...Le Patrimoine historique

La terre tourne autour du soleil en un peu plus de 365 jours.

Depuis la terre, nous avons l'impression que le soleil se déplace par rapport aux étoiles, sa trajectoire dans le ciel s'appelle l'écliptique. Les constellations parmi lesquelles le soleil se projette successivement sont celles du zodiaque, il en existe treize, découpées arbitrairement. Ainsi à l'équinoxe de printemps (20 mars), le soleil semble se projeter devant la constellation des Poissons ; au solstice d'été (21 juin), devant la constellation des Gémeaux, etc...

L'orbite terrestre est, en fait, une ellipse ; il s'ensuit que la vitesse de la terre autour du soleil est variable : elle va plus vite en hiver lorsqu'elle est près du soleil, moins vite en été lorsqu'elle en est loin. De plus, l'axe de rotation de la terre est incliné sur son orbite ; de cette inclinaison résultent les saisons : dans notre hémisphère le soleil est haut en été, bas sur l'horizon en hiver. La longueur de l'ombre d'un bâton planté dans le sol varie au cours de l'année, elle est longue en hiver, courte en été. Un cadran solaire peut donc indiquer en plus de l'heure les saisons.

Un cadran solaire est composé de deux parties : le gnomon et le plan du cadran. Le gnomon est généralement constitué d'une tige appelé style, parallèle à l'axe de la terre et pointant vers le pôle céleste. Le plan du cadran est la surface où son tracés les vingt quatre méridiens, ou les lignes horaires. Un cadran solaire doit être adapté à la latitude. On utilise des tables pour calculer l'heure universelle à partir de l'heure solaire, car le temps solaire est irrégulier puisque la vitesse apparente du soleil varie au cours de l'année. Les cadrans solaires étaient utilisés avant que l'usage des horloges et des montres se répande, dès le XVIII siècle.

Les plus anciens instruments répertoriés ont environ 3500 ans : un cadran solaire en ardoise "environ 1450 av JC" et une clepsydre en albâtre "environ 1400 av JC", tous deux retrouvés en Egypte. Un cadran solaire hémisphérique fut décrit au IIème siècle av JC par l'astronome Chaldéen Berossus.

L'invention du cadran solaire est attribuée a Anaximandre VIème siècle av JC, ainsi que l'invention de la cartographie. Philosophe, mathématicien et astronome grec, né à Milet aujourd'hui la Turquie (547 av JC - 611 av JC)

Le Gnomon.
Ce cadran Solaire primitif fonctionne avec un obélisque, un bâton planté verticalement dans le sol, dont l'ombre indique un instant de la journée. Le Gnomon fut utilisé depuis la plus haute Antiquité par presque tous les anciens peuples. Il servait surtout à faire des mesures astronomiques malgré sa faible précision.

Le Scaphé.
Ce type de cadran date du IIIeme siècle avant notre ère, il fut très utilisé par les Grecs et les romains. Le Scaphé était le plus souvent de forme hémisphérique ou conique. Il divisait l'intervalle de temps entre le lever et le coucher du soleil en douze parties égales, quelles que soit la saison. Il en résultait une durée variable de l'heure : 40 minutes en hiver, et 80 minutes en été dans nos régions.

Le Canonial.
Ce cadran apparaît sur les façades des églises au VIIIème siècle après J.C. Il était formé d'un cercle ou plus souvent d'un demi-cercle divisé en six, huit ou douze secteurs égaux, et ne comportait pas d'indications chiffrées. Au centre du cadran, une tige horizontale projetait une ombre servant à indiquer les moments de prières.

Le style Polaire.
Vers le milieu du XVème siècle apparaît un cadran plan équipé d'un style incliné qui pointe vers l'étoile Polaire. Déjà connu des Arabes depuis au moins deux siècles, ce dispositif apporte une amélioration importante : l'indication des heures reste la même toute l'année à la différence des cadrans précédents. Le type de cadran a connu de nombreuses variantes et pouvait comporter des courbes pour indiquer les solstices et équinoxes.

Le cadran de hauteur.
A la renaissance fleurissent des cadrans portatifs de types très variés : montre de berger, anneau astronomique... L'orientation du cadran de hauteur dépend de la position du soleil au cours de la journée.

Le cadran analemmatique.
Décrit pour la première fois par le français Vauzelard en 1640, le cadran analemmatique classique est de forme elliptique. Il fonctionne avec un style vertical, mobile selon la saison. Par la suite, il fut simplifié et étendu à des plans d'orientation et d'inclinaison différentes.

Le cadran méridienne de temps moyens.
Le mouvement apparent du soleil dans le ciel étant irrégulier, le temps indiqué par les cadrans solaires prend tantôt de l'avance, tantôt du retard sur le temps des horloges. Pour s'affranchir de cet inconvénient, Grandjean de Fauchy data vers 1730 les cadrans d'une courbe en huit appelée "méridienne de temps moyen" permettant ainsi de lire directement l'heure des horloges. Un autre type de méridienne, plus ancien, indiquant seulement midi, servit très longtemps agrave; régler les montres sur le soleil.

Le cadran bifilaire.
Inventé en 1922 par le mathématicien allemand Michnik, le cadran bifilaire présente une particularité : l'heure est indiquée par l'ombre de deux fils croisés situé agrave; des hauteurs différentes, ce qui permet d'obtenir un intervalle constant de 15e entre chaque ligne horaire.