Le Gnomon ou Méridienne de Tonnerre

 

Cadrans solaires, gnomons ou méridiennes ?

 

Le mot gnomon est un mot latin qui veut dire aiguille de cadran solaire, venant du grec gnomon qui désignait une règle ou ce qui sert de règle. Par dérivation un gnomon est le nom du plus simple cadran

solaire : un bâton planté verticalement dans le sol, ou même encore plus simple : l'homme lui-même.

 

Le gnomon a donné son nom à la science des cadrans solaires : la gnomonique, ainsi qu'à la personne qui conçoit et réalise des cadrans : le gnomoniste. La mesure du temps, d'après la hauteur du soleil, est vieille comme le monde. Elle est connue depuis l'Antiquité par les Égyptiens, les Chaldéens et les Grecs. Lorsque le soleil est au maximum de sa hauteur, qu'il partage en deux la durée du jour, il coupe le plan du méridien local et l'ombre portée des objets est à son minimum. Sur les cadrans solaires, l'heure peut se déterminer soit en fonction de la longueur de l'ombre, soit en fonction de son orientation.

 

Une méridienne est une ligne tracée horizontalement le long d'un méridien terrestre, ou verticalement le long de l'intersection d'un mur et du plan méridien. Une méridienne se distingue d'un cadran solaire par le fait qu'elle ne fonctionne qu'aux alentours de midi. Une méridienne peut également servir de calendrier sommaire. Accompagnée d'un appareillage adéquat laissant passer un rayon de soleil, elle permet de donner le moment exact du midi solaire ou, si elle est accompagnée d'une courbe en huit, l'instant du midi moyen. Au XVIIIe siècle, les gens venaient régler leurs montres et leurs horloges sur ces instruments.

 

Le rayon solaire qui passe par un trou ménagé dans la paroi d'un bâtiment obscur détermine sur le sol une tache lumineuse qui se rapproche ou s'éloigne du mur suivant la hauteur apparente du soleil. Lorsque vient l'hiver, la tache lumineuse coupe le méridien de plus en plus loin du mur d'entrée situé au sud alors qu'elle en est proche en été. Ces deux points extrêmes correspondent aux solstices d'été et d'hiver.  La droite qui les joint est  orientée exactement sud-nord. Elle trace sur le sol la ligne du méridien local. Lorsque la tâche solaire coupe cette ligne droite, il est midi vrai à l'endroit où se trouve cette méridienne. Aux équinoxes, l'image du soleil occupe une position intermédiaire.

La « Méridienne » de Tonnerre (1785-1786)

 

C'est à monsieur de Guermadeuc, ancien Maître des requêtes, exilé à Tonnerre, que l'on doit la construction de cette méridienne. En 1785, il avait , devant la commission administrative de l'Hôpital, fait l'historique des « Gnomons » en remontant jusqu'aux philosophes grecs et chinois. Tonnerre lui semblait propice à cette construction car disposait de la grande salle des malades, désaffectée de son usage d'hôpital depuis le milieu du XVIIème siècle. De plus, la solidité du bâtiment ne faisait craindre ni tassement ni trépidation des murs. Le travail fût confié à un moine Bénédictin de l'abbaye voisine de Saint-Michel , Dom Camille Férouillat.

 

Après avoir obturé une des fenêtres de la grande salle pour laisser passer le rayon solaire, 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. Monsieur de Lalande, membre de l'Académie des Sciences vérifia les calculs et participa le 7 octobre 1786 à la cérémonie d'inauguration présidée par le jeune comte de Tonnerre, Auguste Michel Félicité Le Tellier de Louvois, âgé seulement de trois ans.

 

Quelques années plus tard, à la suite de la révolution, la grande salle fût transformée en magasin à fourrages, entrainant une profonde altération du « gnomon ». Malgré l'intervention de l'abbé Grégoire devant la Convention, les travaux de réparation ne furent jamais engagés. En 1829, le Conseil d'Administration de l'Hôpital attira l'attention du bureau des longitudes, mais … on lui répondit qu'il y avait maintenant des instruments plus précis et … qu'on avait que faire de cette Méridienne.

 

Midi vrai ou midi moyen, midi l'été ou midi l'hiver, comment s'y retrouver ?

 

L'heure de référence de la France est celle du méridien de Greenwich. Le méridien de Greenwich est un premier méridien, c’est-à-dire un méridien où la longitude est définie comme égale à 0°. Il passe à travers l'Observatoire royal de Greenwich, à Greenwich (banlieue de Londres), au Royaume-Uni. Avec le 180ème méridien qui lui est directement opposé, il définit les hémisphères est et ouest. À la différence des parallèles qui sont définis par l'axe de rotation de la Terre, le choix du méridien de Greenwich comme premier méridien est arbitraire et d'autres méridiens furent utilisés au cours de l'histoire (comme le méridien de Paris, par exemple).

 

La ville de Tonnerre est située à l'Est de Greenwich. L'écart est de 4 degrés de longitude. La terre tournant vers l'Est, le soleil passe au méridien de Tonnerre avant de passer à celui de Greenwich. La terre tournant sur son axe de 15 degrés à l'heure (360 degrés en 24 heures), la simple règle de trois indique que l'écart de 4 degrés vaut 16 minutes. Il est donc midi vrai à Tonnerre 16 minutes avant midi vrai à Greenwich. L'heure légale française est en avance d'UNE heure sur celle du méridien de Greenwich en hiver et de DEUX heures en été. En ajoutant ce décalage, le midi vrai de Tonnerre sera à 12 heures 44 en hiver et 13 heures 44 en été.

 

La révolution annuelle de la terre autour du soleil se fait sur une orbite elliptique et en dehors du plan de l'équateur. La marche apparente du soleil pour les observateurs terrestres  ne se projette donc pas avec une vitesse constante. C'est pour cette raison que l'on a créé pour mesurer le temps, un temps »moyen » qui est tantôt en avance, tantôt en retard sur l'observation de la marche apparente du soleil. Cette différence qui est connue pour chaque jour sous le nom d'équation du temps, varie avec les saisons. Elle peut avancer au maximum de seize minutes en novembre pour retarder de 14 minutes en février. Connaissant chaque jour cette différence, il est possible de repérer sur le sol la position de la tache solaire à midi du temps moyen, avant ou après le passage au méridien. On obtient ainsi la courbe en forme de huit irrégulier dont le méridien est l'axe longitudinal. L'observation de la tache lumineuse permet de déterminer le midi vrai local au passage sur le méridien et le midi du temps moyen au passage sur la courbe en huit.

 

L'indication des mois, les signes du zodiaque précisent, suivant les saisons, la région où l'on doit observer la tache solaire. Du coté sud, un petit cercle gravé dans la pierre marque la position de la tache lors du solstice d'été. Au nord, cette tache, lors du solstice d'hiver, sera devenue une ellipse de taille importante. Ce qui caractérise la Méridienne de Tonnerre est justement la somme de notions cosmographiques qu'elle traduit de façon immédiatement lisible : l'orientation du méridien, l'inclinaison de l 'elliptique, le temps vrai, le temps moyen, les solstices et les équinoxes. On remarquera que, quatre fois par an, temps vrai et temps moyen coïncident.

 

Les visiteurs du salon ne pourront malheureusement pas voir la tache lumineuse du soleil portée sur le tracé de la « Méridienne » de Tonnerre sur le sol de l'Hôtel-Dieu. Ils devront donc revenir plus tard, un jour d'ensoleillement, entre 13 heures 30 et 14 heures en période d'heure d'été, une heure plus tôt en période d'hiver sauf si les journées européennes du patrimoine les 17 et 18 septembre prochains leur donnent cette opportunité.

Une grande partie des informations sur la méridienne de Tonnerre sont issues du livre de Noël Quénée, ancien médecin de l'Hôpital. Son ouvrage, réédité  en 1979, est disponible à la vente à l'Office de Tourisme.

 

 

Gérard Laboissière

Membre du bureau de la société d'histoire et d'archéologie du tonnerrois