Mesurer le temps grâce aux astres!

Les jours sont de longueur variable en fonction de la saison. Pourquoi? 

Solstice 

L’axe de rotation de la terre est penché par rapport au plan du système solaire, dit aussi l’écliptique. Cet angle de 23,5° s’appelle l’inclinaison. 

En conséquence, dans l’hémisphère nord, les jours sont les plus longs au solstice d’été, car la partie de la terre éclairée par le soleil est plus grande. C’est l’inverse au solstice d’hiver. On se rappellera alors la citation de saint Jean le Baptiste (Jn 3,30), fêté le 24 juin: «Lui, il faut qu’il grandisse; et moi, que je diminue. ». Il parlait de Jésus-Christ, dont on fête symboliquement la naissance six mois plus tard, le 25 décembre quand les jours augmentent à nouveau. 

Mesurer le temps! 

L’homme a compris depuis au moins 5000 ans qu’en observant le soleil, il pouvait mesurer le temps, comme à Stonehenge en Angleterre (-3000 av. J.-C.) ou avec des cadrans solaires en Égypte antique (-1500 av. J.-C.). C’est une mesure plus difficile à établir, mais plus élaborée que l’observation de la Lune. En effet, l’ombre d’un bâton fixe (appelé gnomon) donne beaucoup d’informations: bien sûr, l’heure qu’il est, mais aussi les quatre points cardinaux, la saison, le mois, voire le jour exact, la durée du jour et de la nuit. Il faut comprendre que la direction de l’ombre donne le moment de la journée grâce à la rotation de la Terre sur elle-même, tandis que la longueur de l’ombre donne le moment de l’année grâce à l’inclinaison de cet axe de rotation. Plus le gnomon est long, plus son ombre sera grande et plus le cadran sera précis. La place de la Concorde à Paris avec son obélisque est ainsi l’un des plus grands cadrans solaires du monde. 

L’heure civile en France se calcule ainsi en ajoutant à l’heure solaire une heure l’hiver, et deux heures l’été.  

Retrouvez le pôle Nord sans boussole! 

À vous de jouer, autour des 21 septembre et 21 mars : 

• fixez une feuille blanche sur une table dehors ou sur un rebord de fenêtre; 

• attachez un bâton (cure-dent, paille) verticalement sur la feuille, par exemple avec de la pâte à fixe; 

• reportez sur la feuille avec un feutre le bout de l’ombre toutes les 30 minutes à une heure. 

L’équinoxe, date de l'année où le jour a une durée égale à celle de la nuit, offre un cas particulier, car l’ensemble des points forme une droite exacte qui indique l’Ouest du côté des mesures de l’ombre du matin et l’Est pour les mesures de l’après-midi. Une droite orthogonale donnera l’axe Nord-Sud. 

Sentences 

Il est fréquent de trouver des maximes savantes, souvent en latin, sur les cadrans solaires. Elles offrent une méditation sur le temps qui passe, parfois teintée d’humour: «Je me tais sans soleil», «Nulle heure ne revient», «Hâte-toi lentement», «Il est l’heure de faire le bien» ou encore «Docet umbra», ce qui signifie «L’ombre enseigne», n’est-ce pas? 

Le savais-tu? 

La maîtrise du solstice d’été a aussi permis à Ératosthène de découvrir en Égypte que la Terre était ronde et d’estimer sa circonférence à environ 39000 km en -200 av. J.-C. par rapport à la mesure d’aujourd’hui de 40 000 km. Chapeau! 

Ghislain

Actuailes n°180 - 2 octobre 2024