Calendrier des bergers, imprimé à Paris par Guy Marchant, 1493. Angers, BM, SA 3390, f 76v- 76r
C’est
une image de tache de soleil tombant de la
camera obscura sur le sol de la Basilique San Petronio à Bologne qui m’a arrêtée. Je n’avais jamais réfléchi jusqu’ici à la notion
de méridien et encore moins à ces méridiens qu’on peut tracer en tout lieu à partir d’une tache de lumière, à midi. Mais cette tache, je la connaissais — bien loin de Bologne. Elle
court, mois après mois, sur la grande méridienne de l’ancien hôtel Dieu
de Tonnerre qu’avait fondé en 1293 Marguerite de Bourgogne, la veuve du
roi de Sicile Charles d’Anjou.

La
méridienne — qualifiée ici sans doute à tort de gnomon — mesure 17 m de
long. Elle a été tracée dans l’ancienne salle des malades. Son « huit »
étiré le long d’une ligne qui traverse toute la largeur de la salle est
gravé dans les dalles du sol et indique l’heure du midi solaire vrai et
l’heure du midi moyen.
Le bâtiment disposait en effet
d’une très vaste nef, large de 18 mètres, longue de 90 et haute de 27,
désaffectée de son usage d’hôpital depuis le milieu du XVII
e
siècle. Après avoir obturé l’une des fenêtres gothiques de la grande
salle pour ne laisser passer qu’un fin rayon de soleil, il fallut de
nombreuses observations pour établir l’horizontalité du sol, tracer le
méridien, reporter à droite ou à gauche de cet axe la position de la
tache solaire au midi moyen suivant les données de l’équation du temps.
Joseph de Lalande, astronome, encyclopédiste, directeur de
l’Observatoire de Paris, membre de l’Académie des Sciences et futur
créateur du Bureau des longitudes, se chargea des calculs et des
vérifications : l’ensemble fut inauguré en octobre 1786, près de 60 ans après la
méridienne de Saint-Sulpice à Paris. Il y avait déjà eu la méridienne de Picard, en 1669 ; celle de Cassini tracée entre 1683 et 1718, rectifiée en 1740 après
la mesure du méridien en Laponie par Clairaut et Maupertuis et au Pérou par La Condamine et Godin qui confirme l'aplatissement de la Terre aux pôles conformément aux théories de Huyghens et Newton, corrigée encore entre 1792 et 1798 par Delambre. Une longue histoire, en somme.
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| Carte de l'arc de méridien mesuré au cercle polaire par Clairaut et Maupertuis, 1740 |
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| Abbé Nollet, l'usage du télescope, Leçons de physique expérimentale, Paris, 1743. |

Aux
alentours de midi, le rayon de soleil passant par l’orifice percé dans
une ancienne fenêtre du mur sud de la salle vient former une tache
lumineuse au sol. Il est midi solaire lorsque le soleil passe au sud
dans le plan du méridien. A ce moment, la tache lumineuse se trouve
exactement sur la ligne droite nord-sud tracée au sol. Cette ligne est
l’intersection du plan méridien et du plan horizontal.
La
ligne droite du midi solaire vrai est entourée d’une ligne courbe en
forme de 8 allongé indiquant le midi moyen. Elle intègre ainsi le
décalage appelé
équation du temps : lorsqu’il est midi moyen, la
tache lumineuse est sur la courbe en huit qui se rapproche ou s’éloigne
du mur suivant la hauteur apparente du soleil. L’hiver, la tache
lumineuse coupe le méridien de plus en plus loin du point d’entrée — si
loin que la salle n’était pas tout à fait assez large et qu’il a fallu
creuser le mur opposé pour finir de tracer la courbe. Au contraire,
l’été, la tache lumineuse est tout proche de son point d’entrée, au
pied du mur sud. Ces deux points extrêmes correspondent aux solstices
d’hiver et d’été. La droite qui les joint est orientée exactement
sud-nord. Elle trace sur le sol la ligne du méridien local — le méridien
de Tonnerre, donc.
La tache de lumière à la méridienne le 25 mai 2008
La
méridienne de Tonnerre traduit ainsi de façon immédiatement lisible une
somme d’informations cosmographiques, les unes savantes et dignes de
l’époque des Lumières, les autres héritées de traditions plus anciennes
: l’orientation du méridien (l’axe nord-sud), l’inclinaison de
l’elliptique, le temps vrai, le temps moyen, les solstices et les
équinoxes (quatre fois par an, temps vrai et temps moyen coïncident),
les mois, les saisons ainsi que les signes
astrologiques.

Mais comme cette méridienne avait été tracée dans un bâtiment du XIII
e
siècle et que, par pure distraction, je n’avais pas été très attentive aux dates, j’avais commencé par chercher comment on calculait
le temps au Moyen Âge — après tout, il y a aussi un très beau cadran
solaire médiéval à l’extérieur de cet hôtel Dieu.
Et même si on est bien
loin de Cassini et des méridiens, ce n’est pas sans intérêt — ni sans
rapport. Voyez.
Maître Ermengaud, Bréviaire d’amour, Languedoc, vers 1430-1440, Lyon, BM, ms. 1351, F. 38
Pour
tracer un cadran solaire, il fallait mesurer le jour, le diviser en
heures et corriger ces heures en fonction des saisons. La durée du jour
et de la nuit, dépendante des saisons et de la latitude, est ainsi le
sujet de cette page de ce
Bréviaire d’amour du XV
e
siècle. L’encastrement des trois cercles traduit le rapport entre la
division des heures et la durée du jour aux équinoxes (c’est le cercle
central) et aux solstices (l’hiver en bas et l’été en haut).
Angers, BM, ms. 35, f. 241v-241r
Angers, BM, ms. 35, f. 241v-241r (détail)
Parfois,
cette durée du jour et de la nuit prend des proportions qui paraissent
aberrantes — mais ce sont celles du miracle : alors, Dieu joue avec le
temps et inverse pour quelques instants la course du soleil. L’exégète
Nicolas de Lyre, dans ses
Postilles sur la Bible écrites au milieu du XV
e
siècle, veut donner une illustration concrète d’un passage du livre
d’Isaïe : l’ombre du soleil remonte des degrés sur « les degrés d’Achaz »
(Is 38, 8) et parcourt ainsi, selon le cadran, dix ou vingt divisions
supplémentaires, donnant ainsi une journée de 22 ou même de 32 heures.
Sur la page de gauche, dans l’angle de la feuille sous le cercle des
heures, on voit s’allonger l’ombre du style à la dixième heure comme sur
un cadran solaire.
France, XIIIe siècle, Paris, Bibliothèque de l’Arsenal, ms. 1186, f. 1v
Barthélémy l’Anglais, Livre des propriétés des choses, France de l’Est, vers 1480, Tours, BM, ms. 703, f. 176v
Pour
mesurer l’heure au soleil, l’observateur pouvait utiliser l’astrolabe ou
tenir entre ses yeux un quadrant dit « ancien », appareil qui mettait
en relation la hauteur du soleil et la latitude à laquelle on se
trouvait à l’aide d’un quart de cercle muni d’un système de visée et
d’un fil à plomb, associé à un curseur qu’on déplaçait en suivant la
partie graduée et grâce auquel on mesurait la hauteur méridienne du
soleil. L’image est troublante en ce qu’elle associe les rayons du
soleil au zénith et un groupe d’étoiles — peut-être l’instrument pouvait-il
être utilisé indifféremment le jour et la nuit.
Traité d’astronomie, Mont Saint-Michel, 2nde moitié du XIIe siècle. Avranches, BM, ms. 235, f. 32v
Pour
l’heure de la nuit, on s’appuyait sur la rotation de la voûte céleste :
si on connaissait à minuit la position d’une étoile circumpolaire, ses
différentes positions par la suite permettaient de déterminer l’heure.
Le personnage, étrangement couché la tête en bas sur ce manuscrit du XII
e
siècle n’utilise évidemment pas un télescope mais vise le pôle (l'étoile polaire) par un
tube. Au-dessus de lui, on identifie la Petite Ourse près de l’étoile
repère, la
computatrix ou « calculatrice » qui est alignée dans l’axe du tube.
Calendrier des bergers, imprimé à Paris par Guy Marchant, 1493. Angers, BM, SA 3390, f 76v- 76r
Enfin,
on arrive à ce qui me dépasse : afin de calculer l’heure la nuit, on se
servait d’une simple corde tenue de manière à la faire coïncider avec
l’étoile représentant le pôle : c'est la scène que montre le
Calendrier des bergers qui ouvre cet article. A partir de là, on imagine une figure
centrée sur cette étoile et divisée en 24 secteurs, sur laquelle on
mesurera le mouvement d’une étoile « devant » ou « après » la corde pour
les heures avant ou après minuit. Comme l’heure sidérale diffère de
l’heure solaire de 4 minutes par jour (c’est-à-dire une différence
cumulée d’une heure en 15 jours), les 24 lignes de la figure servent
donc à adapter la position de l’étoile en fonction de cette évolution
(c’est le rôle des lignes plus courtes). Je me demande combien de
bergers, marchant la nuit par les chemins obscurs une corde à la main,
étaient en mesure de calculer l’heure ! Mais on retrouve plus ou moins
cette figure sur ce cadran solaire saxon du Yorkshire, vers 1060, avec
son alternance de lignes courtes et longues.
Barthélémy l’Anglais, Livre des propriétés des choses, Paris, avant 1416, Reims, BM, ms. 993, f. 130r
Notons
qu’en plus du quadrant, l’observateur du ciel pouvait aussi utiliser
une sphère armillaire dont les anneaux, les armilles, figuraient les
cercles remarquables de la sphère céleste, un modèle de l’univers à
l’échelle. Graduées, les armilles pouvaient adapter l’observation en
fonction de la latitude principalement dans un but pédagogique de
mémorisation des éléments de références dans le ciel ou pour visualiser
et résoudre des problèmes simples liés aux mouvements apparents du
soleil ou des étoiles et donc, encore une fois, au calcul de la durée du
jour et de la nuit.
«
Qu’est-ce donc que le temps? Si personne ne m’interroge, je le sais; si
je veux répondre à cette demande, je l’ignore … Est-il donc vrai, mon
Dieu, que je le mesure, sans connaître ce que je mesure? »
St. Augustin: Confessions XI.