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Histoire de cadrans solaires Du néolithique à nos jours. Pour les hommes il est nécessaire de se situer dans le temps. Pour les chasseurs cueilleurs. La connaissance des saisons est utile pour aller chercher leur nourriture (gibiers, fruits et végétaux). Pour les agriculteurs du néolithique. Une connaissance plus précise du temps est nécessaire pour déterminer l'époque des semailles: exemples: le blé, les plantes de jours courts et de jours longs. Pour les périodes historiques, il est nécessaire de tenir un calendrier, ou de connaître les heures du jour. Par exemple: Pour sonner les angélus. (sous Louis XIII, il habitait au Louvre au centre de Paris) au XVIIème siècle les sonneries des cloches produisaient un tel tintammarre qu'il a été nécessaire de promulguer une loi pour synchroniser les heures des sonneries des offices dans toutes les églises de la capitale. Mais on doit aussi connaître le temps: pour les heures des prières dans les couvents, Pour voyager partir et arriver à des dates et des moments précis. Et pour les périodes historiques plus récentes. Pour que les trains partent et arrivent à l'heure. Pour qu'ils puissent se croiser sans problèmes sur les voies uniques. Dans les dernières 40 années pour que les satellites artificiels rencontre leur objectif. Les semailles peuvent se faire à une à 2 semaines près. Pour les trains une précision de 5 à 10 min suffisent. Pour la fusée c'est une précision de quelques fractions de seconde qu'il faut respecter. Plus on se rapproche de notre époque plus la fraction du temps à connaître est petite. Différents repères pour déterminer le temps, le mouvement des astres: Les mouvements du soleil ou de la lune. La lune est utile pour déterminer les mois et les semaines mais est plus difficile à utiliser pour déterminer les heures, et inconvénient c'est essentiellement un astre de nuit. Pour les heures les jours et les saisons on utilise le soleil. Je ne parlerai que des instruments de mesure du temps utilisant le soleil comme repère, donc de cadrans solaires.
Les différents instruments de mesure du temps basés sur les cycles solaires. 4 types d'instruments: Les calendriers solaires, les gnomons, les cadrans solaires, les méridiennes. I Les calendriers solaires : Le calendrier solaire permet de déterminer les saisons et des jours importants. A1 Le tribunal de Saint Just serait un calendrier solaire. Je l’explique dans les Berlinguettes N° 1 et N°2 de 2007 ou ma page perso http://pagesperso-orange.fr/gwezen.dero/ A2 Plan du tribunal de Saint Just d'après Yvan Onnée A3 un calendrier solaire théorique. A4 Les deux superposés en respectant les proportions. Constat l'axe est ouest correspond au bord sud de la pierre foyer et au bord nord de la pierre centrale de l'arc de pierres. 5 pierres correspondent à des heures de couchers de soleil et 9 pierres peuvent correspondre à des dates. La situation de la pierre foyer par rapport à l'arc des pierres correspond l'extrémité du diamètre du cercle horaire du calendrier théorique. Le déport à droite de la pierre foyer par rapport à l'axe est ouest correspond à peu près à l'angle de déclinaison 23°27' de l'axe de rotation de la Terre, ici 25 degrés environ. L'utilisation d'un modèle réduit montre que les pierres sud sont toutes utiles, en effet aux heures réelles de couchers les ombres sont peu exploitables car trop longues , à l'approche du solstice d'hiver ces pierres sont utiles comme repères avant le coucher réel. S'il s'agit d'un calendrier solaire comme il est probable rien ne dit qu'il est du néolithique les pierres ont peut être été replacées plus tard pour cet usage. Les cromlechs pourraient être des calendriers solaires. B2 Cromlech de lîle aux Moines. B3 Explication de l'utilisation du cromlech comme cadran solaire pour un jour proche des équinoxes, B4 comme calendrier pour un jour jour proche du solstice d'été. B5 Comme calendrier pour un jour proche du solstice d'hiver. B6 Stonehenge B7 2B7 serait un cadran solaire pour déterminer les solstices le matin. B8 Un cercle de pierre à Canta au Pérou. Peut être un cromlech Mais peut être aussi B9 un enclos pour les vaches. B10 Dans certains cromlechs armoricains les pierres sont aussi assez hautes et rapprochées pour retenir les animaux, ils nous rappelle aussi les haies de palis qui avaient cet usage. Palis en grès. B11 CesAlignements avec un cromlech à chaque extrémité pourrait être un vaste piège pour capturer des chevaux ou des bovins. Je tiens à préciser que ces hypothèses sont personnelles et ne sont que des hypothèses. D'après les schémas animés que je vous ai présenté vous remarquerez que les cercles de pierres peuvent être utilisés pour se repérer dans le temps, cependant ils ont peut être été faits pour un tout autre usage. Dans un cercle de pierres si elles sont suffisamment rapprochées on peut trouver des dates remarquables du calendrier et même les heures, alors qu'au départ il n'était pas prévu pour cet usage. De même dans les églises qui sont souvent orientées Est ouest choeur en direction de Jérusalem on peut repérer des dates remarquables, comme par exemple la date des équinoxes, mais c'est là aussi pure coïncidence. Pour illustrer ceci le curé de l'église de Locmaria à Quimper m'a raconté en plaisantant qu'un miracle s'était produit dans son église le jour de la première communion. Le portail ouest de l'église étant ouvert une raie de lumière du soleil couchant est venu éclairer le tabernacle. Mais c'était fin mai et il n'y a pas de date remarquable du calendrier solaire à cette époque. Mais il existe aussi parfois des repères qui ont été mis en place exprès dans les églises pour les dates importantes (un calendrier solaire d'une l'église de Malte). II Le gnomon (veut dire indicateur, le plus simple des gnomons est un bâton). Les chinois prétendent utiliser les gnomons depuis 2000 ans avant JC, et être ainsi les premiers mesureurs du temps grâce à des instruments solaires. Mais probablement ceci est inexact pour deux raisons: Les enfants qui gardaient les vaches trouvaient le temps long, et souvent avec un simple bâton savaient repérer l'heure de midi. Midi c’est l’heure où le soleil est le plus haut dans le ciel et donc où l’ombre du bâton est la plus courte. Il suffit de repérer le sud, et quand le soleil se rapproche de sa position la plus haute dans le ciel de planter un bâton dans le sol, de marquer un repère à l'extrêmité de l'ombre. Attendre qu'elle se raccourcisse au maximum, marquer un nouveau repère qui est midi, attendre que l'ombre rallonge pour confirmer l'heure. Une fois repéré le midi le dispositif peut être utilisé plusieurs jours. Des enfants savent repèrer le temps grâce à un gnomon. Les Papous de Nouvelle Guinée utilisent aussi un bâton pour repérer le temps. Si des enfants et des populations primitives sont capables d’inventer de tels procédés c’est que probablement, les hommes du paléolithique avaient aussi déjà inventé ce moyen de repèrage du temps, donc le gnomon serait bien plus ancien. Les menhirs surtout les menhirs isolés auraient pu avoir cet usage comme gnomons fixes évidemment ce sont aussi ceux qui peuvent donner le plus d'informations. Le gnomon a plusieurs usages: C1 Il permet de mesurer l’heure de midi, c’est l’heure ou l'ombre du bâton est la plus courte de la journée. C2 On peut sur la journée repérer des moments de la journée par les longueurs des ombres et leur orientation, cela peut même aller jusqu'aux heures, C3 Le gnomon peut servir aussi de calendrier pour déterminer les saisons. On constate que l’usage du gnomon donne une idée assez précise du temps. Et donc que sans doute très tôt les hommes ont su l’utiliser. L’intérêt du gnomon: il n’est pas difficile à mettre en œuvre il est transportable, ça peut être un simple bâton de marche, on peut en trouver facilement en zone un peu boisée. C’est aussi ce qui explique qu’on ne retrouve pas les traces les plus anciennes de son usage, l’instrument n’a rien de précieux et peut être abandonné après une seule utilisation, ne vont rester que les gnomons qui sont des bâtons gravés avec des repérages plus précis (par exemple les longueurs des ombres en un endroit à midi aux solstices d’été et d’hiver) ou comportant des décors artistiques, Les égyptiens auraient pu utiliser les obélisques comme gnomons fixes. Les romains en ont ramené à Rome et les ont utilisés pour faire des cadrans solaires. Le même usage a été envisagé pour celui de la place de la Concorde à Paris puis a été abandonné après la deuxième guerre mondiale. Les Incas avaient leurs calendriers solaires l’intiwatana: ( C4 celui de Machu Picchu, 1C5 , la photo a été prise après midi solaire, à midi pile la face postérieure (face est) du gnomon n'a pas d'ombre, l'ombre est exactement dans le prolongement de la base. Remarque: ce genre d'instrument a de nombreuses fonctions et vu la complexité de ses faces et de ses nombreuses arrêtes une étude approfondie serait nécessaire pour connaître tous les mystères de son fonctionnement. C6 celui de Pisac), C7 celui d'Ollantaytambo , 2, 3, C8 pointeur pour repérer le nord et le sud. Il est intéressant de remarquer que les calendriers solaires incas n'ont rien à voir avec les nôtres en ce qui concerne leurs formes. Remarque la période faste des Incas est d'environ 200 ans du XIVème au XVIème siècle, avant la conquête espagnole en 1532, à l'époque en Europe les cadrans solaires étaient rares. Les incas utilisaient ces calendriers pour déterminer les dates des fêtes solsticiales et les périodes pour semer (La principale fête solaire des Incas avait lieu au solstice d'hiver pour eux autour du 21 juin). Les égyptiens comme les Incas étaient des adorateurs du soleil le dieu (Rê ou Ra pour les égyptiens) mais plus loin de l’équateur ils ont des saisons plus marquées que les péruviens et donc également importantes pour les cultures, probablement ils savaient aussi déterminer les saisons et les solstices donc utiliser le soleil pour cela, les égyptiens étaient déjà férus en astronomie. C9 La colonne de la Bastille peut être utilisée comme gnomon avec d’autres monuments et sites parisiens comme repères pour déterminer les saisons. Pour conclure sur les gnomons nous dirons que les traces les plus anciennes de leur usage par l’homme sont chinoises, mais probablement ils ont été inventés bien avant. III Les cadrans solaires. En réalité le cadran solaire n’est qu’un perfectionnement du gnomon pour mesurer le temps, le gnomon inventé on avait fait l’essentiel. Le cadran est le support d’un certain nombre de repères. Les heures, les demies heures, les quarts d’heures, rarement moins. On peut aussi mettre des repères pour les levers et les couchers D1 du soleil suivant les saisons. Mais il existe deux types de cadrans D2 des cadrans horizontaux, 2 D3, 3 D4 dans ce cas on peut y mettre tous les repères ci-dessus cités mais ces cadrans doivent être disposés dans un espace un peu en relief et bien dégagé. Remarque des cadrans horizontaux sont parfois disposés verticalement, placés au sud on les reconnaît assez facilement, les heures du matin sont à la place de celles du soir et inversement pour celles du soir. D5 Les cadrans verticaux. Ces cadrans peuvent être disposés selon différentes expositions selon ce qu’on veut mesurer. Exposé au sud votre cadran vous indiquera seulement les heures de la journée entre 6 heures solaires et 18 heures solaires. D6 Donc ne pourra pas vous indiquer les levers et couchers de printemps et d’été. Inversement exposé au nord il ne vous indiquera que les levés et couchers de printemps et d'été. Dans les cadrans il y a de l’espace disponible, D7 pour le cadran vertical sud un demi cercle suffit pour marquer tous les repères utiles, on pourra utiliser ainsi le reste du cercle ou du carré ou rectangle support. D8 pour des informations supplémentaires par rapport au temps, D9' D9 des devises souvent en rapport avec la durée du temps, D10 des gravures ou sculptures ou des D11 décors peints pour que l’objet utilitaire devienne aussi un objet décoratif. Les thèmes de ces différentes représentations peuvent être profanes ou religieux, on peut aussi y trouver des D12 monogrammes, Le monogramme peut être un sigle d'une phrase généralement en latin, c'est aussi une sorte de jeu pour produire un graphisme que l'on fait d'un seul trait et représentant la phrase la plus longue possible comme illustré ci dessous. D13 (monogramme animé). D14 nom du propriétaire ou du concepteur ou les deux et l’année de sa conception. Ici on peut avoir deux interprétations de ce qui est écrit, Matur Udet pour Maturin Udet nom du fabricant ou Mat Vrudet devise en breton "bien réputé". Ici le cadran a été martelé probablement pour éffacer des monogrammes en français . Le dernier restant semble bretonnisé. Les premiers cadrans solaires en France sont apportés par les croisés au XIV ème siècle, mais le siècle des cadrans solaires est le XVIIème en ce siècle chacun se devait d’avoir son cadran solaire. C’est la façade sud qui supportait le plus souvent les cadrans,(c’est l’orientation qui donne le plus d’informations pour les cadran verticaux ) on le plaçait devant la porte principale de l’habitation d’où l’expression " voir midi à sa porte". D15 Un cadran de prix. Vendu en novembre 2007 à Bayeux article Ouest France. D16 Cadran à gnomon humain. D17 modifié pour placer le gnomon humain à l'endroit où il devrait se trouver pour lire l'heure à la date du cliché. IV La méridienne. Un cadran solaire perfectionné pour déterminer avec précision midi solaire en un lieu donné. La méridienne n’utilise plus le gnomon sous sa forme de bâton mais celui-ci a généralement la forme d’un E1 disque perforé d’un petit trou en son centre et disposé de telle sorte E2 qu’une raie de lumière solaire passe et se projette sur le cadran à midi (quand il est le plus haut dans le ciel). Quand on étudie sur une année entière les passages du soleil à midi on constate que l'ensemble des points forment une courbe en Pourquoi cette E4 courbe en 8, ou courbe du temps? Parce que La Terre tourne autour du soleil sur une ellipse et non un cercle parfait ainsi les angles d'éclairage de la Terre par le soleil à midi changent au cours de l'année. E5 La méridienne de E6 Saint Sulpice à Paris matérialisait le méridien 0° à Paris. Avant l'adoption du méridien de Greenwich près de Londres pour méridien 0° international, Paris est avant Greenwich, La Bretagne est après Greenwich. Le temps universel est calculé statistiquement avec une intégration dans le calcul de l'équation du temps. E14 Cadrans solaires et E15 méridiennes Invalides Paris. Ces méridiennes étaient importantes au 19ème et au début du 20ème siècles quand les villes avaient leur heure propre et cela permettait de régler les horloges pour que les heures des horloges soient plus synchrones au niveau local. Le XVIII ème âge d'or des méridiennes. Elles ont perdu de leur intérêt avec l’établissement d’une heure légale nationale, à l’époque de leur usage les méridiennes servaient à régler les horloges et montres mécaniques, maintenant ce sont les montres et horloges électroniques qui permettent de régler les cadrans solaires d’agrément. Au 16ème siècle début des montres et des horloges, elles sont peu fiables à partir du début du 19ème elles deviennent fiables on oublie les cadrans solaires. Avant de conclure parlons de quelques cadrans particuliers Il existe aussi des cadrans solaires portatifs, certains n'étaient pas plus grand E8 qu'une montre de poche. 2 E9 E10 le plus ancien portatif connu est musulman E11 Cadran calice, E12 Un cadran portatif sonore. E13 Cadran analemmique théorie et réalisation pratique. En conclusion. Pendant des millénaires les instruments solaires ou lunaires ont permis à l’homme de mesurer le temps et c’est la plus grande partie de notre histoire, maintenant ce sont les pulsations d’un cristal de quartz soumis à un courant électrique qui découpent notre temps, mais cela n’a pas plus de 40 ans, ce découpage précis est devenu indispensable pour beaucoup de choses et en particulier pour la conquête spatiale, une seconde d’erreur à une vitesse de 11 km/s et on rate son objectif. Mais le cadran solaire n’a pas complètement perdu de son intérêt pour l’éducation il a encore sa place en astronomie et en particulier pour comprendre le fonctionnement du système solaire et c’est aussi un bel objet qu’on peut utiliser pour décorer son jardin ou sa maison. ici disposé sur le sol lunaire un gnomon utilisé pour se repérer sur la lune par une mission Apollo Les cadrans anciens sont importants parce que souvent à travers leurs décors leurs devises il nous raconte un peu de notre histoire, ce sont des témoins du temps qui s’écoule mais aussi du temps passé. L'ancêtre du cadran solaire est le gnomon : l'étude de sa technique, de ses significations et de son art constitue la gnomonique. Les Anciens attribuaient son invention à Anaximandre de Milet, vers l'an 600 avant J.C. Aujourd'hui, on sait que cette invention est beaucoup plus ancienne.
Au IIIe siècle av. J.C., l'astronome Bérose imagina un cadran de forme hémisphérique parcouru par l'ombre d'un gnomon, censé reproduire le déplacement du soleil dans le ciel. C'est une version simplifiée de ce cadran babylonien et connu sous le nom de "scaphé" que les Grecs transmirent aux Romains. Il s'agissait d'un quart de sphère creusé dans un bloc de pierre, surmonté d'un style horizontal et sillonné, de courbes faisant songer à une toile d'araignée. Le plus souvent, ces scaphés étaient divisés par 3 lignes horizontales, indiquant les diverses périodes de l'année comme équinoxes et solstices, et par 11 lignes verticales, créant ainsi 12 parties, chacune correspondant à 1 mois.
L' utilisation des cadrans solaires a duré plusieurs siècles. Les premiers cadrans n'ont pas encore les graduations des heures, et même au Moyen-Age, on trouve sur les chantiers un cadran solaire à 4 traits, n'indiquant que les moments du début et de la fin du travail des ouvriers, et ceux de la pause. On tient compte de la durée du jour pour réaliser 12 graduations, et les heures n'ont pas la même durée en été et en hiver. Ce n'est qu'au XVIème siècle que l'heure est définie comme la 24ème partie du temps séparant deux passages du soleil au zénith. On en trouve pratiquement sur toutes les églises, avec un cadran vertical : les clercs sont les artisans de leur large diffusion. Les Croisés, au XIVème siècle, ont rapporté des cadrans solaires au style incliné, augmentant sa précision. Les spécialistes sont appelés cadraniers, ils parcourent le pays pour satisfaire la forte demande. Et même après l'invention de l'horloge, coexisteront sur la façade des cathédrales les cadrans solaires et les cadrans des horloges.
Le cadran solaire a son histoire liée à celle de l'horloge à eau - la clepsydre - et à celle du sablier. Leurs utilisations sont complémentaires. Pour terminer quelques cadrans remarquables, région de Redon. Cadran de Monsieur Perrigue à La Gacilly. Cadran de Quinsignac (Saint Nicolas de Redon). Un cadran de Maure de Bretagne. |
