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Questions de Méridien

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Ken Tapping, le 10 juin 2009

Dans le ciel, cette semaine...

> Mars et Vénus se courtisent à l'est, peu avant l'aube.

> Jupiter apparaît aux premières heures du matin et Saturne brille au sud la majeure partie de la nuit.

> La lune entrera dans son dernier quartier le 15 juin.

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De passage à Paris il n'y a pas longtemps, l'hôtel où je logeais se trouvait à une courte distance de marche de l'église Saint-Sulpice, édifice qui occupe une bonne place dans un roman populaire récent et le film de ce roman. A part les évènements fantaisistes qui, selon le livre et le long métrage, se sont déroulés à cet endroit, le récit mentionne un fait qui ne manquera pas d'intéresser les astronomes : la présence d'un méridien et d'un calendrier solaire très précis. Leur but était d'indiquer la date à laquelle certaines fêtes religieuses devaient être célébrées.

Traditionnellement, les églises sont bâties en forme de croix, leur nef étant orientée d'ouest en est et leur transept, du nord au sud. Un grand vitrail dans le mur sud de l'église surplombe le sol à environ 25 mètres de hauteur. Ce vitrail comprend une plaque en métal percée d'un trou, de sorte que lorsque le soleil se trouve droit au sud, un rayon frappe le sol. Onze mètres plus loin, sur le sol, est posée une dalle carrée en marbre portant une inscription en latin et une date, 1745.

Sur cette dalle se trouve une languette de laiton d'environ un centimètre de largeur orientée vers le nord, qui se poursuit sur une cinquantaine de mètres entre des bandes de marbre jusqu'à l'extrémité nord du transept, où se dresse un obélisque de près de 11 mètres. La languette métallique remonte le monument en son centre. À une certaine hauteur apparaissent une flèche et deux lignes ondulées. De petits indicateurs en laiton sont répartis le long de la languette, sur le sol. Voici comment fonctionne le dispositif. L'angle d'élévation du soleil à midi change durant l'année. Le soleil se situe à son point culminant au solstice d'été et à son point le plus bas au solstice d'hiver. Aux équinoxes du printemps et de l'automne, il se trouve à mi-chemin entre ces deux extrêmes. Au solstice d'été, les rayons du soleil pénètrent par l'orifice à un angle élevé, de sorte qu'ils éclairent un point précis de la languette métallique, sur la dalle de marbre. Au solstice d'hiver, quand l'angle est rasant, les rayons frappent la languette, mais au niveau de la flèche et des traits ondulés, sur l'obélisque. Les marques au sol, sur la languette, indiquent l'emplacement du rayon lumineux aux équinoxes et aux diverses fêtes religieuses célébrées à date fixe.

Le feuillet d'information sur ce dispositif (un gnomon) en donne les dimensions exactes. On a donc pu estimer la précision avec laquelle sont indiquées les dates sur la languette de laiton. Le fait est qu'avec un gnomon de cette taille, on peut facilement déterminer les dates au jour près. Bien sûr, sous cette simplicité apparente se cachent de nombreux relevés solaires détaillés et une construction très minutieuse.

Le méridien est une ligne imaginaire allant d'un pôle de la Terre à l'autre. Les méridiens suivent exactement l'axe nord-sud. Celui de l'église Saint-Sulpice ne correspond toutefois pas au méridien de Paris, établi par l'observatoire de cette ville pour la navigation. En effet, ce dernier passe à environ une centaine de mètres à l'est de l'église, avant de traverser l'Observatoire de Paris et le Louvre. Un méridien analogue a été établi à travers l'Observatoire royal de Greenwich, au Royaume-Uni, également pour faciliter la navigation. Après maints pourparlers internationaux, il a été convenu qu'on utiliserait celui du Royaume-Uni plutôt que celui de Paris, ce qui explique pourquoi le méridien correspondant au degré zéro de latitude passe par Greenwich.


Ken TappingKen Tapping est astronome à l'Institut Herzberg d'astrophysique du Conseil national de recherches du Canada (IHA-CNRC). Il travaille à l'Observatoire fédéral de radio-astrophysique de Penticton (C.-B., V2A 6K3). Tél. : (250) 493-2277; téléc. : (250) 493-7767;
Courriel : ken.tapping@nrc-cnrc.gc.ca.