Méridienne, courbe en "8" & Analemme
La Méridienne et le cadran solaire
Le cadran solaire est certainement le système de mesure du temps le plus ancien. L'art de concevoir, calculer et tracer des cadrans solaires est appelé "gnomonique".
L'une des composantes principales du cadran solaire est la "méridienne", la ligne qui marque le passage quotidien du soleil au zénith, lorsque l'ombre du style est la plus courte, correspondant alors au "midi vrai" du lieu.
Heure locale
Jusqu'au début du XVIIIème siècle l'heure était une donnée locale, indiquée par le cadran solaire. Chaque passage sur la ligne méridienne du cadran indiquait alors le midi local, le reste de la journée étant divisé en parts égales. Il n'y avait donc pas de synchronisation entre les heures pour les différents lieux, chacun ayant son propre midi local, qui dépend de sa longitude.
De plus, le temps effectif écoulé entre deux passages du soleil au zénith, donc deux passages sur la méridienne, n'est pas une constante mais varie au cours de l'année (voir à ce sujet notre article sur l'équation du temp). Donc la durée d'une journée, et d'une "heure locale", étaient variable, en fonction du jour de l'année.
Essor des méridiennes et cadrans solaires
L'âge d'or de ces méridiennes "d'usage" se situe du XVIIème au XIXème siècle. On les trouve sur les églises, hôtels particuliers, châteaux, places, etc.
On doit ce développement des méridiennes et cadrans solaires aux progrès de l'horlogerie. Christian Huygens a inventé l'horloge à pendule dès 1660 et il est l'un des candidats à la première utilisation du ressort spiral pour réguler le temps dans une montre (voir notre article "Ressort spiral & balancier"). Les possesseurs de montres pouvaient alors venir régler leur instrument sur le cadran solaire, en particulier à l'heure de midi.
"Grandes Méridiennes" à l'usage des astronomes
Pour les astronomes, des cadrans solaires de plus grande taille et plus élaborés permettaient cependant de définir une temporalité précise pour les événements astronomiques. Ces méridiennes, dites "Grandes Méridiennes", indiquent non seulement le midi vrai mais également les dates des solstices et des équinoxes, la déclinaison journalière du soleil à midi, l'obliquité de l'écliptique etc... Ce type de cadrans se trouvent dans des lieux protégés, observatoires ou églises.