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Histoire : les cadrans solaires de France et le scaphè à œilleton, au Louvre

Dossier - Construction d'un cadran solaire
DossierClassé sous :Astronomie , cadran , soleil

La gnomonique est l'art de la réalisation des cadrans solaires. Voici une méthode simple pour son application, qui vous permettra de fabriquer votre cadran solaire, de comprendre son fonctionnement et de savoir comment le lire. Essayez !

  
DossiersConstruction d'un cadran solaire
 

Zoom sur un cadran solaire remarquable : le scaphè à œilleton, une structure antique en marbre située au musée du Louvre. Vous découvrirez aussi ici une liste non exhaustive des plus beaux cadrans solaires de France.

Un cadran solaire formé d'une demi-sphère, semblable au scaphè à œilleton du Louvre. © Svving, DP

Un cadran solaire formé d'une demi-sphère, semblable au scaphè à œilleton du Louvre. © Svving, DP

Le scaphè à œilleton, au Louvre

Le musée du Louvre possède un superbe cadran antique, trouvé à Carthage, en Afrique du Nord (actuelle Tunisie), et constitué d'une demi-sphère creuse en marbre, de 50 cm de diamètre, dont l'intérieur est gradué et dans laquelle, à un endroit bien choisi, un petit trou permet aux rayons du Soleil de passer pour aller former une tache lumineuse permettant la lecture de l'heure.

Voici une description de ce scaphè à œilleton, datant du Ier-IIe siècle ap. J.-C., disponible sur le site des Amis du Louvre :

« Ce vase romain en marbre d'une envergure imposante est à la fois une œuvre archéologique de grand intérêt et un document scientifique exceptionnel. Il tire son nom de sa forme : une version très agrandie d'une coupe à boire aux parois verticales appelée skyphos. Une forme qui transpose dans le marbre une forme primitivement adoptée pour des objets métalliques et était couramment répandue au Ier siècle de notre ère comme en témoignent plusieurs vases du Trésor de Boscoreale enfoui en 79 sous les cendres du Vésuve.

Le scaphè à œilleton est un cadran antique en marbre situé au musée du Louvre. © DR

Le scaphè à œilleton est un cadran antique en marbre situé au musée du Louvre. © DR

Ce vase est un instrument à mesurer le temps : un rayon de Soleil pénètre dans la vasque par un œilleton. Il projette sur la paroi interne du récipient un point lumineux qui circule différemment selon les saisons et les jours. Ce spot renseigne donc non seulement sur la date, mais aussi sur l'heure du jour, grâce à un système complexe de courbes fermées, lignes et inscriptions gravées en langue grecque transcrivant des mots latins et utilisant des abrégés. Leur déchiffrement en donne la signification.

Au bord du grand cercle, on lit : cercle du tropique du solstice d'été, le huitième jour avant les calendes de juillet (le 24 juin). Les cinq cercles suivants portent chacun deux noms de mois : juin et août, mai et septembre, avril (dont le nom est effacé) et octobre, mars et novembre, février et décembre. Le septième et dernier cercle est bordé d'une inscription incomplète, mais facile à restituer : cercle du tropique du solstice d'hiver, le huitième jour avant les calendes de janvier (le 25 décembre).

Onze lignes disposées en éventail régulier du premier au dernier cercle indiquent les douze heures de la journée dont la durée pour les Romains variait selon la saison. Des 256 cadrans solaires hérités de l'Antiquité grecque et romaine, de matériaux et de tailles très divers, recensés à ce jour, le groupe des scaphès à œilleton se réduit à 24 dont aucune ne comporte un ensemble de gravures et d'inscriptions aussi abondantes. Leur disposition en écheveau évoque celle qui caractérise un modèle de cadran solaire nommé par Vitruve arachnè, l'araignée, et qui aurait été inventé, selon le même auteur, par l'astronome Eudoxe. »

Les plus beaux cadrans solaires de France

Voici une liste non exhaustive des plus beaux cadrans solaires de France protégés aux monuments historiques :

  • le cadran solaire de Pérouges, dans l'Ain ;
  • le cadran solaire de Bayeux, dans le Calvados ;
  • le cadran solaire de l'observatoire de Juvisy-sur-Orge, dans l'Essonne ;
  • le cadran solaire du col de Cabre, à La Beaume, dans les Hautes-Alpes ;
  • le cadran solaire de la médiathèque de Bagneux, dans les Hauts-de-Seine ;
  • le cadran solaire de l'église Sainte-Anne, à Frévilliers, dans le Pas-de-Calais ;
  • le cadran solaire de la Groirie, à l'abbaye de l'Épau, à Yvré-l'Évêque, dans la Sarthe ;
  • le cadran solaire d'Aups, dans le Var.

La mesure du temps

On connaît aussi des instruments de mesure du temps par l'ombre portée par le Soleil en provenance de l'Inde, la Chine ou de l'Amérique précolombienne. Il semble également que les Croisades aient fait connaître à l'Europe occidentale des cadrans déjà élaborés et ressemblant à ceux que l'on réalise de nos jours.

Ce dossier vous permettra de fabriquer un cadran solaire d'une manière simple mais suffisamment rigoureuse. Dans les pages suivantes, vous trouverez d'abord quelques notions théoriques élémentaires qui vous permettront de comprendre la raison des différentes opérations qui doivent être faites. Ensuite, vous apprendrez quelques « trucs » utiles à la construction puis la manière de lire l'heure solaire et de la convertir en heure légale si vous le souhaitez.

Pour faciliter la compréhension de ce qui va suivre, anticipons un peu : en un lieu donné, on dit qu'il est « midi vrai » lorsque le Soleil passe dans le plan méridien (plein sud, évidemment). Il sera « 13 h Soleil » une heure plus tard, etc. C'est l'heure solaire du lieu qu'un cadran solaire permet de lire. L'heure légale est l'heure que nous lisons sur nos montres et nos horloges.