Anneau astronomique signé Fr. Joannes Motter, Louvain, milieu du XVIe, inv. IP.D. 252
Diam. 12 cm
Dépôt Observatoire Royal de Belgique
© Musées royaux d’Art et d’Histoire
Portfolio :
Qui ?
On ne peut pas en déterminer l’inventeur avec précision. Cependant, certains attribuent cette découverte à Hipparque (v.190 av. J.-C. – 120 av. J.-C.).
Quand ?
L’anneau astronomique aurait été inventé et créé par les Grecs au IIe siècle avant Jésus-Christ et a été utilisé jusqu’au XIXe siècle.
Évolution :
Gemma Frisius (1508-1555) modélise et décrit un anneau à quatre cercles (deux d’entre eux étant conjoints, ce qui donne l’impression que l’anneau est fait de trois cercles seulement) dans son fameux traité publié en 1537, De usu annuli astronomici.
Dans des modèles ultérieurs, dont celui de Gérard Mercator (1512-1594), sera ajouté un anneau supplémentaire représentant l’horizon local. Les anneaux astronomiques deviennent alors de petites sphères armillaires pliables.
Le cartographe français Oronce Fine (1494- 1555) ajoutera une « alidade », autrement dit une sorte de visée à pinnules. Cet appareil pouvait être utilisé le jour et la nuit.
Plus tard, William Oughtred (1574-1660) invente l’anneau à deux cercles, aussi appelé anneau d’Oughtred, dans lequel le méridien mobile est remplacé par un axe dans la direction des pôles (« axe du monde »), à pinnule mobile en fonction de la date d’observation. Très appréciés, les anneaux d’Oughtred furent en usage jusqu’au XIXe siècle.
Pour quoi ?
Cet instrument a été utilisé à des fins diverses. On l’utilisait :
- Pour connaître l’heure à la nuit tombée.
- Pour quantifier la durée d’une journée.
- Pour s’orienter.
Pour mesurer des tours ou bâtiments grâce à leur ombre.
L’anneau astronomique est donc un instrument très complet, qui pouvait être utilisé dans plusieurs domaines.
Comment ?
L’anneau astronomique est composé de plusieurs anneaux et méridiens :
- un méridien fixe : un anneau à suspension coulissant se déplace sur ce méridien. L’anneau à suspension doit être placé sur la latitude correspondante au lieu d’observation.
- un méridien mobile qui pivote autour des pôles (4). L’anneau principal, épais, contient un anneau intérieur coulissant auquel sont fixées les pinnules qui sont de la sorte réglables en déclinaison (analogue pour un astre de la longitude terrestre). Grâce à l’adjonction de ces pinnules, l’instrument est utilisable de jour comme de nuit. En effet, de jour, il peut être utilisé comme cadran solaire et donc par mesure de la hauteur du soleil. La nuit par contre, il sera utilisé en mesurant la hauteur d’une étoile.
- un anneau équatorial gradué par heure (24 graduations).
Ainsi pour déterminer l’heure du jour , il faut :
- Suspendre l’anneau verticalement par son crochet.
- Régler l’anneau à la latitude du lieu grâce aux graduations de l’anneau.
- Régler les pinnules selon la déclinaison du Soleil (sa hauteur par rapport à l’équateur) au jour de l’observation, (cette hauteur varie selon les saisons).
- Simultanément, pivoter l’instrument et tourner le méridien mobile, c’est à dire faire tourner l’instrument sur lui même jusqu’à ce qu’un rayon du Soleil traverse les deux pinnules (qui forment une ligne de visée). Ces rayons solaires vont alors frapper le cercle équatorial de l’instrument où l’on pourra lire l’heure. En sachant que si l’on est avant ou après le midi solaire, il n’y a qu’une seule position possible et l’instrument est alors orienté (c’est-à-dire que le pôle Nord de l’instrument donne exactement la direction du nord géographique).
Œuvres liées :
Références :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Oronce_Fine
http://fr.wikipedia.org/wiki/William_Oughtred
http://en.wikipedia.org/wiki/William_Oughtred
DUTARTE P., Les instruments de l’astronomie ancienne, de l’Antiquité à la Renaissance, Paris, 2006.