CADRAN SOLAIRE ÉQUATORIAL À CASABLANCA

DES OBJETS DU PATRIMOINE DE CASABLANCA À CONNAITRE ET À RESTAURER

Cadran solaire en face de la grande Poste de Casablanca

Ce cadran solaire, ou seulement la plaque qui en reste, se trouve en face de la grande Poste de Casablanca, dans le jardin créé à coté de l’ancien théâtre de Casablanca. Il est posé sur une colonne qui porte la date de 1914-1915, à titre de décoration et ne fonctionne plus. 
C'est un Ami, Si Abdellah Naguib, administrateur de la page Facebook "CASABLANCA-DAR EL BAIDA" et infatigable défenseur de la mémoire et du patrimoine de Casablanca, qui a attiré mon attention sur la situation déplorable de quelques cadrans solaires anciens de cette ville. Ce document se propose de redonner vie à l'un d'eux et de le faire connaitre à travers l’histoire, la conception et le fonctionnement du cadran solaire. Dans l’espoir qu’une action énergique de restauration des cadrans solaires de Casablanca, soit lancée pour la sauvegarde de ces précieux objets qui font partie du patrimoine casablancais et dont la conception avait fait appel aux sciences musulmanes. Ce type de cadran solaire est dit équatorial; cela sonne un peu exotique, mais c’est le nom scientifique qui lui est attribué, du fait de la particularité de sa plaque qui lui donne quelques avantages: le plan de cette plaque est parallèle au plan équatorial de la Terre.  

Disposition du cadran solaire de Casblanca par rapport à l'équateur

BRÈVE HISTOIRE DU CADRAN SOLAIRE

On s’était aperçu, depuis des temps immémoriaux, que l’ombre au soleil d’un arbre ou d’une arête d’un mur, tourne autour de sa base, au cours d’une journée et peut donc,  selon sa direction, indiquer l’heure dans la journée. Une tige  « correctement » plantée dans une plaque, en notant les heures sur cette plaque, donne la mesure du temps qui passe. L’idéal serait que cette plaque, avec les heures ainsi indiquées, puisse servir tous les jours,  toute l’année et en toute saison, de la même manière. Le « correctement » veut dire une bonne orientation de la tige, une bonne orientation de la plaque, et une bonne position de l’une par rapport à l’autre. Ces recherches d’orientation  ont nécessité des siècles de tâtonnements. C’est seulement entre le 13^ème et le 14^ème siècle que les savants musulmans avaient proposé, scientifiquement, une orientation correcte et logique de la tige ou style, parallèle à l’axe des pôles Nord – Sud. Depuis, cette orientation a été adoptée à travers le monde. C’est pour cette raison que l’on voit des tiges inclinées sur les plaques horizontales ou verticales de cadrans solaires classiques. Le cadran solaire est considéré comme le plus vieil instrument scientifique créé par l’homme.

Mais pourquoi donc les savants musulmans ?

Parce que dans la tradition musulmane, les heures de prière sont déterminées par la position du soleil dans le ciel, et donc les savants astronomes musulmans ont été les plus impliqués dans les recherches au niveau des instruments de la mesure du temps et de l’orientation (des mosquées et des cimetières) comme le cadran solaire et l’astrolabe.

CONCEPTION DU CADRAN SOLAIRE ÉQUATORIAL

Le style (tige) parallèle à l’axe des pôles est dit style polaire car il est orienté vers l’étoile polaire. Un cadran solaire qui a un tel style présentera chaque jour de l’année la même face au soleil, quelle que soit la position de la Terre sur son orbite. 

Figure 1:Orientation de la tige et des plaques du cadran solaire

Proposons-nous de construire un cadran solaire à Casablanca. Sur la figure 1, on positionne la ville sur le globe terrestre avec sa latitude de 33°. Si l’on projette de construire un cadran solaire horizontal, la plaque de ce cadran correspond à la tangente ( en bleu) au globe. Comme il est dit plus haut, pour une utilisation permanente du cadran, la tige doit être parallèle à l’axe des pôles Sud-Nord. Dans ce cas, par une comparaison d’angles, on constate que l’angle au centre du globe, c'est-à-dire la latitude de Casablanca, est égal à l’angle que fait la tige avec la plaque horizontale. Ce sera la règle dans n’importe quel point du globe : pour tout cadran solaire horizontal, la tige doit faire avec la plaque un angle égal à la latitude du lieu. Par exemple, pour Dakar ce sera 15° ; pour Marrakech, 31° ; pour Casa, 33°; pour Paris, 49° et pour Stockholm, 60°.

Cadran solaire horizontal pour
Marrakech ( construit par A. Terkemani)                     

Sur ce type de cadran, on remarque que les lignes horaires sont symétriques par rapport à la ligne horaire du midi et qu’elles ne sont pas équidistantes, comme on le voit sur un cadran solaire horizontal de Marrakech.  

Maintenant, imaginons sur la même figure 1, une plaque (en rouge) qui soit perpendiculaire à la tige. Cette plaque serait alors parallèle au plan de l’équateur et ce cadran solaire ainsi formé est appelé cadran solaire équatorial.

En un jour, ce cadran fera un tour complet autour de l’axe des pôles, comme le globe terrestre lui-même, à la même vitesse. Les rayons solaires feront avec cette plaque un angle constant pendant ce jour, donc durant 24 heures. Pendant ce temps, l’ombre de la tige, aura la même longueur et tournera à la même vitesse de rotation que la Terre. Elle tournera dans le même sens que les aiguilles de nos montres !

Dans ces conditions, en une heure l’ombre de la tige aura tourné de :

360° :  24   =   15°

Au cours de la journée, les lignes horaires sont toutes équidistantes de 15°. C’est le cas du cadran solaire équatorial de la grande Poste Casablanca.

La figure 2 donne ce cadran solaire redessiné avec des chiffres arabes au lieu de chiffres romains. La tige a été ajoutée.

Figure 2 : Cadran solaire de Casablanca redessiné avec des chiffres arabes

Photo du cadran, prise de côté  

La figure 3 donne une vue de côté de ce cadran solaire. La tige a été ajoutée et fait un angle de 33°, latitude de Casablanca, avec le plan horizontal. La plaque du cadran fait un angle de 57° (90°- latitude de Casablanca) avec le plan horizontal.

Figure 3 : Vue de côté . Cadran solaire de Casablanca

Ce type de cadran solaire a plusieurs avantages :

•          Les lignes horaires consécutives font entre elles un angle de 15°. Ce qui facilite le traçage de ces lignes en partant de celle de midi qui est confondue avec le méridien du lieu.
•         Ce type de cadran peut fonctionner dans n’importe point du globe. La plaque de ce cadran peut fonctionner dans d’autres villes, de latitude différente, si on l’oriente vers le nord et qu’on l’incline sur le plan horizontal d’un angle égal à 90° -  latitude du lieu.  Donc le cadran de Casablanca fonctionnera : A Dakar  avec une inclinaison de 75°,  à Marrakech ce sera 59°, à Paris  41°, à Stockholm   30°.

Et théoriquement, car les rayons solaires n’y arrivent pas, ce même cadran solaire de Casablanca, fonctionnerait aux pôles, en étant posé horizontalement.

• Si la tige traverse la plaque et que le tout est exposé au soleil sans obstacle, face au nord, les deux faces du cadran solaire équatorial peuvent être utilisées pour lire l’heure. C’est le cas du cadran solaire équatorial monumental de Londres.

Cadran solaire équatorial monumental à Londres

CORRESPONDANCE ENTRE L’HEURE SUR LE CADRAN SOLAIRE ET L'HEURE CIVILE.

Le passage de l’heure solaire, donnée par le cadran, à l’heure civile de nos montres dépend de l’heure d’été fixée par le gouvernement marocain (GMT ou GMT+1), de la longitude de Casablanca, et du jour de la lecture de l’heure. Il faut donc effectuer trois corrections imposées par ces paramètres.

•     Correction due au changement d’heure saisonnier

A l’heure lue sur le cadran, Il faut ajouter une heure si l’heure en cours au Maroc est GMT+1  (Greenwich Mean Time).

•      Correction de longitude

Le méridien de Greenwich de référence passe tout près d’Oujda. Tous les cadrans solaires se trouvant à l’ouest de ce méridien doivent avoir la lecture des heures majorée du temps de décalage. (On s’aperçoit de ce décalage, pendant le Ramadan quand le jeûne est rompu à Casablanca 23 minutes après Oujda. Toutes les prières sont aussi décalées de 23 minutes). 
Le décalage d’un degré de longitude correspond à un temps de : 24 heures : 360,  c'est-à-dire 24 x 60 : 360 =  4 minutes.

La longitude de Casablanca est de 7° 35’. Pour la correction de longitude à Casablanca, il faudra ajouter à l’heure du cadran solaire,       7° 35’  x  4  =    30mn 20 s. Soit environ, une demie-heure. 

•        Correction de l’équation du temps 

 Avec les moyens modernes de suivi des déplacements de la Terre, on s’est aperçu que dans son mouvement de révolution autour du Soleil, la Terre n’a pas une vitesse uniforme durant toute une année. A certaines périodes il y a une accélération, à d’autres au contraire il y a un ralentissement. La courbe de l’équation du temps donne le temps qu’il faut ajouter (s’il y a avance) ou retrancher (s’il y a retard) à l’heure donnée par le cadran solaire. Par exemple, le 8 aout la courbe indique qu’il faut ajouter 6 minutes. 
En résumé, si le cadran solaire de Casablanca indique 4 heures le 8 août et l’heure civile suivie au Maroc étant GMT +1, cela correspond sur nos montres à : 4 heures + 1 heure   +  30 minutes + 6 minutes =  5 h 36 mn.
Naturellement, il est plus pratique et plus confortable, aujourd'hui, de jeter un œil à nos montres pour avoir l'heure, mais il est utile et important de connaître et de prendre soin des instruments qui ont donné l'heure à nos ancêtres, durant de nombreux siècles. 

RESTAURATION DES CADRANS SOLAIRES DE CASBLANCA

Il y a quelques cadrans solaires anciens à Casablanca qui sont malheureusement à l’état d’abandon. On peut citer ceux de Jamaa Mohammedi des Habous, de l’Ecole d’horlogerie, de la Rue El Arar et enfin celui la Grande poste. Les visiteurs et les promeneurs passent devant sans savoir que ces objets ont donné l’heure, il y a longtemps, à la population casablancaise et indiqué aux mouaddines le moment d’appel à la prière. Ils ont agrémenté des façades et des jardins, et donné la mesure du temps qui passe. Malheureusement leur  temps à eux s’est arrêté…

La restauration de tels objets consistera à reconstituer, à l'identique, les chiffres détruits ou effacés, à replanter les tiges manquantes dans la bonne position. On devra aussi ajouter des notes explicatives à l’intention du public. Une telle action nécessitera une dépense et des moyens  dérisoires mais sera, certainement, une marque visible de respect dû  et nécessaire  pour la sauvegarde du  patrimoine de Casablanca.

Abdelmalek  Terkemani
Expert et chercheur

                                                                                                              

Pour en savoir plus, on peut lire :  Comment construire des cadrans solaires au Maroc.

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