Historique

Petit historique des cadrans solaires

Depuis combien de temps les cadrans solaires existent-ils ?

Si la question semble assez simple, la réponse en revanche est bien difficile à formuler. En effet, si l'on considère que la vertu première d'un cadran solaire est de donner l'heure, on ne peut raisonnablement parler de cadran solaire qu'à partir du moment où l'heure a été définie de manière claire et universelle. Il a donc fallu attendre les temps modernes.

Avant Jésus Christ

La mesure du "temps qui passe" grâce aux ombres remonte à trois ou quatre millénaires avant notre ère. On peut considérer que le premier instrument utilisant l'heure pour matérialiser l'écoulement du temps fut legnomon : c'était un bâton planté en terre bien perpendiculairement au sol horizontal. Son ombre observée avec soin tout au long de la journée et tout au long de l'année permettait de définir les solstices et les équinoxes et d'établir les premiers calendriers en marquant le point au bout de l'ombre tous les jours à midi sur l'axe Nord-Sud.

Les premiers gnomons apparurent dès la quatrième millénaire avant J.C. en Chaldée d'une manière sûre et probablement aussi en Chine et en Inde. Il se répandit très vite dans tout le bassin méditerranéen, notamment en Egypte où certains historiens prétendent même que les obélisques étaient d'immenses gnomons.

Les premiers perfectionnements de l'exploitation des ombres virent le jour justement sur les bords du Nil avec des instruments capables de donner l'heure ; nous sommes déjà au XVème siècle avant J.C. et la notion d'heure était déjà apparue... mais d'une manière difficilement exploitable : en effet, le jour, qui débutait au lever du Soleil et se terminait au coucher, servait de base de calcul. Sa durée était divisée en douze pour donner l'heure. La durée de l'heure variait donc d'un jour à l'autre (l'heure en été était le double de l'heure en hiver !) On les baptisera plus tard "heures inégales" ; il était donc bien difficile de concevoir un instrument capable de donner l'heure ainsi établie et les horloges à ombre et autres cadrans à escaliers conçus par les égyptiens étaient très approximatifs. Mais l'essentiel est de retenir la démarche qui, elle, représente un réel progrès dans l'histoire de la gnomonique (science des cadrans solaires).

À cette époque, l'Egypte était, avec la Chaldée, pilote en manière d'astronomie et de sciences mathématiques. c'est durant cette période (fin du deuxième millénaire avant J.C.) que l'astronomie commence à prendre le pas sur l'astrologie : il ne s'agit plus de décrire et d'interpréter mais bien de comprendre et d'expliquer les mouvements célestes. Les "chercheurs ont remplacé les religieux et la gnomonique va trouver un terrain favorable pour progresser.

Avec les Grecs, nous arrivons à un tournant décisif en matière scientifique : l'astronomie et les mathématiques font des progrès considérables. Non seulement les savants grecs bénéficient des acquis des civilisations las ayant précédés mais grâce au génie des Thalès, Anaximandre, Pythagore, Aristarque de Samos, Euclide, Eratostène ou Archimède, pour ne citer qu'eux, ils font progresser les sciences en général, et par voie de conséquence celle des cadrans solaires, d'une manière décisive. Nous sommes au siècle de Périclès et aux suivants (Vème, IVème et IIIème siècles) et certains instruments à ombre très sophistiqués apparaissent. Le plus significatif d'entre eux est le scaphé.

Cette invention géniale eut un immense succès. Elle fut plus tard encore améliorée avec la création du polos qui voyait apparaître l'inclinaison du style, mais bien qu'on n'en soit pas loin, on ne parle pas encore de parallélisme avec l'axe terrestre.

On savait alors lire l'heure (encore mal définie) grâce à la rotation de l'ombre au cours de la journée et la date grâce à la mesure de la hauteur du Soleil.

Les Romains n'apportèrent rien de nouveau à ces techniques et le développement de la gnomonique émigra naturellement sous d'autres cieux, notamment en Afrique du Nord.

Après Jésus Christ

Ptolémée, au deuxième siècle après J.C., fit avec son Almageste une synthèse des connaissances acquises en matière de gnomonique ... mais il n'avait pas adopté la théorie héliocentrique d'Aristarque de Samos et restait un géocentriste convaincu. Il fallut attendre Copernic pour donner raison à Aristarque et démontrer que c'était la Terre qui tournait autour du Soleil et non l'inverse, puis Képler pour établir les lois déterminant cette rotation.

Ce ne fut qu'aux XIIème et XIIIème siècles, grâce aux échanges culturels avec l'Afrique du Nord à l'occasion des croisades, que l'on découvrit les vertus du style incliné. D'abord empirique cette inclinaison (complément à 90° de la latitude du lieu) fut établie de manière claire et scientifique. Pour que l'ombre du style soit significative, il faut que ce dernier soit parallèle à l'axe terrestre.