Gnomon : le premier instrument de mesures astronomiques



Obélisque assyrien sculpté, en marbre blanc, hauteur 2,84m, sauvé du palais du roi Sennacherib, 704-681BC, à Ninive.
British Museum, Assyrian palace sculptures Paul Collins photos Lisa Baylis et Sandra Marshall

Le gnomon est un obélisque qui porte ombre du Soleil sur une terrasse gravée de 7 hyperboles graduées. Cet instrument permet de connaître les dates des équinoxes et des solstices, sans être affecté par la réfraction atmosphérique. De ces mesures de plus en plus précises, Thalès, Euctémon, Eudoxe, Callippe, Hipparque, Géminos, Cléomède conclurent que les saisons avaient des durées inégales : printemps 94 jours, été 92, automne 89, hiver 90. De manière limpide Hipparque démontra alors que le cercle décrit par le Soleil n’était pas centré sur la Terre comme le croyait Aristote, mais décalé de 1/25 du rayon Terre-Soleil ; en effet le Soleil n’est pas situé au centre de l’ellipse que décrit la Terre mais en l’un de ses foyers. Hipparque donnait la direction apogée-périgée et concluait que le Soleil est au plus près de la Terre, en automne-hiver, le 26 novembre (pour notre siècle c’est le 6 janvier). Ce résultat d’Hipparque est conforme à la loi des aires de Képler : au périgée la distance est plus courte, la vitesse plus grande, donc la saison plus courte. Ce problème d’Hipparque est considéré comme l’une des belles pages de l’astronomie et des mathématiques ; cette méthode des arcs capables fut longtemps utilisé pour faire le point en mer, à proximité des côtes, avec le relevé azimutal de 3 amers.