Les cadrans solaires

Description :

Un cadran solaire est une horloge silencieuse et immobile qui mesure le temps solaire par les variations de l'ombre d'un objet de forme variable, le gnomon, sur une surface quelconque, mais généralement plane, le cadran (mais il peut être concave, convexe, sphérique, cylindrique...).

Le gnomon est généralement un axe (ou l'arête d'un plan) incliné parallèlement à l'axe du monde, pôle nord-pôle sud (mais il peut être simplement vertical). Cette inclinaison, dont l'angle dépend de la latitude du lieu, permet de lire l'heure (en fait l'angle horaire du soleil) directement en suivant l'ombre de l'axe sur le cadran, grâce à un ensemble d'inscriptions sur la surface du cadran.

Les variations de l'ombre au cours de la journée sont liées à la position apparente du soleil dans le ciel qui suit la rotation de la terre. Elle sont mesurables par les coordonnées solaires : angle horaire, hauteur et azimut. On aura donc des cadrans angulaires, de loin les plus répandus, des cadrans de hauteur, et des cadrans d'azimut.

Trois corrections permettent de passer de l'heure solaire vraie à l'heure légale : l'équ, l'écart de longitude et le décalage horaire (heure d'été/heure d'hiver).

Le cadran solaire est considéré comme un des tout premiers objets utilisés par l'homme pour mesurer le mouvement du temps du fait de sa simplicité. Toutefois, l'heure du cadran solaire est l'heure solaire vraie du lieu où il se trouve implanté, qui dépend donc de la longitude du lieu, elle n'est pas rigoureusement constante selon les saisons, et différe de l'heure moyenne et de l'heure légale. Cependant, ces écarts peuvent se corriger sur des cadrans un peu sophistiqués, par exemple dont le gnomon à une forme qui compense l'équation du temps ou dont les lignes horaires ondulent comme la fameuse courbe en 8.

En outre, il ne fournit aucune information utile quand le soleil n'est pas visible, pendant la nuit et quand le temps est couvert. Mais il peut fournir des indications sur la date. Sans doute est-ce la raison pour laquelle, si les romains découpaient le jour en 12 heures, ils découpaient la nuit en seulement 4 veilles. En effet, ils n'ont connu d'autres instruments de mesure du temps comme la clepsydre que très tardivement.

L'organisation d'un cadran solaire, dont les formes concrètes sont innombrables, a permis de développer tout un art du cadran par la décoration parfois très sophistiquée de la surface du cadran et par le travail souvent fin de l'axe. Malgré leur nom, certains cadrans sont de véritables sculptures, parfois monumentales, parfois sans aucune surface plane, en particulier les sphères armillaires. Une devise ou un proverbe orne souvent le cadran, l'inscription la plus commune étant « vulnerant omnes, ultima necat » (toutes les heures blessent, la dernière heure tue).

Types de cadrans :

Les cadrans les plus fréquents sont des cadrans d'angles horaires.

Cadrans à style polaire, c'est à dire orienté selon l'axe du monde ou à style pontuel

Cadran équatorial

Cadran vertical

Cadran horizontal

Cadran polaire

Mais il existe de nombreux autres types de cadrans beaucoup plus originaux.