Astronomie et histoire, une visite recommandée pour tous ceux qui voyagent dans la région de Bologne.
Astronomy and history, a recommended visit for anyone traveling in the Bologna region.
La méridienne de la basilique de San Petronio à Bologne, vue depuis le Sud.
The meridian of the Basilica of San Petronio in Bologna as seen from the South.
Au cours de mes voyages en Italie, j’ai eu le privilège de visiter le méridien de la basilique San Petronio à Bologne, un instrument solaire précis construit par l’astronome italien Gian Domenico Cassini en 1655. L’heure mesurée à l’aide d’instruments solaires est l’heure locale réelle[1]. Si un cadran solaire indique 12 heures, il est effectivement midi à l’endroit où se trouve le cadran solaire ; à ce moment-là, le soleil est plein sud par rapport à l’observateur et à son altitude maximale au-dessus de l’horizon pour la journée.
L’instrument solaire de San Petronio est en fait un cadran solaire horizontal avec un trou (voir image ci-dessous) situé au-dessus du sol de la basilique. Cela signifie que la basilique agit comme une gigantesque « camera obscura » : la lumière du soleil qui passe à travers le trou crée un cône lumineux qui est intercepté par le sol de la basilique, où une image du soleil est projetée. Comme la hauteur du soleil varie au cours de l’année, entre les solstices d’été et d’hiver, l’image projetée se déplace le long de la ligne méridienne. Le jour du solstice d’été, l’image projetée est la plus proche de la verticale du trou et au pied du méridien. À l’inverse, le jour du solstice d’hiver, elle est la plus éloignée de la verticale.
La méridienne a deux utilisations principales :
a. Indiquer midi tous les jours de l’année.
b. Mesurer l’angle entre la verticale du trou et les rayons solaires.
Dès le XIe siècle, l’Église utilisait les méridiens pour déterminer la date de l’équinoxe de printemps dans le but de réformer le calendrier. Le pape Grégoire XIII a procédé à cette réforme en 1582.
1. Ce système a été utilisé en Europe comme heure civile ordinaire jusqu’au milieu du XIXe siècle. C’est la création des chemins de fer qui a nécessité un accord plus large sur l’heure, et l’heure moyenne a été introduite en même temps que les fuseaux horaires.
During my travels through Italy, I had the privilege of visiting the meridian of the Basilica of San Petronio in Bologna, a precise solar instrument built by the Italian astronomer Gian Domenico Cassini in 1655. The time measured with solar instruments is the true local time[1]. If a sundial indicates 12:00 o’clock, it is effectively noon at the place of the sundial; at that moment the sun is due south with respect to the observer, and at its greatest height above the horizon for the day.
The solar instrument of San Petronio is in effect a horizontal sundial with a hole (image below) high above the Basilica’s floor. This means that the Basilica acts as a gigantic “camera obscura” as sunlight passing through the hole creates a luminous cone that is intercepted by the Basilica’s floor, where an image of the sun is projected. As the height of the sun varies along the year, between the summer and winter solstices, the projected image moves along the meridian line. On the day of the summer solstice, the projected image is closest to the vertical from the hole and at the foot of the meridian. Conversley, on the day of the winter solstice it is the furthest from the vertical.
The meridian has two main uses:
a. Indicate noon on every day of the year.
b. Measure the angle between the vertical from the hole and the solar rays.
Already in the 11th century, the church used meridian lines to determine the date of thge vernal equinox with the objective to reform the calendar. Pope Gregory XIII made this reform in 1582.
1. This was used in Europe as the ordinary civil time until de middle of the 19th century. It is the establishment of railways that required a wider agreement about time, and the mean time was introduced along with time zones.
Plaque de marbre du solstice d’été (en bas) et des mois de mai et juillet.
Summer solstice marble plate (bottom) and of the months of May and July.
Plaque de marbre du solstice d’hiver. On remarquera la taille de l’élipse qui représente la taille de la projection du soleil à cette époque de l’année.
Winter solstice marble plate. Note the size of the elipse that shows the dimentions of the solar projection at that time of the year.
Position du méridien sur le sol de la basilique.
Latitude: 44° 29′ 37.6″ N
Longitude: 11° 20′ 39″ E
Longuere: 66.811m.
A: Trou
B: Point à la verticale du trou sur le sol
C: Centre de la projection du soleil
D: Dimension de l’ovale lumineux
H: Hauteur du trou (27.07m)
Z: Angle entre la verticale et les rayons du soleil
L: Distance entre B et le centre de la projection
Le tracé de la méridienne de Cassini mesure 66.811m de longueur, ce qui en fait la plus grande du monde. Cassini voulant marquer par là la 600 000e partie du périmètre de la Terre, comme, plus tard, le mètre devait être la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre.
The Cassini meridian is 66.811m long, making it the longest in the world. Cassini wanted to mark the 600,000th part of the Earth’s circumference, just as, later, the meter would be the ten-millionth part of a quarter of the Earth’s meridian.
Le trou par où les rayons du soleil entrent dans la basilique.
The hole through which the sun’s rays enter the basilica.
Projection du soleil sur le sol de basilique peu après 12:00
Projection of the sun on the floor of the basilica shortly after 12:00 noon.
Reference:
1. Meridiana del tempio di S. Petronio tirata e preparata per le osservazioni astronomiche l’anno 1655 (link)