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Description de la méridienne
Le cadran solaire de façade "Les quatre midis" de conception particulière est formé de deux grandes pierres (Comblanchien – France) scellées dans le mur sur lesquelles sont gravés tous ses éléments. Sa hauteur totale est de 227 cm.
La pierre du haut (horizontale) comporte le cadran solaire proprement dit qui est divisé en heures, demi-heures et quarts d'heure. Une devise: "Je suis roi l'amour m'a fait pèlerin" est inscrite en haut à droite.
La sous-stylaire (projection orthogonale du style axe) et sa perpendiculaire sont marquées en pointillé.
Le style axe et son support (acier inoxydable) sont fixés sur cette pierre. Une tige du support est située dans le plan style axe - sous-stylaire, l'autre dans le plan méridien.
Sur le style axe est ajustée une "potence". Il s'agit d'une plaque (acier inoxydable) en forme de trapèze dont les côtés visent le centre du cadran (endroit où le style axe est ajusté), de sorte que leur ombre projetée sur le cadran coïncide avec les lignes horaires. Au milieu de la potence est percé un trou, "l'œil", au travers duquel les rayons du soleil passent pour former une petite plage lumineuse, "l'image du soleil", sur la pierre du bas.
Elaboration du style axe et ajustement de la potence
La pierre du bas (verticale) comporte 3 méridiennes qui prennent la forme de 3 grands huit allongés. Tous les jours ensoleillés de l'année, l'image du soleil traverse ces méridiennes en suivant très précisément une courbe propre à chaque jour, "la courbe diurne". Ces courbes étant très rapprochées l'une de l'autre, il n'est pas possible de les représenter toutes sur le cadran. Seules 7 d'entre elles y figurent. Elles délimitent les espaces dénommés "signes du zodiaque" (surfaces où pendant environ un mois l'image du soleil accomplit sa course journalière). Ces 7 lignes de délimitation prennent alors le nom de "courbes zodiacales". Elles sont formées d'une suite de points gravés dans la pierre.
Ces points espacés de 5 en 5 minutes de temps horaire ont l'avantage de définir les lignes horaires servant à mesurer l'avance de l'image du soleil sur le cadran.
Avance de l'image du soleil sur le cadran. La photo de droite indique le passage de l'image du soleil sur la courbe de la méridienne le 22 novembre.
Sur les côtés du cadran, chaque signe du zodiaque est représenté par son symbole.
Le premier jour de chaque mois est marqué par un point sur chacune des méridiennes.
L'axe qui prolonge le midi du cadran solaire et divise asymétriquement la méridienne de droite est le méridien du lieu. Il permet, à l'aide des lignes horaires, de définir l'équation du temps (distance entre l'axe et la méridienne), par conséquent, de convertir l'heure solaire en l'heure de nos montres. Il en va de même pour les axes qui divisent asymétriquement les deux autres méridiennes.
Tout le cadran a été dressé uniquement au moyen de coordonnées rectangulaires tirées de formules mathématiques programmées sur calculatrice, d'où le maximum de précision.
La dénomination du cadran "Les quatre midis" placée en bas à gauche avec la date MCMLXXXI s'explique de la manière suivante :
Passage de l'image du soleil pour chaque jour
- Sur la ligne du méridien à 12 heures du cadran solaire : Midi solaire vrai.
- Sur la première méridienne (à droite) à 12 h. 31 m. 57 s. du temps légal normal (HEC) : Midi de temps solaire moyen du temps légal. (En principe, sur la partie en dessus de la droite équinoxiale)
- Sur la deuxième méridienne à 12 heures du temps légal normal (HEC) : Midi du temps légal normal. (En principe, sur la partie en dessus de la droite équinoxiale)
- Sur la troisième méridienne à 12 heures du temps légal d'été (HEOr) : Midi du temps légal d'été. (En principe, sur la partie en dessous de la droite équinoxiale)
La méridienne du temps moyen a été inventée par Jean-Paul Grandjean de Fouchy (Paris 1707-1788). On doit aussi à cet astronome la conception du temps moyen, ce qui le plaçait au premier rang pour découvrir la méridienne.
Les méridiennes, définissant le midi de temps solaire moyen du temps local, ont eu alors une très grande vogue. Elles servaient à mettre à l'heure les garde-temps de l'époque.
Dès que l'on a pu utiliser la transmission de l'heure par les ondes, elles ont perdu de leur utilité. Elles ont alors disparu et sont tombées dans l'oubli.