Les Cadrans Solaires

 

 On construit plusieurs types de cadrans sur des surfaces planes :

Les cadrans horizontaux

 Tracés sur un plan parallèle à l'horizon, ils marquent les heures toute la journée  tant que le soleil est au dessus de l'horizon. La table est souvent composée sur une ardoise carrée, octogonale,  dodécagonale, ronde  ...dont les épaisseurs varient de 10 à 30 mm, en fonction de la grandeur du cadran et de l'importance des sculptures qui y sont effectuées. Les motifs de décors se rapportent aux signes du zodiaque, tels que nous les avons vus  précédemment ou parfois à des scènes représentatives de la vie des champs : semailles, moissons, et  thèmes sur  la vigne  .Les dimensions varient de 40x40 cm jusqu'à 120x80 cm. Presque tous les styles en métal ont disparu  , ils étaient réalisés en fer et le temps les a rongés . Quelques ardoises justifient un réel talent de composition ou de gravure. Parfois ces cadrans sont tracés sur de la pierre non gélive  ou sur une plaque de métal. Certains du XIXe sont en bronze. Ils étaient réalisés par des spécialistes souvent de Paris auxquels il suffisait d'indiquer le lieu d'implantation
Sur ces cadrans le style est incliné sur la table d'un angle égal à la latitude du lieu, sa longueur est souvent fonction de la grandeur de la table  pour que l'ombre engendrée reste sur cette dernière à midi au solstice d'hiver. Ces cadrans sont présents dans les jardins de presbytères aux XVII et XVIIIe,  ou dans les parcs de châteaux.

cadran horizontal

Collection particulière

 

 

Les cadrans verticaux :

Le cadran vertical est celui que l'on trace sur un mur vertical, bien à plomb. Si ce dernier est exactement orienté Est Ouest, donc face au Sud, le cadran est non déclinant. Le style est dans le plan perpendiculaire à la ligne de midi, il fait un angle de 90°- latitude du lieu avec la table et les lignes horaires sont symétriques par rapport à midi. Mais il est très rare que le mur soit plein sud , En général il existe une différence plus ou moins grande entre le plan réel du cadran et celui de l'axe Est Ouest . Cet angle est appelé déclinaison (D). (Ne pas confondre déclinaison d'un mur et déclinaison du soleil)

 


Le cadran de la Couture


Des cas particuliers apparaissent, peu dans notre région, quand le mur est exactement orienté Est Ouest  face tournée au Sud, le cadran est dit Méridional.  Face tournée vers le Nord Cadran Septentrional.  Face tournée vers l'Ouest Cadran Oriental, face tournée  vers l'Est Cadran Occidental
Nous venons de le dire peu de murs sont véritablement orientés de telle manière que la construction du cadran soit facile. Mais de toute façon  nos raisonnements gnomoniques doivent rester simples,  à l'image de ceux employés par DOM Bedos dans sa Gnomonique Pratique au XVIIIème.
La déclinaison d'un mur est positive vers l'Ouest et négative vers l'Est par rapport au Sud 
L'angle que forme le style avec la table n'est évidemment plus de 90°-latitude mais est lié au cosinus de la latitude et au cosinus de la déclinaison du mur;  point n'est ici le lieu du développement des formules. Les lignes horaires sont plus nombreuses à droite de midi quand il s'agit d'un cadran déclinant Sud Ouest, et plus nombreuses à gauche de la ligne de midi pour un cadran déclinant Sud Est, les lignes horaires n'étant  plus symétriques.
En général, dans notre région, et en particulier au XVIIIe,  la table du cadran est peinte sur un mortier rendu homogène et fin, dont la composition varie en chaux sable et brique pilée. Cette surface, plane en tous sens, bien lisse, est recouverte d'huile de lin, puis on passe une couche de céruse qui, en séchant, donne un aspect blanc. Les décors, les lignes horaires sont peints .Les peintures sont réalisées avec des pigments naturels comme ocre jaune, terres de sienne naturelle ou brûlée, etc.
Le style est souvent en fer, droit, ondulé en forme de serpent, ou terminé par un disque avec un trou en son centre dans le cas des méridiennes.

 

 

 

Méridiennes

Par définition, elles sont les traces du méridien du lieu sur un plan horizontal ou sur un plan vertical. Selon DOM Bedos (en 1780) 
"L'usage de la méridienne est extrêmement utile, assez recherché dans la vie civile, & indispensable dans l'Astronomie : c'est le fondement des cadrans solaires. Au moyen de la Méridienne on reconnaît  les quatre points cardinaux du monde,  on détermine la variation et la déclinaison de l'aimant, on connaît le moment précis de midi &c"
Méridiennes horizontales : je n’ai pas trouvé de méridiennes horizontales dans une église, par contre j’ai découvert deux  méridiennes horizontales : l’une sur le parquet d’une chambre d’un château, l’autre sur le pavé d’un salon d’un autre château. Nous avons quelques méridiennes verticales, de temps vrai et de temps moyen.

 


Méridienne sur un parquet

Méridienne de temps vrai : C'est une ligne qui marque le midi vrai, elle est la trace du Méridien du lieu. Elle n'indique donc que le moment du passage du soleil au méridien à Midi vrai et ce genre de cadran ne possède pas d'autres lignes horaires (dans notre région). Le style se termine par un disque percé d'un trou en son centre, et se situe dans le plan du méridien. Comme pour les cadrans verticaux classiques on tient compte de la déclinaison du mur.
 Méridienne de temps moyen : en forme de 8 allongé, elle indique le midi  moyen tout au long de l'année et est une représentation graphique du tableau quenous avons vu pour la différence entre temps vrai et temps moyen. Mais nous reprendrons l'analyse dans l'explication de la méridienne du Vieux Mans.

  Un autre type de cadran est celui d'Ernest Sylvain Bollée, dérivé du principe des sphères armillaires. Le style est l'axe de la sphère, et" la table"   cercle de l'équateur, est divisée en heures et minutes. (voir description plus loin). Nous passerons sous silence les cadrans équatoriaux, les plus faciles à réaliser, mais nous n'en possédons pas dans les cadrans anciens répertoriés (sauf dans les cadrans de poche (Augsbourg).

  Le cadran de la Groirie reste un exemple particulier. Polyèdre de 2 m 80 de hauteur, qui comporte sur ses quatre faces différents types de cadrans solaires, Orientaux, méridionaux  occidentaux, septentrionaux  classiques ou en creux. Ensemble curieux, massif  dans son volume, mais agréable  dans sa présentation gnomonique.

 

Les cadrans de poche

Ce fut une mode aux XVII et XVIIIe de posséder ces petits objets dont la précision  dans la détermination de l'heure était très approximative

Nous les classerons succinctement en:

Cadrans de hauteur

 

      
                      
Montre solaire 1637 Photo Musées du Mans          Montre solaire en buis 1735 collection particulière

 

Ce type d'instrument est connu depuis le XIe siècle, il fut appelé plus tard "l'horloge du voyageur" ce qui limite l'étendue du mot voyage, puisque ce cadran n'était utilisable qu'à la latitude pour laquelle il avait été construit. Appelé encore montre de berger, car les bergers des Pyrénées l'utilisaient encore au siècle dernier. DOM Bedos au XVIIIe  le nomme Cylindre portatif et nous indique : " le cylindre portatif se fait de bois, d'ivoire, ou de quelque autre matière ".
Le cadran des Musées du Mans est en cuivre jaune. Il est un exemple des nombreux cadrans solaires portatifs ou de poche que l'on m'a présentés dans la Sarthe, certains sont de très belles pièces d'orfèvreries.
Sa hauteur est de 100 mm et son diamètre de 28 mm, sa date de réalisation 1637 par Brunet. Ce cylindre est coiffé par un chapiteau qui tourne librement. Sur le  chapiteau est fixé le style qui ressemble à une lame de couteau,  ce dernier se replie à l'intérieur du cylindre après usage . Un anneau permet de suspendre l'ensemble à un cordon comme pour un fil à plomb. L'instrument sera ainsi tenu bien verticalement, face au soleil, le style étant  perpendiculaire à la surface du cylindre. Cette lame dirigée vers le soleil engendrera une ombre qui sera la plus fine possible, elle indiquera l'heure sur la courbe en fonction du mois considéré. Ce cadran est appelé cadran de hauteur puisque la position de l'ombre est fonction de la hauteur du soleil dans le ciel suivant le moment de la journée .Deux symétries sont employées pour la réalisation des courbes :
-l'une,  pour la journée par rapport au Midi vrai : 11 heures =13h, 14h =10h... mêmes hauteurs
-l'autre pour les mesures des déclinaisons qui sont sensiblement égales  pour les mois symétriques par rapport  à l'un des  solstices.
Deux petites coupelles à l'intérieur du cylindre permettent de recevoir "une tare" pour assurer la verticalité de l'ensemble quand le style est sorti.    
Le jugement de DOM Bedos sur ce type de cadran : " Le cadran cylindrique eft fort bon & commode , d'une conftruction facile ; mais il a le défaut ordinaire de tous ceux qui marquent l'heure par la hauteur du soleil , qui eft de n'être pas bien jufte vers l'heure de midi " .

cadrans  de direction

Nous ne polémiquerons pas sur l'analyse de l'exactitude de l'heure indiquée par ce  type de cadran de poche, pensons seulement à la nécessité relative de la détermination de l'heure, moment de la journée, au XVIIe siècle. Le nom générique adopté est celui de Butterfield créateur de l'objet.  Ingénieur de Louis XIV pour les instruments de mathématiques, il réalisa un nombre important de cadrans de poche qui étaient très populaires et faciles d'emploi. Il fut énormément copié sous différents noms de cadraniers.


Cadran Butterfield en argent collection particulière

   Sur la table en laiton ou en argent de 75mm x 66 mm sont gravées les lignes horaires de 4 heures du matin à 8 heures du soir, comme sur un cadran horizontal classique. Avec une différence toutefois : 4 échelles d'heures permettent de tenir compte de la latitude du lieu 43° (chiffres romains), 46° (chiffres arabes), 49°(chiffres romains), 52° (chiffres arabes ) ; avec traits de 1/4 h et 1/2 h .
En avant une boussole oriente le tout. La direction du nord est accompagnée d'une fleur de lys, elle ne tient pas compte de la déclinaison, (il fut peut être fabriqué en 1666 date de déclinaison nulle). Le style est de forme triangulaire, il prend appui sur le centre du cadran, sa position angulaire sur la table est estimée grâce au bec d'un oiseau que l'on fait coïncider avec les degrés d'un rapporteur de 40 à 60 °.
Sur la face arrière de ce cadran nous trouvons , au dos  de la boussole la liste des villes du 1er cadran (celui des 52 degrez) : Hambourg 53-43 , Bruxelles 50-51 , Londres 51-31 , Lisle 50-40 , Calais 51 , Liège 50-36 .
à gauche 2ème cadran : Paris 48-50 , Rennes 48 (?) , Brest 48-23 , Basle 47-40 , St Malo 48-38 , Strasbourg 48-35 , Vienne 48-14 , Rome 49-37 .
3ème cadran : La rochelle 46 , Milan 45-20 , Turin 44-50 , Lion 45-45 , Dijon 47-20 ,Poitiers 46-34 , Bordeaux 44-50 .
4ème cadran : Bayonne 43-30 , Monpelier 43-37 , Perpignan 42-44 , Marseille 43 , Madrid 40-26 , Rome 41-54 , Pau 43-12 .
L'ensemble est assez plaisant et très bien gravé ..
DOM Bedos n'aimait pas ce type de cadran à cause de son imprécision ... soyons pour cette fois moins rigoureux

                                                                                                                                 
 cadran équinoxial :

 


Augsbourg   collection particulière

    Petit cadran très robuste du XVIIIe. Le style orienté selon l'axe du monde est perpendiculaire au plan d'un anneau. Ce plan est parallèle à l'équateur et trouve sa position angulaire grâce à un rapporteur qui se déplie . Sur le fond toujours une boussole pour l'orientation, (avec les mêmes inconvénients pour la déclinaison). Style, anneau, rapporteur sont repliables sur la table pour ne pas tenir de place dans la poche. Cadran octogonal de 50 x 50 fabriqué par  Ioan Schretteger Augsburg .

Cadrans multiples

   Ce n'est pas réellement un cadran de poche, mais il est très facile à transporter. Réalisé sur un cube en bois de 67 x 67mm, ses 5 faces sont recouvertes de papiers colorés sur lesquels sont tracées les lignes horaires. Chaque table possède son style en laiton et permet ainsi de constituer 1 cadran horizontal,  1 cadran vertical méridional, 1 oriental, 1 occidental et 1 septentrional. Complètent l'ensemble  un petit fil à plomb, avec échelle de latitudes, et une boussole. Cette dernière permet de trouver la direction du nord, bien entendu, mais en réalité si tous les cadrans indiquent la même heure au même moment, le système sera bien orienté selon le méridien du lieu. Il s’agit de cadrans très répandus au XVIIIe, avec de très jolies couleurs.

 

                                         
Cadran de Béringer collection particulière

 

LE TEMPS DU CADRAN
- les différents cadrans -