cadran solaire fonctionnement
Cadran solaire mural : comment il marche, où le poser
Comment marche un cadran solaire mural, sur quel mur le poser, pourquoi il n’a pas l’heure de votre montre : le guide, avec le midi solaire de dix villes.
Un cadran solaire mural lit l’heure dans l’ombre d’une tige, le style, qui glisse sur des lignes peintes à mesure que le soleil avance. Il ne demande ni pile ni réglage, seulement un mur que le soleil éclaire. Encore faut-il choisir le bon mur, et comprendre pourquoi il ne donnera jamais tout à fait l’heure de votre téléphone. Voici l’essentiel, avec les chiffres de dix grandes villes françaises.
Si vous cherchez directement la pièce, notre cadran solaire mural en céramique est peint et émaillé à la main au Vésinet, 450 € pour 40 × 40 cm. Le guide qui suit vaut pour tous les cadrans, quels qu’ils soient.
Comment fonctionne un cadran solaire
La Terre fait un tour sur elle-même en 24 heures, soit 15 degrés par heure. Depuis le sol, c’est le soleil qui semble tourner autour de nous, et l’ombre d’une tige bien placée tourne avec lui. Un cadran solaire, c’est cette ombre lue sur une échelle d’heures.
Trois éléments suffisent :
- Le style, la tige qui porte l’ombre. Sur la plupart des cadrans muraux, il est parallèle à l’axe de rotation de la Terre : prolongé à travers le mur, il viserait l’étoile Polaire. Il fait donc avec l’horizontale un angle égal à la latitude du lieu, environ 49° à Paris et 43° à Marseille. On entend aussi le mot gnomon, qui désigne en grec l’objet dont l’ombre indique l’heure.
- La table, la surface où l’ombre se promène : le mur lui-même, ou les carreaux posés dessus.
- Les lignes horaires, une par heure. Sur un cadran tourné vers le sud, l’ombre tombe sur la ligne verticale à midi au soleil ; le matin, elle se trouve à gauche de cette ligne, l’après-midi à droite.
Les lignes ne sont pas espacées régulièrement. Sur un cadran vertical, elles se resserrent autour de midi et s’écartent vers le matin et le soir, et leur tracé dépend de la latitude du lieu et surtout de l’orientation exacte du mur. C’est pourquoi un cadran se dessine pour un mur donné : le même tracé, posé sur un autre mur, donnerait une autre heure.
Sur quel mur poser un cadran solaire
Tout part de la direction vers laquelle le mur regarde. Les cadraniers donnent un nom à chaque cas :
- Plein sud, le cadran méridional. C’est le mur idéal. Il reçoit le soleil au mieux de 6 heures à 18 heures, heure solaire, aux équinoxes. En hiver, le soleil se lève au sud-est et se couche au sud-ouest : le mur est éclairé du lever au coucher. En plein été, le soleil se lève au nord-est et n’éclaire la façade qu’à partir de 7 h 30 environ, heure solaire, à la latitude de Paris.
- Sud-est ou sud-ouest, le cadran déclinant. C’est le cas le plus fréquent, car peu de maisons sont orientées au degré près. Un mur tourné vers le sud-est montre surtout les heures du matin, un mur tourné vers le sud-ouest surtout celles de l’après-midi.
- Plein est ou plein ouest, les cadrans oriental et occidental. Le premier ne donne que le matin, jusqu’à midi ; le second ne commence qu’à midi.
- Nord, le cadran septentrional. Il ne voit le soleil qu’entre l’équinoxe de printemps et celui d’automne, tôt le matin et tard le soir. Il existe, mais il sert peu.
Pour connaître l’orientation de votre mur, le plus simple est la boussole du téléphone : placez-vous dos au mur, tenez l’appareil à plat devant vous, et lisez la direction indiquée. C’est celle vers laquelle le mur regarde.
Deux vérifications avant de choisir l’emplacement. D’abord l’ombre portée : un avant-toit, un balcon, un arbre ou le mur du voisin peuvent masquer le cadran une partie de la journée, ou une partie de l’année quand le soleil est bas. Ensuite la hauteur : à hauteur d’yeux, on lit le cadran de près, depuis la terrasse ; plus haut sur la façade, on le lit depuis le jardin ou la rue, et il gagne alors à être plus grand.
Pourquoi il n’indique pas l’heure de votre montre
Un cadran solaire donne l’heure solaire vraie du lieu où il se trouve. Votre montre donne l’heure légale, la même pour toute la France. Trois écarts les séparent.
Le premier est l’heure légale elle-même. La France vit à l’heure du méridien de Greenwich plus une heure en hiver, plus deux heures en été. Le cadran, lui, ignore les changements d’heure.
Le deuxième est la longitude. La Terre tourne d’un degré en 4 minutes. Plus vous êtes à l’est de Greenwich, plus le soleil passe tôt au sud ; plus vous êtes à l’ouest, plus il passe tard. Entre Strasbourg et Brest, l’écart dépasse trois quarts d’heure.
Le troisième est l’équation du temps. Le soleil n’avance pas à vitesse parfaitement régulière au fil de l’année, parce que l’axe de la Terre est incliné et que son orbite est une ellipse. Vers le 11 février, le soleil vrai est en retard d’environ 14 minutes sur une montre parfaite ; vers le 3 novembre, il est en avance de 16 minutes et demie. L’écart s’annule quatre fois par an, vers la mi-avril, la mi-juin, le début de septembre et la fin décembre.
Le tableau donne l’heure de montre à laquelle le soleil passe plein sud en moyenne, c’est-à-dire l’heure à laquelle l’ombre tombe sur la ligne de midi, sans l’équation du temps :
| Ville | Longitude | Midi au soleil, heure d’hiver | Midi au soleil, heure d’été | Angle du style avec l’horizontale |
|---|---|---|---|---|
| Strasbourg | 7,75° est | 12 h 29 | 13 h 29 | 49° |
| Nice | 7,26° est | 12 h 31 | 13 h 31 | 44° |
| Marseille | 5,37° est | 12 h 39 | 13 h 39 | 43° |
| Lyon | 4,84° est | 12 h 41 | 13 h 41 | 46° |
| Lille | 3,06° est | 12 h 48 | 13 h 48 | 51° |
| Paris | 2,35° est | 12 h 51 | 13 h 51 | 49° |
| Toulouse | 1,44° est | 12 h 54 | 13 h 54 | 44° |
| Bordeaux | 0,58° ouest | 13 h 02 | 14 h 02 | 45° |
| Nantes | 1,55° ouest | 13 h 06 | 14 h 06 | 47° |
| Brest | 4,49° ouest | 13 h 18 | 14 h 18 | 48° |
Pour une date précise, retranchez jusqu’à 16 minutes et demie début novembre, ajoutez jusqu’à 14 minutes mi-février. Certains cadrans font ce calcul pour vous : leurs lignes sont décalées pour l’heure légale d’une ville donnée, et une courbe en forme de 8, l’analemme, trace l’équation du temps autour de la ligne de midi.
Comment lire l’heure sur un cadran solaire
Regardez où tombe l’ombre du style : sur une ligne, c’est l’heure pile ; entre deux lignes, vous estimez, comme sur une horloge sans aiguille des minutes. Beaucoup de cadrans portent aussi des demi-heures, en traits plus courts.
Vous lisez alors l’heure solaire. Pour passer à l’heure de votre montre, ajoutez l’écart de votre ville donné par le tableau. Exemple : à Lyon, en été, une ombre sur la ligne de midi signifie qu’il est environ 13 h 41 à votre montre, à quelques minutes près selon la date.
Les autres familles de cadrans
Le cadran mural n’est qu’une famille parmi d’autres, et chacune se reconnaît vite :
- Le cadran horizontal, posé à plat sur un socle, souvent au milieu d’un jardin, avec son style incliné à la latitude.
- Le cadran analemmatique, tracé au sol en ellipse : c’est vous qui servez de style, debout sur la date du jour.
- Le cadran armillaire, fait d’anneaux qui dessinent une sphère, l’ombre d’une tige tombant sur l’anneau des heures.
- Le cadran équatorial, dont la table est parallèle à l’équateur : ses heures sont alors régulièrement espacées.
Une tradition de façade
Le cadran peint sur la façade est une tradition ancienne dans les Alpes, en Provence et dans tout le bassin méditerranéen. Entre 1830 et 1880, le peintre cadranier piémontais Giovanni Francesco Zarbula en a peint près d’une centaine dans le Queyras et le Briançonnais. Beaucoup portent une devise, en latin ou en français, que le passant lit en même temps que l’heure : nous en avons réuni une trentaine, avec leur traduction, dans notre guide des devises de cadran solaire.
Pour aller plus loin, la Commission des cadrans solaires de la Société astronomique de France tient l’inventaire des cadrans de France et conseille les amateurs : ccs.saf-astronomie.fr.
Et chez vous : un cadran peint à la main
Notre cadran solaire mural en céramique se compose de quatre carreaux de 20 × 20 cm, soit un cadran de 40 × 40 cm, à 450 €, style compris. Laurence Brecher trace les heures pour votre ville et l’orientation de votre mur, puis peint et émaille le cadran à la main dans notre atelier du Vésinet, avant de le cuire au feu. Vous choisissez le décor autour du soleil, hirondelles, églantines, tulipes, rameaux d’olivier ou azulejos, les chiffres romains ou arabes, et la devise. Le format peut s’agrandir ou se réduire selon votre mur.
Les carreaux se collent au mur, et le style se scelle dans le mur, à l’angle prévu par le tracé. Dites-nous la ville et l’orientation du mur, avec une photo si vous l’avez. Nous vous répondons en 15 minutes en général avec une maquette gratuite, et rien n’est peint avant votre accord. Sur la même façade, le nom de votre maison ou une frise de maison se dessinent dans les mêmes couleurs.
Pour aller plus loin, découvrez toutes nos idées : Accessoires pour la maison.
