L'invention du cadran solaire se confond avec l'histoire de deux anciennes civilisations, l'Egypte et la Mésopotamie. Repris plus tard par les romains et les grecs, cet outil était d'une grande utilité pour les organisations administratives et surtout religieuses, ces dernières rythmant souvent les activités quotidiennes. Aujourd'hui encore on trouve de nombreux cadrans solaires de ces époques, sous des formes diverses : sphérique, concave, convexe, hémisphérique...
L'invention du cadran solaire
C'est l'historien grec Hérodote (v. 484-v. 420 av. J.-C.) qui, le premier, fait mention de l'ancêtre du cadran solaire, appelé gnomon, inventé par les Babyloniens. On peut avancer l'idée que le gnomon est utilisé longtemps avant cette première mention. Le principe en est simple : un bâton planté dans le sol projette son ombre sur un plan sur lequel on peut déterminer, à la suite d'observations préalablement établies, les heures de la journée et les périodes de l'année. L'invention est transmise aux Égyptiens qui créent le véritable cadran solaire vertical au XXe siècle avant J.-C. À la même époque, les Mésopotamiens inventent le polos où l'ombre du style est projetée sur une demi-sphère creuse.
Un cadran solaire est composé de deux parties : le gnomon et le plan du cadran. Le gnomon est généralement constitué d'une tige de métal appelée style, parallèle à l'axe de la Terre et pointant vers le pôle céleste. Le plan du cadran est la surface où sont tracés les vingt-quatre méridiens, ou lignes horaires. Un cadran solaire doit être adapté à la latitude. On utilise des tables pour calculer l'heure universelle à partir de l'heure solaire, car le temps solaire est irrégulier, puisque la vitesse apparente du Soleil varie au cours de l'année. Les cadrans solaires étaient utilisés avant que l'usage des horloges et des montres ne se répande, dès le XVIIIe siècle.
Pour aller plus loin
- Les cadrans solaires - Histoire, théorie et construction, de Roger Torrenti. Lulu, 2019.
- Une histoire des cadrans solaires en Occident: La Gnomonique du Moyen Age au XXe siècle, de Denis Savoie. Belles Lettres, 2021.