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Méridiennes du monde
Les méridiennes du monde et leur histoireAndrée Gotteland Les méridiennes du monde et leur histoireTome 1 Éditions Le Manuscrit© Éditions Le Manuscrit, 2008 www.manuscrit.comIllustration de couverture : Meridian Building de Greenwich ©National Maritime Museum, London ISBN : 978-2-304-00468-7 (livre imprimé) ISBN 13 : 9782304004687 (livre imprimé) ISBN : 978-2-304-00469-4 (livre numérique) ISBN 13 : 9782304004694 (livre numérique) MéridiennesPréfaceSi le gnomon a été un des principaux instruments astro-nomiques de l’Antiquité, on peut considérer que les méridiennes en sont le prolongement sophistiqué, de-puis la Renaissance jusqu’à nos jours. L’étymologie du mot « méridienne » contient implicitement tout ce qui se cache derrière : la méridienne permet de déterminermidi.Mais ce n’est pas seulement l’heure que mesure une méridienne, car le midi solaire est l’instant où l’on peut accéder directement à des éléments fondamentaux dans le mouvement annuel du Soleil, à savoir sa déclinaison,l’obliquité de l’écliptique, les dates des solstices et des équinoxes.eDès le XVI siècle, les méridiennes sont associées à la réforme du calendrier, rôle qu’elles poursuivront au siècle suivant, en servant notamment d’instrument de vérification. Les méridiennes deviennent donc « intérieures » et ornent désormais cathédrales ou obser-vatoires, prenant des dimensions considérables. À partir edu XVIII siècle, elles permettent en plus de lire le midi moyen ...
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Les méridiennes du monde et leur histoireAndrée Gotteland Les méridiennes du monde et leur histoireTome 1 Éditions Le Manuscrit© Éditions Le Manuscrit, 2008 www.manuscrit.comIllustration de couverture : Meridian Building de Greenwich ©National Maritime Museum, London ISBN : 978-2-304-00468-7 (livre imprimé) ISBN 13 : 9782304004687 (livre imprimé) ISBN : 978-2-304-00469-4 (livre numérique) ISBN 13 : 9782304004694 (livre numérique) MéridiennesPréfaceSi le gnomon a été un des principaux instruments astro-nomiques de l’Antiquité, on peut considérer que les méridiennes en sont le prolongement sophistiqué, de-puis la Renaissance jusqu’à nos jours. L’étymologie du mot « méridienne » contient implicitement tout ce qui se cache derrière : la méridienne permet de déterminermidi.Mais ce n’est pas seulement l’heure que mesure une méridienne, car le midi solaire est l’instant où l’on peut accéder directement à des éléments fondamentaux dans le mouvement annuel du Soleil, à savoir sa déclinaison,l’obliquité de l’écliptique, les dates des solstices et des équinoxes.eDès le XVI siècle, les méridiennes sont associées à la réforme du calendrier, rôle qu’elles poursuivront au siècle suivant, en servant notamment d’instrument de vérification. Les méridiennes deviennent donc « intérieures » et ornent désormais cathédrales ou obser-vatoires, prenant des dimensions considérables. À partir edu XVIII siècle, elles permettent en plus de lire le midi moyen, grâce à l’adjonction d’une courbe en huit. C’est par la suite qu’on leur fit indiquer toutes sortes de midis. Les méridiennes n’ont pas perdu de leur intérêtpuisqu’il s’en construit toujours. Certes elles ne servent plus à déterminer les constantes de l’astronomie de posi-tion, mais elles gardent un charme indéniable et susci-tent la curiosité des visiteurs qui s’étonnent des apports 9Les Méridiennes du Monde et leur histoire d’un instrument aussi ingénieux, puisqu’il se compose la plupart du temps d’une seule ligne. C’est certainement cette simplicité apparente qui rend si populaire cette variété de cadran solaire. Il était donc nécessaire de leur consacrer un ou-vrage, qui traite à la fois de leur histoire, de leur fonc-tionnement, de leur utilité, de leurs « produits dérivés »et de leur recensement. En résumé, il fallait une somme. C’est à cette tâche considérable que s’est attelée, pen-dant des années Andrée Gotteland. Il est bien évidentqu’on ne s’engage pas dans un tel travail, sans un réseaude personnes efficaces, à commencer par tous les chas-seurs de la « Commission des cadrans solaires » dont le butin constitue un noyau de départ déjà conséquent. En recensant les méridiennes de 28 pays, Andrée Gotteland a aussi choisi de décrire les canons méridiens, les time-balls, les lunettes méridiennes et autres instruments méridiens qui donnent l’heure de midi. Cet ouvrage est donc à la fois un guide et un ins-trument de travail qui restera longtemps une référence incontournable. Denis Savoie Président de la Commission des cadrans solaires 10Avant-proposAvant-ProposCOMMISSION DES CADRANS SOLAIRESLa Commission des Ca-drans Solaires de la SociétéAstronomique de France, créée en 1972, a son siège : 3, rue Beethoven, à Paris. Elle regroupe plus d’une centaine d’amateurs de cadrans solaires et de méridiennes, ceux qui, sous quelque forme que ce soit, s’intéressent aux divers aspects de la gnomonique. Le Président fondateur en est Robert Sagot †, le Président actuel est Denis Savoie et le Vice-présidentPhilippe Sauvageot. Les membres de cette Commission effectuent des recherches et travaux théoriques et pratiques concernant les gnomons, cadrans solaires, méridiennes et autres dispositifs permettant de mesurer le temps à partir de la position du Soleil, de la Lune et des étoiles. Ils publient, donnent et reçoivent des informations sur leur histoire, leurs devises, leur construction et la littérature qui leur est consacrée, ce qui leur permet de faire l’inventaire de ces cadrans solaires et méridiennes,ces dernières n’indiquant que le moment de midi. Chaque année, ils établissent des statistiques et des cartes montrant l’activité des « chasseurs de cadrans » et 11Les Méridiennes du Monde et leur histoire l’état d’avancement de leur recensement. Après les der-niers enregistrements de 2006 le catalogue des « Cadrans solaires français» compte environ 22 800 spécimens, classés par départements et par commune. Par ses avis et conseils et ceux de ses correspondants opérant sur le terrain, cette Commission est à l’origine du sauvetage de nombreux cadrans et méridiennes.On peut consulter le site de la « Société Astronomi-que de France » : http://www.iap.fr/saf/. Et de la Commission des Cadrans solaires http://www.saf-lastronomie.com/comcadra.htm CHASSE À LA MÉRIDIENNEAu cours d’une réunion en 1985, Suzanne Débarbat,membre de la Commission des Cadrans Solaires de la Société Astronomique de France et astronome hono-raire à l’Observatoire de Paris, m’avait suggéré de lancer un appel pour répertorier les cadrans solaires et méri-diennes de Paris. Cet appel avait été relayé par un article, paru dans la revue « l’Astronomie » de juillet-août 1985. C’est ainsi que j’ai commencé mes recherches, en collaboration avec Paul de Divonne, Bernard Tailliez †,et Georges Camus †, membres de la Commission des Cadrans Solaires. Le livre « Les cadrans solaires de Paris » a été publié en 1993. Au cours de nos recherches nous avons également étudié les méridiennes de Paris.C’est Denis Savoie, Président de la Commission des Cadrans Solaires de la Société Astronomique de France, qui m’a suggéré de faire, d’une part l’inventaire des ca-drans et méridiennes disparus de Paris (le livre a étépublié en 2002), d’autre part l’inventaire général des méridiennes. C’est l’objet de ce livre. Nous avons considéré comme étant méridiennetous les cadrans solaires qui indiquent uniquement 12Avant-proposl’heure de midi, encadrée, éventuellement, par l’heure de 11 heures et celle de 13 heures. Dans quelques cas particuliers, nous avons égale-ment considéré comme étant une méridienne celles qui indiquent, en outre, l’heure de 14 heures. REMERCIEMENTSJe remercie Denis Savoie, Président de la Commission des Cadrans Solaires de la Société Astronomique de France àl’origine de ce projet, pour ses précieux conseils tout au long de l’élaboration de ce livre. Philippe Sauvageot, Vice- Président de cette mêmeCommission, pour ses encouragements, sa disponibilité et son aide chaque fois que j’ai fait appel à lui. Serge Grégori, membre de cette même Commission dont j’ai souvent utilisé les informations très documentées,les découvertes, les photos et sa connaissance extraordi-naire des méridiennes de France et d’Italie. Paul Gagnaire, membre de cette même Commission, qui m’a aidée dès les premières étapes de ce travail. Giovanni Paltrinieri, éminent gnomoniste, membre du CGI (Coordinamento Gnomonico Italiano) qui m’a appor-té une aide précieuse pour les méridiennes italiennes. Il est l’auteur de deux livres dans lesquels il décrit et étudie de nombreuses méridiennes d’Italie. Les gnomonistes des différents pays concernés, qui m’ont signalé les méridiennes qu’ils ont découvertes ou créées, qui ont corrigé et complété les textes que je leur ai soumis, et bien souvent mis leurs photographies à ma disposition. Tous ceux qui m’ont autorisée à reproduire leurs pho-tos, donné des renseignements précieux, fait des recher-ches complémentaires : les propriétaires de bâtiments où se trouvent des méridiennes, les directeurs de musées, les 13Les Méridiennes du Monde et leur histoire bibliothécaires et les responsables culturels, ou d’offices du tourisme.Jean-Pierre Toqué, Abbas Khalil, Didier Huchedé qui à des périodes différentes dans la préparation du livre m’ont apporté leur compétence pour le traitement des photos.Catherine Gotteland pour sa lecture attentive et ses suggestions pertinentes. Robert Gotteland pour son soutien technique, et sans qui ce livre n’aurait pas vu le jour. Les oublis éventuels ne pourraient être qu’involon-taires.ASSOCIATIONSPour la réalisation de ce livre, j’ai consulté les Associa-tions et Sociétés de plusieurs pays et les remercie de leurs réponses. 1-Allemagne, « Deutsche Gesellschaft fürChronometrie (DGC) »Site WEB: http://www.dgchrono.de/ Adresse : Zum Rhurblick 5 D44797 Bochum Revue : DGC : Jahresschrift et Mitteilungen der DGC 2-Autriche, Groupe de travail pour les cadrans so-laires dans la Société Astronomique Autrichienne http://members.ping.at/astbuero/ 3-Belgique, « Zonnewijzerkring Vlaanderen »Site WEB :http://www.zonnewijzerkringvlaanderen.be/ Adresse : Meidoomlaan, 84, B-9320 Erembodegem, AalstRevue : Zonetidingen 4-Belgique : Gnomonica Site WEB : http:www.gnomonica.be/ Adresse : rue Auguste Delporte 32, B-1050, Bruxelles 5-Belgique : Société Astronmique de LiègeSite WEB: http://www.astro.ulg.ac.be/~sal/ Adresse : SAL, av. de Cointe 5, B-4000, Liège14Avant-propos6-Canada, Commission des Cadrans Solaires du QuébecSite WEB: http://cadrans_solaires.scg.ulaval.ca Adresse : Commission des Cadrans Solaires du Québec42, avenue de la Brumante, Outremont, Canada, H3T 1 R4Revue : Le Gnmoniste 7-Espagne, « Asociación de Amigos de los Relojes de Sol »Site WEB: http://www.relojesdesol.org/ Adresse : M Lombadero, 48, c/ Isaac Peral, 48, 3°A,28 040, Madrid, Espagna Revue : Analema 8-États-Unis, « North American Sundial Society, NASS » http://sundials.org/ Adresse : 8, Sachem Dive Glastonburg, CT, 06033, USA9-Grande-Bretagne, « British Sundial Society »Site WEB: http://www.sundialsoc.org.uk Adresse : BBS, J. Foad Greenfields Crumps Lane Ulcombe, Kent, ME17 1EX UK Revue : Bulletin de la British Sundial Society 10-Italie Sezione Quadranti Solari UAI C’est une des quinze Sections de l’UAI – Unione Astro-fili Italiani.C’est la plus ancienne organisation (née en 1969) des gnomonistes italiens. Son coordinateur est Enrico del Favero.Site WEB : http://quadrantisolari.uai.it/ Adresse : via Lambro, 2, 20129, Milan Principales activités :-Recensement national informatisé-Organisation, chaque année et demie, d’un séminairenational ouvert à tous. -Diffusion, tous les deux mois, sur une liste postale d’Internet, d’un bulletin d’information appelé « Novae ».CGI - Coordinamento Gnomonico Italiano : Ce n’est pas une société, mais une organisation infor-melle. Elle est née en 1999 sur la base de l’adhésiongratuite à une liste postale. 15Les Méridiennes du Monde et leur histoire Site WEB: http://www.gnomonicaitaliana.it/Principales activités :-Publication trois fois par an de la revue « Gnomonica italiana ». La revue est envoyée par abonnement. Le Directeur Editorial est Mario Arnaldi. Adresse : via Cavour 57/c, 48100 Ravenne Unione Astrofili Bresciani di BresciaUn concours international est organisé, tous les deux ans, pour les gnomonistes constructeurs de cadrans solaires, appelé « Le Ombre del tempo ».Site WEB: http://www.astrofilibresciani.itAssociazione « Horologium » crée par Gian Carlo Rigassio.Il organise la promotion de la culture de la mesure du temps et des horloges solaires. Site WEB : http://www.horologium.org Une simple recherche sur les quatre sites mentionnésplus haut permet d’accéder à de nombreux sites crééspar des gnomonistes italiens. 11-Pays-Bas, « De Zonnew ijzerkr ing »Site WEB: http://www.de-zonnewijzerkring.nl/ Adresse : Van Gorkumlaan 39-5641 WN Eeindhoven, Netherlands Revue : De Zonnewijzerkring Bulletin12-RépubliqueTchèque- Astronomicy kurz Hvèzdàrny Hrades Hradec KràlovéSite WEB: http://www.astrohk.cz Adresse : Zàme ek 456/30, 50008, Hradec Kràlové13-Portugal : « Grupo dos Amigos de Relogios de Sol »16Avant-proposPRÉSENTATIONNous présenterons dans un premier chapitre les méridien-nes, dans un second, leur histoire puis chacun des chapitres suivant sera consacré aux différents pays, classés dans l’ordre alphabétique et dans lesquels les méridiennes seront présentées chronologiquement. Au total, nous avons découvert 850 méridiennes, 160 méridiennes industrielles et 100 instruments, soit au total plus de 1 100. Ces méridiennes et instruments proviennent de 24 pays : Allemagne, Autriche, Belgique, Canada, Chine, Es-pagne, États-Unis, France, Grande-Bretagne, Hongrie, Inde, Italie, Malte, Mexique, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Roumanie, Russie, Suède, Suisse, Tchéquie, Tur-quie. Les instruments méridiens seront simplement men-tionnés dans chaque pays, puis regroupés et décrits dans un chapitre particulier qui leur sera consacré.Des instruments, en dehors des pays ci-dessus, ont ététrouvés dans quatre pays : Afghanistan, Colombie, Cuba Maroc. Ils figureront simplement dans le chapitre « Instruments ».Un index a été créé uniquement à la fin des chapitres France et Italie. Dans les autres chapitres, le nombre des méridiennes concernées ne justifiaient pas un index.Nous terminerons par une bibliographie et la liste de mes publications. Malgré le soin apporté à la réalisation de ce livre, des erreurs ont pu nous échapper.En outre, nous sommes parfaitement conscients que de nombreuses méridiennes ont échappé à nos recher-ches ou n’ont pas été portées à notre connaissance. Elles ne peuvent ainsi figurer dans ce livre. 17MéridiennesChapitre 1 Méridiennes Van Gogh a peint deux faucheurs qui font la sieste à midi, allongés sur une botte de foin. Ce tableau s’appelle « La méridienne ».Mais les méridiennes dont nous parlons ici sont « La méridienne ou la moins poétiques, mais Sieste » (d’après Millet) (RF 1952 -17) bien utiles pour indiquer Paris, Musée d’Orsay, Dona-ce moment de midi. tion de Mme Fernand Halphen, sous réserve d’usufruit, 1952 © Photo, A. Gotteland Le méridien Le méridien est le plan qui, dans un lieu donné com-prend la verticale de ce lieu et l’axe du monde, plan que, dans sa course apparente, le Soleil coupe deux fois dans la journée, à midi et à minuit. Les méridiennes Ce sont des instruments solaires qui permettent de ma-térialiser l’heure du midi solaire, à un endroit donné.19Les Méridiennes du Monde et leur histoire Leur invention peut être attribuée à l’italien Egnazio eDanti qui a vécu dans la deuxième moitié du XV siècle.Un style projette l’heure de midi sur une ligne verti-cale ou horizontale ou une courbe en huit. Nous en trouvons dans ou sur des places, boulevards, rues, cathédrales, églises, chapelles, presbytères, palais, hôtels de ville, mairies, casernes, immeubles, maisons, villas, lycées, collèges, écoles, hôpitaux, rues, jardins et parcs.Les Précurseurs des méridiennes sont des « méridiennes naturelles » des « références lumineuses »,des « gnomons », des « références solaires » et des « lignes méridiennes ».Les méridiennes peuvent être horizontales ou vertica-les, de temps vrai ou moyen, mais aussi universelles, àlentille, filaires, bifilaires, rapportées ou déplacées, à ré-flexion et industrielles. Il en existe aussi sur des portions de cylindres ou dans des calottes sphériques. Les instruments méridiens sont des verres ardents, des lentilles, des canons à feu ou méridiens, des petites chambres, des gongs-méridiens ou des lunettes méridien-nes.MÉRIDIENNES, PREMIERES APPROCHESET CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES.StylesLe style de la méridienne désigne la partie qui forme l’ombre. En général, il est parallèle à l’axe de rotation de la Terre et peut être perpendiculaire au cadran. Seule son extrémité est utilisée pour la lecture. Dans ce cas le nom usuel est gnomon. Il peut être triangulaire, plein, en forme d’équerre, ou simplement une tige. 20MéridiennesLe cadran solaire peut fonctionner avec deux styles : un style droit, perpendiculaire au plan de la méridienneet un style polaire, parallèle à l’axe du monde. Triangulation sur un méridien En 1790, après la décision prise d’uniformiser les poids et mesures, le choix d’une « mesure universelle et naturelle » s’était portée sur la longueur du pendule simple battant la seconde àune latitude à préciser. Au début de 1791, un revirement s’est produit à l’Académie des Sciences, en faveur de la mesure d’un arc de mé-ridien.Dessin, Camus © D. R. Suite à un rapport établi par Condorcet du 19 mars, lu à l’Assemblée nationale le 26 mars, un décret du même jour, a adopté le quart du méridien terrestre comme base du nouveau système de mesures et ordonné l’exécution des opérations indiquées dans le rapport. Ce rapport prévoyait, en particulier, de déterminer la longueur d’un arc de méridien de 9,5° entre Dunkerque et Barcelone, déjà mesuré cinquante ans auparavant de Dunkerque à Perpignan. Les opérations à effectuer étaient les suivantes : 1- déterminer la différence de latitude entre Dun-kerque et Barcelone. 2- mesurer à nouveau les anciennes bases qui avaient servi à la précédente triangulation. 3- vérifier la suite des triangles de Dunkerque à Per-pignan et prolonger la méridienne jusqu’à Barcelone. Méridien d’un lieu On appelle plan méridien d’un lieu celui qui passe par ce lieu et par les pôles de la Terre. Le midi vrai, en ce lieu, 21Les Méridiennes du Monde et leur histoire est l’instant où le centre du Soleil se trouve dans le plan méridien au-dessus de l’horizon.Ce méridien contient la verticale du lieu et coupe la surface terrestre, suivant une circonférence passant par les deux pôles. Cette ligne est appelée également « méridien » ou « méridienne ».En réalité, la méridienne d’un lieu ne comprend qu’une moitié de la circonférence totale : celle qui est du même côté de l’axe de la Terre que le lieu lui-même.L’autre moitié s’appelle « anti-méridienne » ou « anti-méridien ». En chaque point de la Terre passe un méri-dien. Les longitudes se comptent à partir d’un méridienorigine.Heures du passage au méridien origine Pour connaître ces heures, il suffit de relever, dans les éphémérides, l’heure UT du passage du Soleil au méri-dien à Paris et d’y ajouter 9 m 21 s, pour avoir celle du passage à Greenwich. Coordonnées géographiques La latitude pour un lieu donné, du latin « latitudo »,largeur, est l’angle formé par la verticale de ce lieu et le plan de l’équateur.La longitude est l’angle formé par le plan méridien de ce lieu et un plan méridien pris pour origine. L’Europe est comprise entre 35° et 71° de latitude Nord, entre 10° de longitude Ouest et 40° de longitude Est.L’heure de l’Europe centrale a été fixée, convention-nellement, au méridien 15° Est de Greenwich et est appelée aussi « heure du fuseau » ou « heure civile ».22MéridiennesLe midi solaire de Vienne arrive une heure avant ce-lui de Paris. Entre les deux, on adopte la même heure 1civile.Utilité des méridiennes Les méridiennes ont donc permis de mesurer l’obliquitéde l’écliptique, d’estimer sa variation et ses oscillations et ont servi de référentiel aux longitudes. Sur la ligne verticale, le chiffre XII indique Midi et est entourée des heures XI d’un côté et I de l’autre.Par exemple, l’église Saint-Sulpice à Paris indique le passage du Soleil à travers 12 des 13 constellations, re-pérées par les signes du zodiaque, comme de nombreu-ses autres méridiennes et a surtout été utilisée pour étu-dier l’obliquité de l’écliptique.La méridienne de Greenwich, en Grande-Bretagne, placée à l’extérieur, n’est pas graduée. Ses lignes indi-quent aussi le midi solaire, du solstice d’été au solstice d’hiver, puis à nouveau, du d’hiver au solstice d’été, donc toute l’année. Le plus souvent, les méridien-nes sont entourées des signes du zodiaque et indiquent le méridien-origine.Depuis l’époque de Grandjean de Fouchy, au débutedu XVIII siècle, les méridiennes peuvent être entouréesde la courbe en huit et sont donc de temps moyen. Quelques méridiennes de temps moyen étaient utilisées 2pour la mise à l’heure journalière des horloges.1. DICTIONNAIRE LAROUSSE. PANTANALI, (Aurelio), BRESSAN(Carlo), COMINI (Leonardo), Meridiane del Friuli-Venezia Giulia, 1998, p. 18. 2. HEILBRON (John L), The Sun in the Churchs, Cathedrals as solar obser-vatories, 1999. FORT (Jean), Une méridienne est-elle un instrument astronomi-que ?, note de février 2002. 23Les Méridiennes du Monde et leur histoire Méridiennes horizontales Ces méridiennes sont souvent grandes et tracées sur le sol des églises et des cathédrales. Elles sont alignées suivant la direction nord-sud, afin d’obtenir le véritable instant du midi vrai du lieu. Mais les premières méridiennes avaient un but sup-plémentaire très important. Elles devaient déterminer l’obliquité de l’écliptique, les dates solsticiales, afin de permettre la correction du calendrier julien qui détermi-nait la date de Pâques.L’astronome Egnazio Danti avait été chargé par Grégoire XIII d’étudier la question, en traçant des lignes méridiennes dans plusieurs églises et en particulier au Vatican.Jean-Dominique Cassini a tracé une grande méri-dienne dans la Basilique de San Petronio à Bologne pour améliorer la connaissance de l’astronomie. Plus tard, il traça, avec son fils Jacques, la célèbre méridienne àl’Observatoire de Paris. Si les méridiennes sont complètes, leurs lignes vont du solstice d’hiver au solstice d’été, en passant par les équinoxes de printemps et d’automne.Le plus souvent, ces lignes méridiennes sont ac-compagnées des signes du zodiaque et indiquent aussi les noms des mois. Méridiennes verticales Les méridiennes verticales sont nées au moment de l’apparition des montres et des horloges, afin de connaî-tre le midi vrai du Soleil et de régler avec précision les horloges. En effet, les montres donnent une heure moyenne, alors que le Soleil indique « le temps solaire vrai », la différence entre les deux, « l’équation du temps » peut être de plus 16 minutes à moins 14 minutes, selon 24Méridiennesl’époque de l’année. Tout cela obligeait chacun àremettre régulièrement sa pendule à l’heure d’après le cadran solaire le plus proche. On en fit d’un nouveau type, les méridiennes qui n’indiquaient l’heure qu’àmidi. Pour améliorer encore la précision, on augmenta la taille des tracés, c’est pourquoi on ne conserva que la ligne de 12 h avec éventuellement celles de 11 h et 13 h et parfois les lignes des demies, des quarts et 1même des 5 minutes pour les plus précises.Observation de l’ombre méridienne Les solstices constituent un moment privilégiéd’observation, car, à ce moment la déclinaison du Soleil ne varie pas. Les Babyloniens avaient déjà mesuré les rapports de l’ombre méridienne horizontale et du gnomon au mo-ment des solstices, mais leurs résultats étaient médiocres.C’est au solstice d’été que la mesure est la plus facile, car l’ombre est la plus courte et la plus nette, alors qu’ausolstice d’hiver, elle est plus longue et moins contrastée. eC’est ce que déplora Ptolémée au II siècle après J. C. De toute façon, il est assez difficile de faire la diffé-rence entre l’ombre et la pénombre. En observant l’ombre méridienne du gnomon, on constate qu’aumoment des solstices, elle inverse sa progression ou sa régression. C’est ce que les Grecs appelaient les « conversion du Soleil ».Équation du temps eElle était déjà connue du temps de Ptolémée (II siècle ap. J-C.). En gnomonique, à notre époque, on doit tenir compte de cette équation chaque fois que l’on veut pas-ser de l’heure du cadran solaire à l’heure légale des mon-1. PINEAU (François), septembre, 2007.25Les Méridiennes du Monde et leur histoire tres. Elle est également indispensable pour calculer les courbes en huit figurant sur les méridiennes.Selon la définition classique, l’équation du temps est ce qu’il faut ajouter algébriquement au temps solaire vrai pour obtenir le temps moyen des montres et des horlo-ges. Pendant longtemps, l’Annuaire du Bureau des Lon-gitudes a comporté une colonne intitulée : « Temps moyen à midi vrai ». Ainsi, il y a un siècle, à la date du 14 juillet 1889, on pouvait y lire : 0 h 5 m 36 s. Actuellement, cette colonne existe toujours, coifféede la mention « Passage au méridien », mais comme il s’agit du méridien de Paris et du temps moyen de Greenwich, l’importance de l’équation du temps n’apparaît pas aussi clairement qu’autrefois.Conversion du temps vrai en temps moyen La méridienne peut indiquer le temps vrai au lieu où elle est placée, tandis que la montre indique celui de Green-wich, auquel on a ajouté la correction de l’équation du temps, ainsi que la longitude de + 1 h ou 2 heures. Pour obtenir le temps moyen en France, il faut ajou-ter une heure pour ramener le temps à celui de l’EuropeCentrale, plus une heure supplémentaire l’été, pour des raisons économiques et convertir l’heure vraie de la méridienne en heure légale. Pour cela, il faut : 1- appliquer une correction de 4 minutes par degréde longitude, positive à l’ouest du méridien de Green-wich et négative à l’est.2- tenir compte de l’équation du temps, positive ou négative, selon la date. 3- ajouter 1 heure pour l’heure légale d’hiver et 12 heures pour celle d’été.1. CAMUS (Georges), note du 18 juin 1988. 26MéridiennesTableaux de valeurs moyennes Tous les amateurs ne disposent pas d’Éphémérides de la SAF ou de l’Annuaire du Bureau des Longitudes.Ceux qui en sont dépourvus ont généralement recours aux tableaux de l’équation du temps insérés dans la plupart des ouvrages de gnomonique qui fournissent des valeurs 1moyennes pour les 365 jours d’une année quelconque.Courbe en huit eLe XVIII siècle a connu une innovation en matière de gnomonique.Il s’agit de la courbe en huit qui tient compte de l’équation du temps qui chevauche, le plus souvent, la ligne de midi, indiquant le midi moyen. Il a été longtemps commu-nément admis que c’était Grandjean de Fouchy qui avait inventé la courbe en huit. Marinus J. Hagen et, à sa suite, Fer de Vries, Président de la « De Zonnewijzerkring » aux Pays-Bas ont trouvé des courbes en huit sur des cadrans solaires datant d’environ Première illustra-1725 et sur des globes et des sphères tion de la courbe en huit armillaires, vers 1740. Christopher Daniel, Chairman of the « British Sun-dial Society » en Grande-Bretagne, dans une étude re-marquable « The équation of time : The invention of the analemma, A brief history of the subject », publiéeen 2005 par la British Sundial Society, démontre que plusieurs astronomes contemporains de Grandjean de 1. SAGOT (Robert), L'Équation du temps à midi UT, Observations et Travaux, n° 18, 2ème trimestre 1989, p. 37. 27Les Méridiennes du Monde et leur histoire Fouchy l’ont précédé. Il pense que le premier inventeur de cette courbe est Johann Philipp Von Wurzelbau (1651-1725), de Nuremberg, vers 1716, si ce n’est plus tôt.Ce dernier, fils d’un fondeur de cuivre à Nuremberg, fut désigné en 1700, comme le principal expert pour résoudre les problèmes provenant de la réforme du calendrier et, vers 1716, s’intéressa à la géographie et àl’astronomie, devint un spécialiste renommé et publia ses nombreuses observations. Johan Michael Vogler, sur les indications de Johann Philipp von Wurzelbau, a construit un cadran solaire équinoxial de temps moyen qui se trouve actuellement au National Maritime Museum de Greenwich qui contient une courbe en huit et date de 1716 environ. Ce 1serait la première représentation de cette courbe.Rijksmuseum d’Amsterdam vers 1726 Dans ce musée, un cadran horizontal de David Coster constitue un exemple remar-quable de courbe en huit.Contrairement aux ca-drans méridiens de Grand-jean de Fouchy, ce cadran est gravé avec une courbe en Cadran solaire horizontal huit pour chacune des lignes de David Coster horaires. © Rijksmuseum d’AmsterdamCes courbes sont dans la partie horizontale et de chaque côté du style.L’équation du temps est gravée en forme de huit au centre de la partie des heures. L’ombre du style à midi donne la déclinaison et l’équation du temps.1. DANIEL (Christopher St Jh), British Sundial Society 2005. SAVOIE,(Denis), Gnomonique moderne, SAF, p. 19, 1997.28MéridiennesSelon. M. Marinus Hagen, une étude du Drs. L. J. 1van der Kloster, ce cadran aurait pu être fait, vers 1726.Courbe en huit sur une sphère armillaire vers 1727 Un tableau de Verkolje, daté de 1740, se trouve au Rijksmu-seum à Amsterdam.Prêté par l’Institut pour la protection du patrimoine culturel des Pays-Bas (I.C.N.), Amster-dam /Rigswijk, ce tableau repré-sente, en bas à gauche, David van Mollem, un riche marchand de soie, avec sa famille, près d’unesphère armillaire ayant un Détail du tableau de Ver-dispositif en forme de courbe en kolje.huit qui montre le mouvement © Avec l’autorisationapparent du Soleil. Mais on ne de The « Institut Colletie connait pas l’auteur de cette Netherland, Amsterdam »sphèr Selon e. Marinus J. Hagen, une étude héraldique du Drs. L. J. van der Kloster permet de la situer dans la 2période 1719- 1733.1. HAGEN (M. Marinus J.), lettre du 30 mars 1995. VRIES (Fer. de), Emails des 16 et 22 juillet 2001. GOTTELAND (Andrée), Horlogerie erAncienne, 1 semestre 1990, pp. 105-129. GOTTELAND (Andrée),CAMUS (Georges,) Cadrans solaires de Paris, Éditions du CNRS, 1993 et 1997.2. DANIEL (Christopher St Jh), The equation of time, The invention of the Analemma, British Sundial Society 2005.29Les Méridiennes du Monde et leur histoire Jean-Paul Grandjean de Fouchy Astronome-Adjoint de l’Aca-démie des Sciences, membre de la Société des Arts et de l’Académie des Sciences, Grandjean Fouchy (1707-1788) aurait été, selon ses contemporains, l’inventeur de la méridienne de temps moyen. Vers 1730, sur les méri-diennes qu’il a réalisées, il a placé une courbe en huit au-Portrait de J. P. Grandjean tour de la ligne méridienne, de Fouchy par Dom Lyon, alors que le temps moyen n’aen 1736.été imposé à Paris qu’en 1816. © Avec l’autorisationUn inconnu a écrit :de L’Observatoire de Paris La première ligne de cette espèce a été celle de M. de Fouchy, chez le Comte de Clermont. Il a également réalisé une méridienne de temps moyen au Palais du Luxembourg vers 1730 et, sans 1doute, à l’Hôtel de Bauffremont.D’une façon générale, les contemporains français de Grandjean de Fouchy sont convaincus qu’il est l’inventeur de la courbe en huit.Delambre écrit : Tout ce qui est resté des idées de Fouchy, c’est la méridienne du temps moyen, dont il est le premier inventeur.Antoine Deparcieux (1703- 1768), mathématicien et constructeur de cadrans solaires, dans son Traité de Gnomonique écrit : 1. GOTTELAND (Andrée), Le rôle joué par les instruments solaires au eXVIII siècle, Paris Tête d'Affiche, Mairie de Paris, 15 avril- 15 juillet 1989, pp. 34-41. 30MéridiennesM. Grandjean de Fouchy, de l’Académie royale des Sciences, est le premier que je sache à avoir parlé de cette méridienne, qui n’est pas bien commune. Je n’enconnais que trois. Jean-Dominique Rivard, professeur de philosophie, dans sa « Gnomonique, ou l’art de faire des cadrans solaires », écrit en 1742 :M. de Fouchy, de l’Académie des Sciences, qui est l’Inventeur de la méridienne du temps moyen, a bien ,voulu me communiquer un mémoire sur cette matièredont j’ai profité.Selon Marie Magdeleine Hinault :Dans des notes, conservées aux archives de l’Académie des Sciences, à Marie Magdeleine Hinault, la mère de Jean-Paul Grandjean de Fouchy, intitulée Élogede mon grand-père, écrit par mon père se trouvent les phrases suivantes : Il donna à l’Académie des Sciences plusieurs mé-moires, notamment celui de la découverte de la méri-dienne du temps moyen. [Il] fit toutes ses études avec un grand succès et commença, dès cette époque, à travailler au point qu’en1726, il fut reçu à l’Académie des Arts existante sous la protection de M. Le Comte de Clermont. Il y donna plusieurs mémoires, notamment celui de la découvertede la méridienne du temps moyen. Enfin, Condorcet écrit, dans son Éloge :Le Sieur de Fouché, quoique très jeune, donna des preuves qu’il en avait (des titres), pour être admis, car il y a nombre d’observations de lui, à cette époque,dont les unes sont imprimées dans les Mémoires de l’Académie et les autres ont été données par lui sans y mettre son nom. De ce nombre est la découverte de la méridienne du temps moyen qu’il n’a jamais pensé àréclamer.31Les Méridiennes du Monde et leur histoire Un mémoire sur le temps moyen a donc existé, bien qu’il n’ait pu être retrouvé. Ses biographes, Weiss, Des-sart, Niels-Nielsen n’en parlent pas. On peut noter que de nombreux contacts ont existéentre les astronomes : Wurzelbau, Johanna Philipp, Jean Dominique Cassini, John Flamsteed, Nicolas Delisle, et Huygens. Ils se sont influencés, mais la première méri-dienne semble avoir été construite par J. P. Wurzelbau. Le rôle de Granjean de Fouchy a été primordial dans le développement de cette courbe. Progressivement, la courbe en huit s’est étendue, àe ela fin du XVIII siècle ou au début du XIX siècle, en Italie, en Espagne, en Allemagne et aux Pays Bas. En Chine, dans l’ancien Observatoire de Pékin, au eXVIII siècle, sur un cadran en pierre méridional, une courbe en huit était gravée.Enregistrements photographiques de la courbe en huit Ces enregistrements ont été faits en France, aux États-Unis.Vernègues en France Près d’Arles, dans les Bouches-du-Rhône, du 4 janvier au 23 décembre 1989, Irène Tiraspolsky a laissé, pen-dant quelques jours, un appareil photo fixé sur un pied, pour photographier le Soleil à 8 h30 exactement, heure solaire locale, avec la même diapositive 100 ASA et y a vu une courbe en huit.Une porte-fenêtre orientée vers le sud-est et des repères précis, lui ont permis d’orienter un pied-photo sur lequel était fixé le même appareil. Une photographie par semaine lui a suffi quand il faisait beau. Les rayons du soleil étaient un effet du diagramme de l’objectif à7 volets, ce qui donne 14 rayons. En hiver, elle a poséde 1/4000 s à F/22. En été, un filtre semi-aluminé(15%) a permis de faire des photos, malgré les images parasites.32MéridiennesL’équateur était tracé par le Soleil, le 21 mars. Une photo a été prise toutes les 5 minutes, avec des filtres supplémentaires. Le 17 avril, le Soleil était une petite tache sur l’axe nord-sud, car des nuages blancs l’entouraient. Cet axe était donc perpendiculaire à1l’équateur.Watertown aux États-Unis Renaud de la Taille, dans la revue Science et Vie, a décritl’expérience de l’Américain Dennis de Cicco, à Watertown. Pendant cinq années d’expérimentation, un immense 8en pointillé planait au-dessus du toit dans le ciel. C’était une courbe en huit. Une série de clichés a été prise, à la mêmeheure, à 45 dates différentes, durant une année. Ainsi se constituait une projection des cercles solaires de la sphèrecéleste sur le plan du méridien, ce qui a fourni la hauteur de l’astre à un instant donné. Tous les instantanés ont été faits exactement à 8 h 30, le matin. L’appareil était une chambre de type professionnel de format : 10x15 cm, équipé d’un objectif grand angulaire. Installé derrière une fenêtre, dans une villa de Watertown dans le Massachusetts, il se trouvait dirigé vers l’est. De cette fenêtre et dans la même direction, on pouvait voir la maison voisine en briques rouges, entourée d’arbres.Cette observation originale a permis de prouver, d’unseul coup d’œil, que l’écliptique était inclinée sur l’équateur céleste et que l’orbite de la Terre n’était pas circulaire. Elle illustre clairement aussi la grande différence d’ensoleil-lement entre l’été et l’hiver. Tout le programme astrono-2mique était sur un seul cliché.1. TIRASPOLSKY (Irène), L'analemne du Soleil photographiée en 1989,Bulletin de l'Union des Physiciens, n° 753, Vol. 87, avril 1993. 2. TAILLE (Renaud de la), Science et Vie, n° 747, août et décem-bre 1979.33Les Méridiennes du Monde et leur histoire Courbe en huit des planètes Au Steward Observatory de l’Univer-sité d’Arizona, David A. Harvey, a été enthousiasmé par cette courbe. Il était au courant de celle qui avait été observée par Dennis di Cicco, en 1979. Selon lui : De nombreux mouvements céles-tes tracés dans les ciels de la Terre, le plus beau peut-être et le plus intéressant est celui connu sous le nom de courbe en huit quand il travaillait sur les calculs Dessin,des cadrans solaires, maintenant D. A. Harvey exposés au Flandrau Planetarium.© D. R. DIFFÉRENTES SORTES DE MÉRIDIENNESLes méridiennes naturelles : montagnes, cascades Empruntons à Paul Gagnaire, sa vision des « Jeux du Soleil sur nos montagnes ».La Terre toute entière peut être assimilée à un gigantesque cadran solaire : les autres planètes aussi, du reste, et il est des esprits ingénieux qui ont conçudes cadrans solaires à installer sur Mars, Vénus,Mercure, etc. Mais aussi, dès lors qu’un point de notre terre porte ombre sur un autre point, nous sommes en présenced’une machine gnomonique qu’il suffit d’analyser et de paramétrer pour lui faire dire l’heure, ou la date, ou l’azimut du Soleil ; parfois, aussi, en obtiendra-t-on la prédiction d’un coucher ou l’annonce d’unanniversaire. 34MéridiennesIl est assez connu, surtout des gens d’autrefois, que, dans tel village, lorsque le Soleil se lève entre deux sommets bien déterminés, c’est le moment de monter à l’alpage ou d’en descendre. Ailleurs, lorsqu’il passe àla verticale de tel sommet ou de telle combe, il indique le midi vrai du bon Dieu, celui où l’on casse la croûte.Ce dernier point a, sans doute, donné lieu à beaucoup d’observations, puisqu’à midi vrai, le Soleil a toujours sud), tous les jours de l’année,le même azimut (plein alors qu’aux autres heures de la journée il n’a jamais le même azimut, à la même heure, deux jours de suite. Voilà pourquoi, pensons-nous, les cartes Michelin nous montrent tant d’aiguilles du Midi ou de pics du Midi. Certains de ces sommets, il va sans dire, feront plus certainement penser à l’extrémité sud de la chaîne1qui les contient qu’à l’heure de midi.Nous avons relevé quelques montagnes dont l’observation a été étudiée par les hommes. En dehors de celles qui seront citées dans les chapi-tres des pays concernés, citons : en Égypte, le Mont Sinaï, au Japon, le Fuji-Yama, au Pérou, le Macchu Pic-chu, le Mont Thabor en Galilée.Méridiennes de temps vrai Ces méridiennes sont apparues les premières en Italie àeFlorence, Bologne, Rome, vers le XV siècle, pour que les Papes puissent déterminer la date de Pâques.Avec celles de Danti, créées pour la réforme du ca-lendrier, elles ont continué à être utilisées, au cours des esiècles suivants, en particulier au XVIII siècle.Au lieu de disparaître comme des instruments dé-modés, elles sont venues au secours des horloges et des pendules et se sont multipliées.1. GAGNAIRE (Paul), Cadrans Solaires en Savoie, Société Savoisienne d’Histoire et d’Archéologie, Mémoires et documents, tome CI, 1999, Chapitre XVII, p. 176, « Les Jeux du Soleil sur nos montagnes ».35Les Méridiennes du Monde et leur histoire Les cadrans solaires sont restés les maîtres du temps, mais les grandes méridiennes de l’Église Saint- Sulpice et des observatoires ont joué un grand rôlepour la connaissance du moment de midi et pour l’astronomie. Les astronomes ont installé ces méridiennes dans leurs observatoires. Le besoin s’est fait sentir aussi de la diffusion de l’heure.Ces méridiennes sont constituées d’une ligne droite verticale qui marque le midi vrai, le moment du passage du Soleil au méridien à midi. Le style se termine par un disque percé d’un trou en son centre et se situe dans le plan du méridien.Nous emprunterons les informations techniques modernes au Président de la Commission des Cadrans Solaires de la SAF, Denis Savoie et à ses explications dans Gnomonique Moderne : En appelant x la distance de la méridienne au style droit dans le système d’axes classiques (axe des x horizontal, posi-tif vers la droite ; axe des y vertical, positif vers le haut; ori-gine au style droit). Soient « a » la longueur du style droit (simple tige perpendiculaire au mur), et « D » la déclinaison gnomonique du mur, du côté portant la méridienne, c’est-à-dire l’azimut de la perpendiculaire au mur. On a : x = -a tan D Si l’on veut placer sur la méridienne des points indiquant les saisons, on obtiendra leurs ordonnées mesurées, de-puis son intersection avec l’axe des x, par la formule : y = - a/(tan (ϕ - δ) cos D) (où ϕ est la latitude du lieu où est implantée la méri-dienne et δ la déclinaison du Soleil pour la date choisie). Dans ce cas, on limitera le tracé uniquement à la partie comprise entre le point d’hiver et le point d’été.Exemple : En prenant ϕ = 44°, D = + 30° et a = 10 cm, on a : x = - 5,8 cm. Le point le plus bas - été- se trouve à30,8 cm de l’axe des x, le point le plus haut - hiver - se trouve à 4,8 cm. Deux membres de la Commission des Cadrans so-laires de la SAF ont écrit des articles sur ce sujet dans la revue Cadran-Info, n° 6 :36MéridiennesDenis Savoie, Passage au méridien et méridienne et Pierre 1Dallet, Un tracé d’une méridienne par la méthode Solarium.Méridiennes de temps moyen Ces méridiennes semblent avoir été construites au mo-ment où Granjean de Fouchy a placé des courbes en huit autour des méridiennes de temps vrai et où Jean- Frédéric Oberlin (1740- 1826), pasteur philanthrope, avait tracé, dans son bureau du Presbytère à Valders-bach, grâce à des clous, une esquisse de méridiennehorizontale intérieure de temps moyen.Le temps solaire n’étant pas uniforme, l’intervalle compris entre deux passages consécutifs du Soleil n’estpas constant et varie de 23 h 59 m 39 s à 24 h 0 m 30 s. Pour pallier cette irrégularité, on a donc défini un « Soleil moyen ».La différence entre le temps vrai et le temps moyen pose des problèmes. Alors que les horlogers construisent des horloges qui marquent le temps vrai, les astronomes font marquer le temps moyen aux cadrans solaires.Grandjean de Fouchy place une courbe en huit au-tour de la méridienne au Pa-lais du Luxembourg vers 1730. D’autres gnomonistes le suivront. Dessin, G. Camus © D. R.En forme de huit allongé, cette méridienne indique le midi moyen tout au long de l’année et est une repré-sentation graphique du tableau que nous avons vu pour la différence entre le temps vrai et le temps moyen. 1. SAVOIE (Denis), Les cadrans solaires, Belin, Pour la Science, 2003. 37Les Méridiennes du Monde et leur histoire Méridiennes de temps vrai et moyen Celles-ci sont venues plus tard pour connaître le mo-ment du midi et peuvent être soit horizontales, soit verticales, soit horizontales et verticales. Lorsque le lieu où elles sont tracées est trop étroit et que l’image du soleil quitte le sol, elles remontent sur la paroi. Méridiennes de temps universel Pendant longtemps les méridiennes, comme les cadrans solaires, ont indiqué le temps local. Au moyen d’une ligne horaire rectiligne, sur une méridienne verticale, on a le midi temps vrai local et grâce à une courbe en huit, le midi moyen local. Ces deux tracés peuvent coexister. La ligne droite du midi vrai traverse la courbe en huit. eDepuis l’instauration, au début de XX siècle, du temps universel et de l’heure du fuseau, des méridiennes ont été réalisées, donnant directement l’heure. Il suffit de décaler la ligne horaire d’une quantité correspondant à la longitude du lieu. La ligne droite de temps vrai qui n’est plus verticale donne alors le temps local de Greenwich. La courbe en huit, qui est toujours traverséepar la droite du temps vrai, donne le temps moyen de Greenwich, ou temps universel. Il est également possible de faire marquer le temps légal à une telle méridienne. La courbe en huit qui doit porter l’indication XII pour marquer le midi UT, devra porter l’indication XIII, pour indiquer, en France, l’heured’hiver, et l’indication XIV pour l’heure d’été.Si le lieu où se trouve la méridienne est très éloignédu méridien-origine, les lignes de temps local seront décalées d’une quantité correspondant, non pas à la longitude, mais à la différence de celle-ci avec celle du méridien central du fuseau.En principe, cette différence n’excède pas : +7,5°.La courbe en huit sera marquée XII pour lui faire indi-38Méridiennesquer l’heure du fuseau. Si on préfère qu’elle marque le temps universel, son chiffrage sera diminué d’une quan-tité égale au numéro du fuseau. Méridiennes à lentille L’image du soleil, donnée par un simple trou, ou œille-ton, est un disque flou, entouré de pénombre.En plaçant une lentille convergente dans ce trou, on peut obtenir une image nette du soleil, ce qui améliorela précision de la lecture. Un dispositif analogue se trouve sur les canons mé-ridiens, mais alors le but poursuivi est la concentration de la chaleur solaire. Pour que l’image reste nette, quelle que soit la posi-tion du Soleil dans le méridien, ou au voisinage de ce méridien, il faut que l’image soit recueillie à une distance constante de la lentille, égale à la longueur focale de celle-ci. La surface portant les tracés de la méridienneest alors une portion de sphère, centrée sur la lentille, ayant pour rayon la longueur focale. Ce qui précède fait abstraction de la courbure de champ de la lentille. Ainsi, pour des rayons venant d’unedirection éloignée de l’axe de la lentille, l’image se forme à une distance différente de celle qu’on a sur l’axe. Pour s’affranchir de cette courbure, on peut faire basculer cette lentille en sorte que son axe soit toujours dirigévers le Soleil. C’est ainsi que l’on procède pour les ca-nons-méridiens. Pour une méridienne, on peut, pour la surface recevant l’image, remplacer la sphère par une autre surface de révolution, appelée surface focale de la lentille. 39Les Méridiennes du Monde et leur histoire Module des méridiennes de temps vrai local Dans toutes les méridiennes horizontales, le gnomon est constitué par la hauteur œilleton-sol. Cette distance, pour des raisons de construction, ne correspond prati-quement jamais à une longueur numérique entière, don-née en mètres ou en pieds, mais à une valeur suivie de décimales. Pour cette raison, par commodité, on donne au gnomon la valeur de 100. Un centième du gnomon constituera donc l’unité de longueur de l’instrument, défini par le terme « Module ».Le gnomon est donc constitué par convention de 100 modules. Une fois établie le pied cette verticale comme point zéro, on la reporte le long de la ligne horizontale des modules, en les énumérant progressivement. De tels nombres s’appellent aussi « valeurs à tan-gente », dans la mesure où ils permettent de définir au sol la projection du Soleil, en fonction de sa distance zénithale, c’est-à-dire l’angle entre la verticale et le rayon du soleil passant par l’œilleton. Ce système permet de définir une méridienne uni-que confondue avec le méridien local pour une certaine latitude géographique, avant de déterminer la grandeur de l’instrument. Supposons, par exemple, que l’angle zénithal soit de : 67° 54’ 28”, la tangente correspondra à1246,37 unités, ou « Modules ».DIFFÉRENTES FORMES DE MÉRIDIENNESCelles-ci peuvent être horizontales, verticales, filaires ou à réflexion. Leur dénomination varie avec les pays. 1. PALTRINIERI (Giovanni), Mail de juillet 2002. ANSEL (Jean-Michel), GAGNAIRE (Paul) septembre 2007. 40MéridiennesLes Italiens les appellent « Meridiane », comme les cadrans solaires. Mais, depuis peu, ils appellent les ca-drans solaires : meridiane ou « Orologio solare », horlo-ges solaires, et les méridiennes : « Meridiane » lemniscate quand il y a une courbe en huit En Grande-Bretagne et États-Unis ce sont des « Meridian ».Méridiennes horizontales Pour mémoire : elles ont déjà été citées dans le paragra-phe : « Première approche »Méridiennes verticales Pour mémoire : elles ont déjà été citées dans le paragra-phe : « Première approche ».Méridiennes horizontales et verticales Lorsque le sol sur lequel est tracée une méridienne hori-zontale n’est pas assez large, elle remonte sur le mur ou la colonne et devient aussi verticale. C’est ainsi que la méridienne de l’église Saint-Sulpice remonte sur un obélisque jusqu’au solstice d’hiver.Méridiennes filaires Lorsque les astronomes voyaient le plancher de leurs observatoires se fragiliser, ils se servaient d’un fil tendu au-dessus de ce plancher qui remplaçait ainsi la ligne au sol. Ils les appelaient alors filaires. En France, les astronomes Delisle et le Chevalier de Louville et en Italie, Ercole Lelli et Eustache Zanotti, les ont utilisées dans leurs observatoires. En Autriche, il y en avait une dans l’Observatoire de Kremsmünster et en Tchécoslovaquie, dans le couvent des Jésuites à Prague. 41Les Méridiennes du Monde et leur histoire Méridiennes bifilaires ou « Méridiennes des quatre temps ». Dans ce type de méridienne, le style droit ou polaire est remplacé par deux fils orthogonaux, c’est-à-dire perpen-diculaires, mais situés dans des plans différents. Les ombres se croisent sur la table de lecture et l’heure est alors indiquée par l’emplacement du point de croise-ment des ombres. Ce choix du style bifilaire « Michnik » a un prix qu’il faut accepter. D’une part, il faut choisir le calibre des fils, de façon que la distance à la table ne noie pas l’ombre pure dans une pénombre désagréable. D’autre part, il faut renoncer à voir apparaître les lignes horaires extrêmes trop distantes de midi. On a affaire à une mé-ridienne et non à un cadran méridional complet. Il est parfaitement envisageable d’utiliser ce principe de deux fils, sous quelque forme que ce soit. En particu-lier, si l’un de ces fils suit une courbe particulière,l’hyperbole et les droites seront toutes parallèles, comme sur un cadran polaire. L’idée qui préside au tracé de ces méridiennes verti-cales ou méridionales, consiste simplement à mettre àprofit le système « stylaire-bifilaire », pour obtenir des courbes en huit dilatées sur une méridienne verticale. Le résultat est obtenu en écartant le fil méridien de la table du cadran d’une valeur égale à cinq ou six fois la dis-tance du fil équatorial. Ainsi les deux boucles du huit se dilatent seulement en largeur, se mettant à ressembler àun sablier. Mais un inconvénient sérieux est à soulever : le bifi-laire voit son fonctionnement réduit lorsque le Soleil se trouve dans le plan de la table, par rapport à une méri-dienne de type traditionnel. Ces deux « huit » procurent déjà trois temps et il suffit de tracer la droite du midi 42Méridiennesvrai local pour accéder au quatrième temps et justifier le nom de cette méridienne.eUn apport important du XX siècle est sans doute le cadran bifilaire, inventé par l’Allemand Michnik, en 1922.À Amsterdam, Fer J. de Vries a particulièrementtravaillé sur ces méridiennes. Il faut pouvoir les calculer et avoir des fils définis mathématiquement, en utilisant l’angle horaire du Soleil, comme pour une méridiennetraditionnelle. Absolument universelles, elles sont régla-bles en latitude et en longitude pour donner l’heurelégale et sont même réglables en déclinaison, grâce à un 1axe vertical ou par l’inclinaison des fils.Méridiennes des quatre temps Sur ces méridiennes, une courbe en huit est calée sur le temps UT et l’autre sur le temps légal français. On a admis que la période où s’applique l’heure d’été allait d’un équinoxe à l’autre et ainsi numéroté les points ho-raires de 12 h ou 13 h, de part et d’autre de la ligne de déclinaison : 0°.Méridiennes à réflexion En étudiant les méridiennes italiennes, nous avons ren-contré des méridiennes à réflexion, qui semblent êtremoins connues en France. Sur ces instruments solaires, le style est remplacé par un miroir qui projette une tache de lumière sur un pla-fond, des murs ou des meubles. Une méridienne àl’intérieur ne pose pas de problème de calculs majeurs. 1. GAGNAIRE (Paul), note réactualisée par SAUVAGEOT (Philippe), lettre du 17 juin 2000. OPIZZO (Yves), Cadrans solaires de précision, Ombres et lumière, Masson, 1997. SAVOIE (Denis), Gnomonique moderne, SAF, 1997, pp. 19-20. OPIZZO (Yves), Le rêve d’uneombre, Revue de la British Sundial Society, n° 93.1 et 93 3 par SA-WYER (Frederick) and VRIES (Fer de). 43Les Méridiennes du Monde et leur histoire En fait, tout dépend du miroir qui donnera l’équivalenced’une méridienne inclinée-déclinante, horizontale, ou verticale. Curieusement, le style de type polaire est dans ce cas-là, presque interdit de séjour, car le miroir renvoie la lumière du soleil aux équinoxes, de façon quasi inutili-sable. De même, un miroir équatorial ne fonctionnera pas aux équinoxes, puisque le Soleil se trouvera alors dans son plan et ne l’éclairera pas. Il conviendrait làaussi d’utiliser deux tables distinctes, peu pratiques, en l’occurrence.L’instrument à réflexion demande une préparation,l’installation d’un petit échafaudage, indispensable pour vérifier s’il est possible de faire la méridienne, relever soigneusement la déclinaison du mur, guider le rayon réfléchi dans un espace bien défini et remonter ainsi aux paramètres angles-distance du miroir. Les méridiennes à réflexion ont été construites en e eFrance, principalement aux XVII et XVIII siècles. En Italie et en Allemagne, les gnomonistes en réalisent en-1core souvent actuellement.Nous en avons trouvé aussi à « Réfraction », à« Asta Oscurante », à « Gibigiana », « Anacamptiche »,« Diottriche », « Iconandiptiche », « Anaclastiche », dans les pays suivants : Allemagne, Autriche, Brésil, Espagne, États-Unis, France, Grande-Bretagne, Hollande, Italie, Pologne et Suisse. Méridiennes rapportées ou déplacées Lorsqu’une méridienne a été tracée dans un lieu donnéet pour les coordonnées locales et qu’elle est transportéedans un autre lieu, ces coordonnées ne sont plus vala-bles et devraient être corrigées.1. OPIZZO (Yves), Les Ombres des Temps, Histoire et devenir du Cadran Solaire, Burillier, 1998, p. 59. 44MéridiennesMéridienne « mobile CD ROM » Joël Robic, membre de la « Commission des cadrans solaires » de la SAF a inventé une méridienne qui indi-que l’heure solaire. Il faut se mettre en face de deux CD ROM, mobiles dans le plan du méridien local. La ligne de visée se réfléchit sur la verticale qui passe par leur centre et quand la réfraction du Soleil forme une ligne verticale qui se prolonge d’un CD àl’autre, le Soleil est dans le plan du méridien. Il est donc .1 midi solaireMéridiennes par trois points d’ombre Yvon Masse, membre de la Commission des cadrans solai-res de la SAF, a fait dans le Cadran Info, n° 13, de mai 206, un article sur cette méridienne.Voici son introduction : La méthode des cercles indous qui permet de trouver la méridienne sur une surface horizontale a l’avantage hormis d’être simple à mettre en œuvre, de n’avoir besoin d’aucune information particulière. En effet, il n’est pas besoin de connaître l’heure, ni la position géographique (latitude), ni la déclinaison du Soleil. La seule obligation est de relever deux points d’ombre pour les hauteurs de Soleil identiques. Par extension, la méthode permet de trouver la sous-stylaire d’un cadran quand le plan horizontal devient un plan d’orientation quelconque. Héliochronomètre Littéralement, c’est un instrument de mesure du Soleil. Ce terme a servi à désigner les méridiennes construites par les e eJésuites aux XVII et XVIII siècles, notamment dans les églises italiennes de Bologne et Florence. Ces instruments sont des méridiennes sophistiquées et spécialisées. Ils ont permis de faire avancer ou de résoudredes questions astronomiques et des problèmes de calen-1. ROBIC (Joël), Mail de janvier 2006, site http://www.cadrans-solaires.fr/45Les Méridiennes du Monde et leur histoire drier, fondamentales à ces époques. Ils permettaient de mesurer le diamètre du Soleil, de déterminer les positions relatives des étoiles et plus tard, de régler le problème des heures des trains. L’Héliochronomètre est une sorte de cadran équato-rial perfectionné dont la table porte les lignes horaires de 20 minutes en 20 minutes. Cette table cylindrique, dont les bords supérieurs et inférieurs figurent les tropi-ques d’une esquisse de sphère armillaire, a été utiliséepour servir de graphique au tracé de l’écliptique avec les dessins des signes du zodiaque et les valeurs de 1l’équation du temps.1. GOJAT (Pierre), Dictionnaire de gnomonique illustré-Cadrans solaires et instruments apparentés, 2005. 46MéridiennesTABLE DES MATIÈRES DU CHAPITRE « MÉRIDIENNES »Le méridien.............................................................................19 Les méridiennes .....................................................................19 MÉRIDIENNES, PREMIERES APPROCHESET CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES................................... 20Styles........................................................................................20 Triangulation sur un méridien..............................................21 Méridien d’un lieu..................................................................21 Heures du passage au méridien origine..........................22 Coordonnées géographiques................................................22 Utilité des méridiennes..........................................................23 Méridiennes horizontales......................................................24 Méridiennes verticales ...........................................................24 Observation de l’ombre méridienne....................................25 Équation du temps ................................................................25 Conversion du temps vrai en temps moyen.......................26 Tableaux de valeurs moyennes.............................................27 Courbe en huit .......................................................................27 Rijksmuseum d’Amsterdam vers 1726 ..........................28 Courbe en huit sur une sphère armillaire vers 1727 ....29 Jean-Paul Grandjean de Fouchy.....................................30 Enregistrements photographiques de la courbe en huit.....32 Vernègues en France........................................................32 Watertown aux États-Unis..............................................33 Courbe en huit des planètes .................................................34 IFFÉRENTES SORTES DE MÉRIDIENNES ....................... 34DLes méridiennes naturelles : montagnes, cascades.....................34 Méridiennes de temps vrai....................................................35 Méridiennes de temps moyen ..............................................37 Méridiennes de temps vrai et moyen ..................................38 Méridiennes de temps universel...........................................38 Méridiennes à lentille.............................................................39 Module des méridiennes de temps vrai local .....................40 DIFFÉRENTES FORMES DE MÉRIDIENNES ...................... 40Méridiennes horizontales......................................................41 47Les Méridiennes du Monde et leur histoire Méridiennes verticales............................................................41 Méridiennes horizontales et verticales.................................41 Méridiennes filaires ................................................................41 Méridiennes bifilaires ou « Méridiennes des quatre temps »...................................42 Méridiennes des quatre temps..............................................43 Méridiennes à réflexion .........................................................43 Méridiennes rapportées ou déplacées44 Méridienne « mobile CD ROM ».........................................45 Méridiennes par trois points d’ombre .................................45 Héliochronomètre ............................................................4548