Curieux cadran en cuivre émaillé avec points cardinaux et saisons.

[gastair]

Bonjour les amis,

 

Allez une énigme pour cette fin d'année... je le mets là, même si ce n'est pas en lien direct. J'ai pas trouvé mieux...

 

J'ai un petit cadran en piteux état, et je l'ai acheté juste parce que je le trouve intéressant.

 

Je ne vois pas à quoi il pouvait servir, et je ne connais pas sa date de fabrication non plus. Aucune indication de marque...

Il est en cuivre émaillé... et il a subit des supplices indignes.

 

On voit que les points cardinaux sont indiqués, les jours, les mois, les saisons et les signes du zodiaque, ainsi que les équinoxes et les solstices... ce qui fait qu'un tour complet fait une année.

On voit qu'est indiqué le sens de rotation de la terre et, il est à remarquer que le trous est excentré vers le haut, des éventuelle aiguilles auraient donc du mal à indiquer ce qui est en bas... j'ai pensé à une horloge solaire mais sur une année c'est tout de même louche. Il se placerait horizontalement vu qu'il y a les points cardinaux ?
Une horloge solaire qui indiquerait la date si on la regarde à une heure (TU) précise de la journée ?

 

Il y a un décalage entre le sommet du cadran et l'indication du Nord (décalé à droite) qui me semble bien important pour justifier un décalage entre le Nord géographique et magnétique.

 

Bref je ne sais pas ce que c'est. Je le soumet donc à votre sagacité.

 

Par avance merci et bonnes fêtes de fin d'année.

 

Ah, il fait 16 cm de haut par 14 cm de large.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour aider au raisonnement : Le solstice d'hiver est aligné sur le nord, le solstice d'été sur le sud. Les chiffres les plus à extérieurs (à l'intérieur du cercle des saisons) indiquent un angle en degrés qui va de 0 à 90°, les zéro étant aux équinoxes et 90° aux solstices.

 

Je pense que si on arrive à répondre à la question on saura ce qui arrive à indiquer une zone de l'écran (ombre du soleil à une heure précise de la journée )
Qu'est-ce qui est orienté au Sud et à 90° vers le 21 juin (solstice d'été/quand le jour est le plus long) ?
Qu'est-ce qui est orienté au Nord et à 90° vers le 21 décembre (solstice d'hiver/quand le jour est le plus court) ?
Qu'est-ce qui est orienté à l'Ouest et à 0° vers le 21 mars (équinoxe de printemps/quand le jour et la nuit ont la même durée) ?
Qu'est-ce qui est orienté à l'Est et à 0° vers le 21 septembre (équinoxe de d'automne/quand le jour et la nuit ont la même durée) ?

 

Si c'est une ombre projetée qui sert d'aiguille, le soleil sera bien entendu à l'opposé des directions indiquées.

 

Bref je n'y arrive pas

 

Bonnes fêtes et merci.

Modifié 24 décembre 2022 par gastair

[cpeg]

Il y a 14 heures, gastair a dit :

il est à remarquer que le trous est excentré vers le haut,

Le trou qui est excentré correspond au soleil, l'ellipse graduée en dates semble schématiser  l'orbite de la Terre et indique approximativement la distance Terre/Soleil.

Ceci dit je ne crois pas avoir trop fait avancer le Schmilblick...

[Paul émile]

Quelle était la nature de l'élément central ?

Un élément optique ?

Ce n'était probablement pas un miroir car la réflexion dessus irait à l'encontre de la géométrie de ce calendrier solaire.

Un prisme ou une lentille placée au bout d'un support ?

[22Ney44]

Bonjour @gastair,

 

Raisonnablement, je pense que c'est le ou l'un des cadrans d'une petite horloge astronomique. Un autre cadran devait donné l'heure solaire et un autre l'heure légale.

Le cadran que vous présentez viendrait se fixer par son trou au mécanisme où forcément il y aurait un étage avec un pignon elliptique afin de respecter la deuxième loi de Kepler. C'est un mécanisme certes précis, mais assez facile à réaliser. Je pense aussi que dans ce mécanisme, c'est le cadran qui tournait dans le sens horaire derrière un index  sans doute fixe sur une "petite" horloge astronomique, mais qui peut être aussi mobile pour apporter les corrections nécessaires pour une plus grande précision. Cet index était sur cette horloge situé en bas, c'est en effet là qu'on lit les légendes à l'endroit.

 

Si jamais vous allez un jour en vacances en Bretagne centrale, allez donc à Ploërmel. Chez les Frères de La Mennais, l'un d'eux avait réalisé au XIX^ième siècle une horloge astronomique de haute qualité. C'est une merveille de mécanique à admirer.

 

Ney

[gastair]

Bonjour,

Merci beaucoup pour votre intérêt pour ce curieux objet.

 

Alors c'est plus facile pour moi que pour vous puisque je l'ai dans les mains.

 

Je crois avoir compris. Outre le lever et coucher de soleil, la seule heure caractéristique de la journée c'est  12h00 UTC (-1h00 par rapport à l'heure actuelle).

 

Comme ce cadran indique non pas les heures mais les jours, il ne peut donner une indication fiable qu'une fois par jour. Comme le seul moment de chaque jour de l'année le soleil est au sommet de sa course à 12h00 solaire, c'est ce moment qui est la référence de la journée. J'ai attendu cette heure pile. A l'aide d'une boussole j'ai orienté le cadran pile-poil vers le nord comme indiqué sur le haut celui-ci et je l'ai exposé au soleil en passant un crayon verticalement au centre du trou.

 

Eurêka ! il indique précisément la date ! Je n'ai pas triché, je l'ai juste incliné vers l'avant pour faire correspondre la longueur de l'ombre au rayon du cadran.

 

Voilà le résultat ci-dessous... Il indique précisément fin décembre, le début de l'hiver. Je n'ai plus qu'à le restaurer et le fixer dans mon jardin sur le sommet d'un potelet incliné. Chaque jour à midi solaire il devrait indiquer la date en tournant dans le sens inverse des aiguille d'une montre.

Curieux, je n'ai trouvé aucun autre cadran annuel de ce type, voila le genre d'objet que j'adore !

 

Je peux me tromper mais je pense que c'est la solution... c'est peut être un appareil mobile, car en le tenant dans le creux de la main et en passant le majeur (rentrez les enfants....) dans le trous, en visant le Nord on peut avec cet écran avoir instantanément la date à midi solaire. En plus l'ombre du doigt n'est pas si épaisse ça reste précis...

 

Merci à vous ! et joyeux Noël.

 

@22Ney44j'ai habité 5 ans en Bretagne, si j'y repasse je n'hésiterai pas à passer voir cette horloge. Merci.

 

 

 

Modifié 25 décembre 2022 par gastair

[22Ney44]

il y a 54 minutes, gastair a dit :

A l'aide d'une boussole j'ai orienté le cadran pile-poil vers le nord comme indiqué sur le haut celui-ci et je l'ai exposé au soleil en passant un crayon verticalement au centre du trou.

 

Eurêka ! il indique précisément la date !

Si toute l'année vous orientez le Nord de votre objet vers le Nord magnétique, toute l'année à midi solaire il vous indiquera la même date, celle du solstice d'hiver. Mais je n'ai peut-être pas bien compris votre explication.

 

ney

[Paul émile]

Intéressant, mais comme le dit Ney, il n'y a rien qui peut faire varier l'indication de l'ombre à la même heure  quel que soit le jour de l'année .

Je reste sur mon idée qu'il y avait un dispositif optique qui permettait de projeter le faisceau de la lumière solaire.

La seule variation c'est la hauteur du soleil, l'ascension droite en fonction de la saison.

Il faudrait essayer avec une bille de verre,  bien placée à la bonne hauteur au dessus du cadran ?

[22Ney44]

La fabrication de votre cadran aurait d'ailleurs pu être inspiré par l'horloge astronomique dite de Prague dont on trouve facilement de petites répliques dans le commerce.

 

.

 

Ney

[Paul émile]

Il y a aussi une belle horloge astronomique dans la cathédrale St Jean à Lyon avec des automates.

Quand j'étais enfant c'était une de mes attractions favorites.

[Michel Boissel]

Comme Ney, je pense qu'il doit s'agir d'un cadran d'horloge astronomique.

Pourquoi cette forme elliptique dont le grand axe correspond avec celui de l'orbite terrestre ?

Peut-être que ce cadran tournait en une année et que son pourtour poussait un ergot mécanique.

L'excentricité est, avec l'inclinaison de l'axe terrestre, un des deux éléments permettant le calcul de l'équation du temps…

[Fred_76]

Il pourrait s’agir d’une « table d’ombre » :

 

https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Table_d'ombre

[gastair]

Merci messieurs pour vos idées très opportunes et liens.

 

@22Ney44ah oui mince... si l'ombre pourrait bien se raccourcir, disparaitre puis se trouver au sud l'été si l'axe de mon "mat" central vise la hauteur moyenne du soleil au cours de l'année, effectivement si je regarde à midi solaire chaque jour. l'ombre ne peut être qu'une ligne qui raccourcit et s'alonge.

 

 

Modifié 25 décembre 2022 par gastair

[22Ney44]

il y a une heure, Fred_76 a dit :

Il pourrait s’agir d’une « table d’ombre » :

En effet c'est une autre piste à explorer. L'objet ci dessus ressemble fort au sabot de Marrakushi, savant arabe, actuel Maroc du XIIIième siècle qui améliora le principe des tables d'ombre en créant le sabot qui porte son nom. Cependant dans un sabot de table d'ombre, le trou est central et non déporté

 

Depuis 1976, un cratère lunaire porte son nom.

 

Ney

 

 

[gastair]

Ah oui c'est exactement ça... chapeau bas.

 

J'ai trouvé ça... c'est bien semblable. Il me reste à comprendre comment lire le tableau. Dur dur !

Voici une table d'ombre d'Aboul-Hassan XIIIe siècle

 

Merci merci

 

 

[22Ney44]

il y a 50 minutes, gastair a dit :

J'ai trouvé ça... c'est bien semblable...

Voici une table d'ombre d'Aboul-Hassan XIIIe siècle

Semblable oui, identique non ! Aboul Hassan était l'autre nom de Abū al-Ḥasan'Alī Marrākushī. nom à rapprocher de la ville de Marrakech au Maroc.

 

Ney

 

 

[Michel Boissel]

Pourquoi ce cadran est elliptique, répondrait certainement à cette énigme...

 

C'est beaucoup plus compliqué à fabriquer qu'un cadran circulaire. Quelle est l'épaisseur du métal ?

[Paul émile]

Il y a 13 heures, Michel Boissel a dit :

Comme Ney, je pense qu'il doit s'agir d'un cadran d'horloge astronomique.

 

Mais dans ce cas les indications des points cardinaux n'ont pas beaucoup de sens ?

 

Il y a 7 heures, Michel Boissel a dit :

Pourquoi ce cadran est elliptique, répondrait certainement à cette énigme...

 

 

Oui et pourquoi un large orifice au centre ? Un objet devait y avoir sa place.

[gastair]

Si comprends bien, selon la saison il faut regarder l'ombre à une heur différente (progressive) selon la saison... le matin pour le printemps et le soir pour l'automne.

 

Il fallait donc avoir une boussole et un cadran solaire classique (ou montre) pour savoir à quel moment de la journée regarder l'ombre de ce cadran ?

 

Seulement si on doit ainsi savoir en fonction de la saison l'heure de relevé... cela veut dire que l'on sait la date. Et cela fait donc perdre son utilité à l'outil....

 

Je sais que ce n'est pas le cas, donc comment avoir une ombre latérale autrement qu'en attendant une heure prédise de la journée en fonction de la date ?

[Paul émile]

Ce n'était peut-être pas une ombre qui était utilisée pour donner des indications.

C'était soit une aiguille mue par un  mécanisme qui prenait place au travers du large orifice, soit un dispositif optique, prisme ou lentille dont la réfraction/réflexion varie sur 360° en fonction de la hauteur du soleil.

En hiver la faible élévation du soleil fait que sa lumière traverse le prisme et se projette derrière lui, en été le soleil étant plus haut c'est la réflexion qui fonctionne et indique la saison d'été.

C'est plus compliqué au printemps et en automne où il faudrait une déviation latérale de la lumière solaire !

[22Ney44]

Bonjour @gastair,

 

Si vous voulez vous servir de cet objet comme table à ombre, il vous faut deux objets complémentaires :

 

1) le gnomon ou "bâton" à poser dans le trou, mais pourquoi l'avoir fait si grand ?

 

2) Le tableau donnant tout au long de l'année la correspondance entre la longueur de l'ombre et l'heure solaire.

 

Si vous orientez la date de votre objet vers le soleil, avec la bonne longueur de gnomon, à midi solaire l'ombre portée arrivera juste sur une des ellipses, convenue par le concepteur.

 

En réalité ce me semble être beaucoup de travail pour peu de résultat, ce qui ne correspond pas à un comportement économe d'autrefois où le temps de travail humain était le plus important.

 

Par contre comme cadran tournant sur une horloge astronomique à raison d'un tour par année, cet objet prend tout son sens. En particulier l'ombre portée à midi  solaire sur l'une des ellipses pour donner l'heure de l'Angelus de midi et donc de la sonnerie particulière au clocher, et puis le signal de la pause méridienne donc celui aussi du dé-jeûner. Les trois Angélus fixaient le rythme de travail de la paysannerie dans des temps où peu savait lire et ne possédait pas les moyens de connaitre l'heure.

Étant utile à toute une communauté, le temps et les moyens consacrés à sa fabrication s'en trouve justifiés. De plus fabriqué en cuivre puis émaillé, il a été conçu pour être placé dehors sans entretien prévu car placé en hauteur il n'est plus facilement accessible. Pour un usage plus commun il aurait été fait en fer et peint. Tout ceci n'est bien sûr que supputation et demande à être vérifié.

 

Ney

[Paul émile]

Oui, mais alors pourquoi les indications des points cardinaux si ce cadran était destiné à tourner ???

[gastair]

Bonjour les amis,

 

Même remarque... et s'il faut orienter la date vers le soleil, c'est qu'on connait la date... donc l'objet perd tout son sens puisque son rôle est justement de renseigner sur la date.

De plus comme l'ombre est par définition à l'opposé du soleil, si on oriente la bonne date du cadran vers le soleil, l'ombre du gnomon indiquera une saison exactement opposée à la bonne.

 

La longueur du "gnomon" sur la photo c'est une illusion optique. Oui c'est un objet fait pour etre placé en exterieur... mais sous les yeux de celui qui veut etre informé car il ne fait que 16 cm de haut.

 

Par contre si pour lire l'indication donnée par l'ombre du gnomon on choisit une heure de la journée variable en fonction de la hauteur du soleil à midi solaire et que le gnomon vise dans le ciel en site : le niveau médian de la hauteur de la course du soleil dans le ciel et en azimut le méridien, on pourrait avoir une ombre qui fait le tour du cadran en un an sans qu'il bouge et orienté vers le Nord.

 

Moi aussi je ne fait que supposer.

Modifié 26 décembre 2022 par gastair

[Paul émile]

Il y a aussi l'échelle graduée de 0 à 90 ( degrés ? ) 0 aux équinoxes et 90 aux solstices ?

[gastair]

Exactement, ce qui voudrait dire si je suis ma logique plus haut qu'aux solstices le soleil est à 90° de l'écran (donc au méridien si le gominons vise le méridien/hauteur moyenne). 

 

Alors que lors de l'équinoxe de printemps par exemple, l'écran se lit le matin au lever du soleil...  (soleil quasi dans le plan du cadran donc 0° )

Et au coucher du soleil pour l'équinoxe d'automne avec toujours +- 0° 

 

Donc l'angle serait l'angle du soleil par rapport à l'horizon vers l'Est ou vers l'Ouest... moment de lecture du cadran fixe pour connaitre la date.

[Michel Boissel]

il y a 9 minutes, Paul émile a dit :

Il y a aussi l'échelle graduée de 0 à 90 ( degrés ? ) 0 aux équinoxes et 90 aux solstices ?

 

Ça aussi, avec les points cardinaux indiqués, c'est vraiment étrange. C'est une belle énigme !

[Paul émile]

Peut-être que cet objet n'a aucune fonction d'indication et n'est pas un objet scientifique.

Il s'agit peut-être d'un simple ornement autour d'un objet central, un oeilleton pour voir à travers une porte par exemple ?

Il s'agirait alors d'une représentation artistique de l'orbite terrestre autour du soleil.

0° aux équinoxes car la Terre n'a pas d'inclinaison à ce moment là par rapport à l'écliptique mais aux solstices on devrait avoir 23°27 et non pas 90 ° !

Et puis les points cardinaux n'ont toujours pas d'explication.

[gastair]

T'as raison @Paul émile d'évoquer toutes les possibilités, mais là à mon humble avis je ne pense pas...

[Paul émile]

Peut -être que cette plaque faisait partie d'un ensemble plus imposant et qu'au centre se trouvait un bouton de commande.

En tournant ce bouton cela mettait en mouvement une maquette du soleil avec la terre en orbite, ce qui permettait de visualiser sa position dans l'espace avec son inclinaison sur son axe en fonction des saisons ?

La flèche avec l'indication "sens de rotation de la terre" irait bien avec cette hypothèse.

 

[SébLeSicilien]

Alors là ma curiosité est piquée au vif... 

Du coup je me suis fait une reproduction... 

1)Je dirais que les points cardinaux sous entendent que ce cadrant est mobile et pas fixe. Donc les points cardinaux servent à l'orienter correctement pour l'utilisation

2) la dimension de l'objet et le trou, sont bizarrement à l'échelle de la main. Le trou est quand même assez gros... 

3) quand on l'a dans la main, pour ne pas dire sur le pouce une chose reste assez instable... L'inclinaison... Et il m'est venu à l'idée, la visée d'un helioscope... Pour viser juste l'ombre du tube est ronde... Et du coup on peut se dire que la projection de l'elispe sur le sol doit être ronde pour indiquer la bonne inclinaison... 

 

OK c'est peut être assez farfelu mais ça me plaît bien cette théorie... 

 

Qu'en pensez vous ? 

Pour nous aider on peut chercher une date de fabrication, en fonction des techniques utilisées... Un lieu de fabrication et d'utilisation... A priori la France ou un pays francophone... 

J'espère que vous serez indulgent avec moi... Mes connaissances en astronomie sont très modestes...

[gastair]

Fichtre, on dirait que tu as en main mon cadran 😄

en quoi il est ?

 

Bravo ! j'adore, la curiosité est une des plus belles qualités.

J'avais évoqué l'utilisation que tu en fait, mais finalement je ne pense pas qu'il soit mobile, les points cardinaux sont aussi marqués sur une table d'orientation et elle est fixe, ça permet je pense de s'orienter dans l'espace et bien le placer (nord géographique et magnétique)

 

Je pense que les dernières explications que j'ai donné  sont crédibles avec le cadran orienté au nord magnétique (même si l'on sait qu'il varie)... on voit que le nord géographique est décalé à droite.

 

L'azimut du gnomon (qui est ici ton doigt) est l' azimut du soleil à midi (heure solaire),  et le site (la hauteur) que vise le gnomon est le médiant entre le soleil le plus haut et le plus bas dans l'année (donc la hauteur du soleil à midi aux équinoxes). Ensuite pour lire le jour, il faut regarder l'angle qui est inscrit sur le cadran. Cet angle varie entre 0 et 90° . il indique la hauteur du soleil par rapport à l'horizon. Quand le soleil est à la bonne hauteur en fonction du jour de l'année, soit vers l'ouest (1ere moitié de l'année), soit vers l'Ouest (2eme moitié de l'année) , on peut lire à ce moment la date avec l'ombre du gnomon.

 

Je pense que cette explication tient la route... vous en pensez quoi ? si je suis clair  😕

Modifié 26 décembre 2022 par gastair