Le nocturlabe:


Le jour, il est possible de lire l’heure sur un cadran solaire, mais un problème se pose : comment faire la nuit ?

On peut certes imaginer d’utiliser la Lune à la place du Soleil (et cela se fait, il existe des cadrans lunaires), mais il faut comme condition que la Lune soit gibbeuse, le reste du temps, cela ne fonctionne pas. Il faut donc trouver autre chose, et ce qui nous reste pour cela, ce sont les étoiles.

L’Homme s’est aperçu très tôt que les étoiles semblaient tourner autour d’un point dans le ciel et que ce phénomène se reproduisait de nuit en nuit. Pourquoi pas, dès lors, utiliser les étoiles comme repère ? C’est probablement ainsi qu’est venue l’idée du nocturlabe.

La figure 1 montre cette rotation des étoiles autour du pôle céleste grâce à une pose photographique. La rotation n’est qu’apparente, car, en réalité, c’est la Terre qui tourne sur elle-même.

nocturlabe figure 1

Figure 1: Rotation apparente des étoiles autour du pôle céleste

Le nocturlabe est donc un instrument de mesure du temps par les étoiles, il est par ailleurs aussi appelé « cadran aux étoiles ».

On ne sait pas quand il a été inventé, ni par qui. L’écrit le plus ancien qui fait référence à un instrument de ce type a été rédigé par Gerbert d’Aurillac, plus connu sous le nom de Sylvestre III ou encore pape de l’an mil. D’autres écrits viendront plus tard comme ceux de Ramon Lull, et, plus tard encore de Michel Coignet.

L’instrument est composé au moins des éléments suivants (il peut y en avoir plus) :

un disque avec le calendrier annuel (calendrier civil ou astrologique)
un disque avec les heures (souvent en 2 fois 12 heures)
un index appelé alidade qui servira de viseur comme nous le verrons plus loin

Ces trois éléments sont chacun percé d’un trou de même diamètre qui seront placés de manière concentrique. Le disque des dates est fixe, celui des heures et l’alidade pivotent autour du centre des trous. Le disque des heures a de petits index à chaque heure pleine (4h, 5h, 6h, etc.), et un plus grand sur le minuit (un des deux 12).

L’instrument est souvent calibré pour un usage avec les « gardes » de la Grande Ourse. Les gardes sont les deux étoiles extérieures du quadrilatère de la constellation (voir figure 2). Elles ont la particularité d’être presque alignées avec l’étoile polaire. Cette dernière sera considérée comme située au pôle céleste (l’écart n’est que de 0,75°). Pour un usage avec ces étoiles, le 6 septembre du disque des dates sera dirigé vers le bas. Cette date correspond au jour où les gardes passent au méridien inférieur à minuit. D’autres instruments sont conçus pour un usage avec β de la Petite Ourse (Kocab), ou encore α de Cassiopée (beaucoup plus rare).

nocturlabe figure 2

Figure 2: Les gardes de la Grande Ourse

Les gardes sur la figure ci-dessus sont les étoiles Dubhe et Merak.

Pour utiliser le nocturlabe, on commence à placer l’index de minuit sur la date du jour (du disque des dates). Ensuite on vise avec un œil l’étoile polaire, et on vient placer l’instrument perpendiculairement (voir figure 3) à la ligne de visée de manière à voir l’étoile au centre du trou et la date de référence (le 6 septembre) vers le bas. On fait alors pivoter l’alidade jusqu’à ce qu’elle coïncide en visée avec les gardes. L’intersection de l’alidade avec le disque des heures nous indiquera alors l’heure de la mesure. On remarque sur la figure 3 qu’une des arêtes de l’alidade se prolonge vers le centre du trou. C’est cette arête qu’il faut utiliser pour la visée et la mesure.

nocturlabe figure 3

Figure 3: Mettre le nocturlabe perpendiculairement à la ligne de visée

nocturlabe figure 4

Figure 4: Dessin d’un nocturlabe

Un triangle noir sur le manche (un élément supplémentaire qui peut constituer le nocturlabe) pointe vers la date de référence (le 6 septembre), date que l’on garde vers le bas pendant l’usage de l’instrument.

Quelqu’un un peu attentif à ce qui précède objectera que l’heure donnée par un tel procédé n’est pas la même que celle donnée par un cadran solaire. Effectivement, si le dernier instrument indique, par définition, l’heure solaire, le premier donne une heure sidérale, puisque mesurée par rapport aux étoiles et non au Soleil. Cette dernière heure est plus courte que la première d’environ 3 minutes et 56 secondes. Ceci peut sembler négligeable de prime abord, mais ce retard s’accumule au fil des jours, si bien qu’au bout de 10 jours, il atteint déjà près de 40 minutes, ce qui n’est plus négligeable du tout.

Le nocturlabe a ceci de particulier qu’il convertit automatiquement l’heure sidérale en heure solaire. C’est pour cette raison que l’on place le minuit du disque des heures sur la date du jour : la conversion se fait ainsi mécaniquement.

Il aurait été utilisé par des marins du XVIe au XVIIIe siècle, les progrès de la mécanique horlogère le rendirent ensuite obsolète. On peut en trouver aujourd’hui dans des musées comme le Musée National de la Marine à Paris.

Note : le texte ci-dessus ne montre pas de photo de nocturlabe en raison de droits d’auteur qui sont posés par les musées. Pour voir de telles photographie nous vous renvoyons sur des sites comme ceux du National Maritime Museum de Greenwich ou du British Museum.

La SAF tient à jour un inventaire des nocturlabes.

Texte de Bernard Baudoux, auteur du
traite-du-nocturlabe
Traité du nocturlabe, 2014 (ISBN 978-2-9601555-0-1).

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