Un cadran solaire est la forme la plus primitive d’une horloge. Le cadran solaire le plus simple consiste en un bâton enfoncé dans le sol, qui projette une ombre indiquant l’heure de la journée.
Au début de l’histoire de l’humanité, la division du temps la plus élémentaire était la nuit et le jour. Au-delà, il était évident que le soleil se levait sur un horizon et se couchait sur l’autre. Il y a fort à parier que les ombres portées pendant que le soleil faisait son voyage dans le ciel, n’ont pas échappé à l’attention des humains primitifs. Les ombres du matin étaient longues, se raccourcissant progressivement pour disparaître à midi, puis s’allongeant à nouveau dans la direction opposée, traînant le coucher du soleil. La projection d’ombres aurait été un outil naturel pour lire l’heure.
Personne ne peut savoir quand le premier cadran solaire est apparu, mais nous savons que dès 3500 avant JC, les Égyptiens construisaient des cadrans solaires qui non seulement indiquaient l’heure, mais indiquaient le jour le plus long et le plus court de l’année.
Les cadrans solaires sont généralement constitués d’un disque circulaire inférieur qui représente le cadran d’une horloge, sur lequel sont segmentées des lignes indiquant les heures. Le cadran solaire peut également suivre les marées, les saisons ou les équinoxes. Un obélisque ou gnomon se dresse au centre, servant d’élément qui projette l’ombre-main, qui marque le temps. Dans l’hémisphère nord, lorsque le soleil traverse le ciel, l’ombre se déplace dans le sens des aiguilles d’une montre. A midi local, l’ombre disparaît.
Pour compenser l’inclinaison de la terre sur son axe, les cadrans solaires peuvent être orientés vers le nord. Sinon, le cadran solaire ne compensera pas le chemin légèrement différent du soleil dans le ciel chaque jour lorsque la terre se déplace au fil des saisons. Les cadrans solaires inclinés vers le nord sont appelés styles. Parce que leur alignement compense l’inclinaison de la terre, les marques des heures peuvent rester les mêmes toute l’année.
Le langage même que nous utilisons pour garder le temps nous renvoie au cadran solaire. Hour et hora (grec et latin pour la même), viennent de har ou hor, l’ancien mot égyptien pour jour ou chemin du soleil. Le dieu égyptien Horus, avec une tête de faucon et un corps d’homme, était le dieu de l’aube.
Les cadrans solaires sont restés la forme la plus précise de chronométrage, même après l’invention des horloges. En fait, les gens utilisaient des cadrans solaires pour réinitialiser les horloges arrêtées ! Avec l’avènement de la montre-bracelet pratique, cependant, les cadrans solaires ont été relégués à de belles décorations de jardin.
Le plus grand cadran solaire du monde est situé dans l’observatoire Jantar Mantar construit par Jai Singh dans le nord de l’Inde. Il s’appelle le Samrat Yantra, et l’imposante structure en pierre culmine à plus de 89 mètres de haut. Plus surprenant, on dit qu’il est précis en une fraction de seconde !