, de caisse de la poulie. L'eau trouve à la base de la caisse de la dubbah un tuyau horizontal dirigé vers l'extérieur et muni à son extrémité d'un orifice évasé tourné vers le sol. Dans cet orifice vient s'appliquer un bouton porté par le plan supérieur d'un autre flottuer, Awama(عوامة). L'eau sur laquelle se tient ce flotteur est contenue dans une sorte de seau, Rub`(ربع) semblable au rub' qui sert de mesure de capacité pour les matières sèches; elle n'est autre que celle qui sort de l'orifice du tuyau, autour du bouchon du flotteur, et celle qui s'échappe ensuite goutte à goutte, par un appareil de réglage qui permet de faire varier sa vitesse d'écoulement. Le réglage est obtenu au moyen d'un tuyau sortant horizontalement du seau, puis coudé; la partie coudée peut tourner autour de la partie horizontale comme axe, devant un demi-cercle divisé, sur lequel sont inscrits les douze signes du zodiaque. Le Cancer en haut, le Sagittaire et le capricorne aux deux extrémités; ce tuyau mobile est percé d'un petit trou et muni d'un index. Les jours les plus longs de l'année ayant lieu quand le soleil est dans le signe du Cancer, on amènera à cette époque, l'index du tuyau mobile devant le segment du demi-cercle qui porte ce signe, c'est-à-dire qu'on placera le tuyau verticalement; le petit orifice sera le plus élevé possible; la distance verticale de son niveau à celui de l'eau dans le seau sera plus petite, donc la charge la plus faible. Il en résulte que l'écoulement sera plus lent pour cette position de l'index que pour tout autre.
On comprend d'ailleurs que l'eau ne sorte pas plus vite de la caisse de la dubbah que de l'appareil de réglage, car l'orifice par lequel elle tombe dans le seau est plus large que celui par lequel elle en sort; le niveau tend donc à monter le seau, le flotteur s'élève , son bouton s'applique contre l'évasement de l'orifice et le bouche; l'eau cesse alors de tomber dans le seau, le niveau baisse, le flotteur redescend, l'orifice est ouvert et l'eau à de nouveau passage. Ces alternatives indéfiniment répétées entretiennent dans le seau un niveau constant et règlent le mouvement du liquide à la sortie du réservoir de la dubbah sur son mouvement à la sortie du seau; or ce dernier est uniforme, pour chaque position du tuyau mobile, puisque la charge est constante. Donc le mouvement de l'eau sous la dubah, de la dubah et de la poulie, est uniforme. Si l'on abaisse le tuyau mobile à droite ou à gauche de sa position verticale, le petit orifice devient plus distant du niveau de l'eau dans le seau, la charge augmente, et par suite aussi la rapidité d'écoulement. Toute l'eau doit s'écouler dans l'espace d'un jour compté depuis le lever jusqu'au coucher du soleil et partagé en douze heures. La vitesse doit varier avec la longueur des jours, et le tuyau mobile avoir une position convenable pour chaque étape du soleil dans le zodiaque. C'est la position qu'indique le demi-cercle divisé.
On placera donc, pour compter les douze heures du jour, l'index sur le signe du zodiaque que traverse actuellement le soleil, et pour compter les douze heures de la nuit, on le tournera de 90 degrés. L'eau tombe de l'orifice du tuyau mobile sur une sorte de poêle, et se rend de là dans la caisse inférieure où elle séjourne et que l'on appelle pour cette raison caisse de la mare.
Ayant ainsi obtenu un écoulement de l'eau régulier et dont il peut faire varier la vitesse dans une mesure utile, l'auteur adapte à son appareil un mécanisme destiné à compter les heures passées depuis la mise en marche."
Voir ces mécanismes dans l'article:" histoire des automates "
http://kotsanas.com/fr/exh.php?exhibit=0204006 ( voir le mouvement dans ce vidéo)