Les cadrans solaires de Martin Bernhardt

21 juin 2020

Lors d'une visite du Sonnenuhren Garten (Jardin des cadrans solaires) du Deutches Museum de Munich, nous avons pu observer ce curieux cadran en forme de fleur d'arum.

Ce type de cadran permet une lecture directe de l'heure légale, sans procéder aux corrections habituelles. En effet, sur un cadran «classique», pour passer de l'heure solaire (lue sur un cadran) à l'heure légale (de la montre), on doit tenir compte de l'équation du temps, de la longitude du lieu et ajouter 1 h en période «heure d'hiver» ou 2 h en période «heure d'été».

Martin Bernhardt (1919 – 2001), ingénieur et horloger allemand, a conçu ce modèle de cadran. Son premier exemplaire réalisé en 1965 a été présenté lors d'un concours organisé par la revue américaine d'astronomie «Sky & Telescope». On dénombre plus de 150 cadrans de ce type installés dans des lieux publics à travers le monde, notamment en Allemagne.

à droite : Sonnenuhren Garten (Jardin des cadrans solaires) du Deutches Museum de Munich
à gauche : Furtwangen im Schwarzwald : Deutches Uhrenmuseum - Robert Gerwig Platz

L'idée d'un cadran à lecture directe de l'heure revient à John Oliver Ryder (1834 –1909). Il a déposé un brevet en 1892. Un exemplaire de son cadran est exposé au Science Museum de Londres.

Le style parallèle à l'axe terrestre est profilé. Sa forme est déterminée en incorporant l'équation du temps de telle sorte que son ombre se projette quelques minutes en avance ou en retard par rapport à l'ombre que fournirait un style polaire.

La courbe de l'équation du temps n'étant pas symétrique, Bernhardt utilise deux styles différents : l'un pour l'été et l'automne, l'autre pour l'hiver et le printemps. On procède au changement de style à chaque solstice. Il s'agit en fait d'un cadran équatorial armillaire.

La table est parallèle à l’équateur et graduée de minute en minute. La ligne horaire de midi fait un angle égal à la longitude avec le méridien local. La différence entre «heures d'été» et «heures d'hiver» est prise en compte avec une double graduation des heures sur la table. Le style fournit une ombre large. L'heure est lue avec la limite gauche de l'ombre.

à droite : Munich photo prise le 16 avril 2011 à 11 h 29 min
à gauche : Furtwangen photo prise le 11 avril 2011 à 15 h 20 min. On constate un écart de 4 minutes, en fait le style du cadran de Furtwangen n'a pas été changé au solstice d'hiver !

Werner Schreiner poursuit la fabrication de ce cadran. Il allie technique et esthétique. Le cadran présente un diamètre d'environ 50 cm. Il se compose d'un alliage aluminium-magnésium, matériau inoxydable. La surface est sablée et anodisée. Les inscriptions et les graduations sont réalisées au laser. Il est généralement placé sur une colonne ou piédestal d'un mètre de hauteur. La précision annoncée de l'ordre d'une minute se vérifie sur les photos présentées. Il n'en est pas de même toute l'année. Il existe quelques jours autour des solstices où la lecture de l'heure est difficile.