Le cadran solaire, le gnomon et le nocturlabe
Ombre, lumière, étoiles : lire l'heure du ciel.
Horologia Antiqua
Mesurer le temps par les astres
Avant l'horloge mécanique, les hommes mesuraient le temps par les astres.
Cadran solaire et gnomon
Le cadran solaire, présent dans les monastères et les cathédrales, indique l'heure grâce à l'ombre d'un style (tige) projetée par le Soleil sur une surface graduée. Le gnomon, simple bâton planté verticalement dans le sol, est l'instrument le plus ancien : en mesurant la longueur de son ombre, on peut déterminer la hauteur du Soleil et donc la latitude du lieu.
Le nocturlabe
Pour la nuit, les moines utilisaient le nocturlabe, un petit disque gradué qui donne l'heure en observant la position de l'étoile polaire et des Gardes de la Petite Ourse. Ces instruments rappellent que la mesure du temps est un besoin essentiellement liturgique.
Ces instruments rappellent que la mesure du temps fut, au Moyen Âge, un besoin essentiellement liturgique.
Testez-vous : 8 questions
1. Quel instrument indique l’heure grâce à l’ombre du Soleil projetée sur une surface graduée ?
- Le cadran solaire
- L’astrolabe
- Le sablier
- Le nocturlabe
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Réponse : Le cadran solaire
Le cadran solaire, ou gnomon, indique l’heure grâce à l’ombre d’une tige (le style) projetée par le Soleil sur une surface graduée. Instrument le plus ancien de mesure du temps, il ornait les murs des monastères et des cathédrales et scandait les heures de l’office divin.
2. Comment appelle-t-on le simple bâton vertical planté dans le sol, dont l’ombre permet de mesurer la hauteur du Soleil ?
- Le cadran
- Le gnomon
- L’alidade
- Le nocturlabe
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Réponse : Le gnomon
Le gnomon (du grec gnômôn, « indicateur ») est un simple bâton vertical planté dans le sol. L’ombre qu’il projette permet de mesurer la hauteur du Soleil, de déterminer le midi solaire et de repérer les solstices et les équinoxes. C’est l’instrument astronomique le plus ancien et le plus simple.
3. Quel instrument permettait aux moines de connaître l’heure pendant la nuit, en observant la position des étoiles ?
- La clepsydre
- Le nocturlabe
- Le cadran solaire
- Le gnomon
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Réponse : Le nocturlabe
Le nocturlabe (ou nocturnal) est un instrument qui permet de lire l’heure la nuit en visant l’étoile Polaire et une étoile de référence (souvent de la Grande Ourse). Les moines l’utilisaient pour connaître l’heure des offices nocturnes quand le cadran solaire était inutilisable.
4. Sur un cadran solaire correctement construit, vers quel point céleste doit être orienté le style (la tige qui projette l’ombre) ?
- Le soleil levant
- Le pôle nord céleste
- L’est
- Le zénith
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Réponse : Le pôle nord céleste
Sur un cadran solaire correctement construit, le style doit être orienté vers le pôle nord céleste (c’est-à-dire parallèle à l’axe de rotation de la Terre). Ainsi incliné selon la latitude du lieu, le style projette une ombre dont la direction indique l’heure solaire vraie tout au long de l’année.
5. Le gnomon permet de déterminer les solstices. Quand l’ombre de midi est-elle la plus courte dans l’hémisphère nord ?
- Au solstice d’hiver
- Au solstice d’été
- En automne
- À l’équinoxe
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Réponse : Au solstice d’été
Au solstice d’été (vers le 21 juin), le Soleil atteint sa hauteur maximale à midi dans l’hémisphère nord. L’ombre du gnomon est alors la plus courte de l’année. À l’inverse, au solstice d’hiver, l’ombre de midi est la plus longue. Cette observation permet de repérer précisément les solstices.
6. Quel besoin essentiel de la vie monastique rendait la mesure précise du temps si importante ?
- La lecture au réfectoire
- L’agriculture
- L’accueil des hôtes
- Les offices liturgiques
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Réponse : Les offices liturgiques
Les moines priaient les heures canoniales (Matines, Laudes, Prime, Tierce, Sexte, None, Vêpres, Complies) à des moments précis du jour et de la nuit. Mesurer le temps avec exactitude (par cadrans solaires, clepsydres ou nocturlabes) était donc essentiel à la vie monastique.
7. Comment nomme-t-on la différence entre le temps solaire vrai et le temps moyen ?
- La précession
- L’équation du temps
- La réfraction
- La parallaxe
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Réponse : L’équation du temps
L’équation du temps est la différence entre le temps solaire vrai (indiqué par le cadran solaire) et le temps moyen (indiqué par nos montres). Cette différence, qui varie au cours de l’année (jusqu’à ±16 minutes), est due à l’inclinaison de l’écliptique et à l’excentricité de l’orbite terrestre.
8. Quel prophète de l’AT rapporte le miracle du cadran d’Achaz, dont l’ombre recula pour Ézéchias ?
- Isaïe
- Ézéchiel
- Daniel
- Jérémie
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Réponse : Isaïe
Le prophète Isaïe (2 Rois 20, 8-11 et Isaïe 38, 7-8) rapporte que l’ombre du cadran solaire d’Achaz recula de dix degrés comme signe divin accordé au roi Ézéchias malade. Ce miracle astronomique montrait aux médiévaux que Dieu est maître du temps et des astres.
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Dans ce chapitre : Les instruments et les grands astronomes
- L'astrolabe et Gerbert d'Aurillac
- Le cadran solaire, le gnomon et le nocturlabe
- Sacrobosco et le De Sphaera
- Les apports arabes : al-Battani et al-Zarqali
- Robert Grosseteste et la lumière
- Al-Farghani et la Sphaera de Sacrobosco