Charles-Édouard Guillaume: muž, který pomocí kovových slitin změnil přesnost hodinek

Historie hodinářství je plná slavných jmen. Abraham-Louis Breguet, John Harrison nebo Ferdinand Berthoud změnili konstrukci hodinek a chronometrů. Jenže existují i vědci, kteří nikdy nebyli klasickými hodináři, a přesto ovlivnili hodinářství možná ještě víc než mnozí slavní mistři. Jedním z nich byl Charles-Edouard Guillaume — fyzik, nositel Nobelovy ceny a člověk, který přivedl do hodinářství moderní metalurgii.

Do konce 19. století používali hodináři stále stejné materiály: ocel, mosaz, niklovou slitinu nebo rubíny. Mechanické hodinky byly sice stále dokonalejší, ale jejich přesnost narážela na zásadní problém — změny teploty.

Kovové součástky se při zahřívání a ochlazování rozpínají a smršťují. To způsobovalo změny v chodu hodinek. Zejména setrvačky a vlásky byly na teplotní změny mimořádně citlivé. Hodináři se snažili problém řešit různými komplikovanými konstrukcemi, například bimetalickými kompenzačními setrvačkami nebo speciálními kyvadly. Jenže všechna tato řešení byla složitá a nikdy nebyla úplně dokonalá.

A právě zde vstoupil do hry Charles-Édouard Guillaume.

Guillaume se narodil roku 1861 ve Fleurier ve švýcarském hodinářském regionu Val-de-Travers jako syn hodináře. Studoval fyziku a matematiku a později nastoupil do Mezinárodního úřadu pro míry a váhy v Sèvres u Paříže. Právě tam začal zkoumat vlastnosti slitin železa a niklu — výzkum, který nakonec navždy změnil hodinářství.

Guillaume si všiml velmi zvláštního jevu. Některé slitiny železa a niklu se při změnách teploty chovaly úplně jinak, než předpokládala tehdejší fyzika. U určitých poměrů niklu byla tepelná roztažnost extrémně nízká.

Výsledkem objevu byl materiál nazvaný Invar.

Tato slitina obsahovala přibližně 36 % niklu a měla téměř nulovou tepelnou roztažnost. Jinými slovy — při změnách teploty se prakticky nerozpínala ani nesmršťovala. To byl obrovský průlom.

Najednou bylo možné vyrábět kyvadla a přesné měřicí přístroje mnohem stabilnější než kdykoliv předtím. Astronomické hodiny a chronometry získaly přesnost, která byla dříve téměř nemožná.

Jenže Guillaume tím neskončil.

Při dalším výzkumu objevil další mimořádně důležitou vlastnost některých železo-niklových slitin — tzv. thermo-elastickou anomálii. Některé slitiny totiž měnily pružnost s teplotou úplně jinak než běžná ocel.

A právě to vedlo k revoluci v konstrukci vlásků setrvačky.

Společně s hodinářem Paul Perret Guillaume vytvořil první kompenzační vlásky ze speciálních slitin železa a niklu. Později vznikl slavný materiál Elinvar — slitina s téměř konstantní pružností bez ohledu na teplotu.

To byla naprostá revoluce.

Díky Elinvaru a pozdějším materiálům jako Nivarox mohly mechanické hodinky konečně opustit složité bimetalické setrvačky. Konstrukce hodinek se výrazně zjednodušila, zatímco přesnost se dramaticky zvýšila.

Právě proto dnes většina moderních mechanických hodinek používá vlásky založené na slitinách vycházejících z Guillaumeových objevů.Charles Edouard Guillaume | Science Museum Group Collection

Je fascinující, že Charles-Édouard Guillaume nebyl klasický hodinář, ale fyzik. Přesto měl na vývoj chronometrie větší vliv než většina hodinářských konstruktérů své doby. Jeho práce ukázala, že budoucnost hodinářství neleží jen v mechanických komplikacích, ale také ve vědeckém výzkumu materiálů.

Za své objevy získal roku 1920 Nobelovu cenu za fyziku.

A možná právě v tom spočívá velikost Guillaumeova odkazu. Nepřidal hodinkám další komplikaci ani nový typ chronografu. Místo toho změnil samotné fyzikální základy přesnosti mechanických hodinek. Bez jeho slitin by moderní chronometrie pravděpodobně nikdy nedosáhla úrovně, kterou dnes považujeme za samozřejmost.

Back to blog