MESURE DU TEMPS. CALENDRIERS. 1. Découpage du temps Au

Document de seconde
09/05/08
MESURE DU TEMPS. CALENDRIERS.
1.
Découpage du temps
Au cours de l'histoire, la façon de mesurer le temps a été dictée par le type d'activité. Les paysans ont pris les saisons comme
référence, car elles sont très importantes pour le travail des champs ; les bergers se sont basés sur le mois lunaire, car il permet de
compter le temps de gestation des bêtes ; les artisans sur la journée, utilisée comme unité de mesure du travail, et les prêtres de
l'antiquité sur le parcours des astres, considérés comme l'expression de l'ordre divin. En déterminant le jour et la nuit, le soleil est depuis
toujours le repère temporel fondamental de tous les êtres vivants. La tombée la nuit provoque une baisse de température qui fait ralentir le
rythme de la vie elle-même ; l'absence de lumière interrompt le processus de croissance des plantes et empêche la plupart des activités du
monde animal terrestre.
Entre son lever et son coucher, le soleil parcourt un arc de cercle dans le ciel... Nos ancêtres s'aperçurent que le soleil se lève et se
couche en des points légèrement différents selon les saisons : que la hauteur du soleil à midi est variable aussi, que la durée du jour par
rapport à celle de la nuit n'est pas toujours la même. Ils comprirent encore que toutes ces variations se répètent très régulièrement et
qu'elles sont accompagnées, dans la nature, par des changements tout aussi réguliers : la floraison de certaines plantes, l'arrivée le départ
des oiseaux migrateurs, l'alternance de saisons chaudes et froides. A partir de toutes ces observations, les hommes prirent conscience
d'un temps fait de cycles saisonniers réguliers.
A l'intérieur de ces cycles saisonniers, nos ancêtres organisèrent le temps en plus courtes périodes, en fonction des phases de la
Lune ils comptèrent une durée de 29 jours pour le cycle des phases de la lune ( nouvelle lune, premier quartier, pleine lune et dernier
quartier ) et 7 jours environ, c'est à dire une semaine pour la durée d'une phase.
2.
Calendriers : Pour s'organiser, les hommes ont donc inventé le calendrier.
2.1 Calendrier néolithique :
On a trouvé des tablettes en os, vieilles de 30000 ans portant des traits regroupés par ensembles de 29 ou 30 unités, comme les jours
du mois lunaire, sortes d'almanach. Si tel était le cas, ces tablettes seraient l'un des tous premiers exemples d'écrit, où un signe
représente une chose (en l'occurrence, un jour).
2.2 Le calendrier égyptien :
En Egypte ancienne, la vie des hommes dépendait du Nil, car ses inondations fertilisaient les champs qui se trouvaient sur ses
rivages. Bientôt, les Egyptiens comprirent que ces inondations se répétaient avec une grande régularité : en été, au moment où l'étoile
Sirius apparaissait dans le ciel, commençait la crue des eaux, jusqu'à l'inondation de la vallée. Puis une lente décrue commençait,
suivie d'une période de semi-sécheresse au terme de laquelle, le Nil recommençait à monter. Les Egyptiens eurent alors l'idée
d'élaborer un calendrier basé sur ce cycle : le début de l'année coïncidait avec la prernière inondation (19 juillet de notre calendrier
actuel) et sa fin avec le début de l'inondation suivante. En fonction de cela, Us partagèrent l'année en 12 mois de 30 jours et en 3
saisons de 4 mois ; chacune d'elles correspondait à différents types de travaux agricoles et rythmait la vie quotidienne: la saison de
l'inondation , la saison des Semailles , la saison des Récoltes.
2.3 Notre calendrier :
Il n'est pas facile de concevoir un calendrier qui reste valable et régulier pendant longtemps. La plus grande difficulté entre l'année
solaire (environ 365 jours) et le mois lunaire (29 jours) : 365 n'est pas divisible par 29 ! Les Romains ont trouvé la solution ils ont tout
simplement renoncé à la référence lunaire en divisant mathématiquement l'année par 12 : 12 mois de 30 ou 31 jours, à l'exception d'un
mois qui n'en compte que 28 (ou 29, tous les quatre ans, lors de l'année bissextile). Ce calendrier dit julien fut promulgué par Jules
César en 63 av J.C.. Notre calendrier actuel, promulgué en 1582 par le pape Grégoire XIII, est le même que celui des Romains, à
l'exception de la correction apportée par ce même pape d'une petite erreur commise par les astronomes de l'antiquité, l'année julienne
comptait en effet 11 minutes et 10 secondes de plus que l'année solaire réelle. Au cours des siècles, il s'était donc accumulé 10 jours
de trop. Il fut donc décidé de les supprimer d'un seul coup, et aussi de sauter une année bissextile chaque siècle l'année du millénaire
reste bissextile pour éviter que l'erreur se reproduise. Le calendrier grégorien a été largement adopté, mais avant de s'imposer, sa
diffusion a été longue et laborieuse. Dans certains pays, le calendrier julien subsistait encore il y a à peine 50 ans.
2.4 Calendrier israélite :
Sous sa forme actuelle, il remonte au IV ème siècle de notre ère. Il s'agit d'un calendrier luni-solaire: l'année est solaire, mais les mois
suivent les phases lunaires. Pour concilier ces 2 paramètres, on alterne des années de 12 et 13 mois et des mois de 21 et 30 jours.
2.5 Calendrier musulman :
Un des rares qui soit purement lunaire : l'année résulte de la somme de 12 lunaisons et par conséquent, elle ne compte que 354 jours.
Selon le Coran, le mois commence lorsque le prernier croissant de la nouvelle lune apparaît.
2.6 Calendrier chinois :
Autrefois, les Chinois utilisaient un calendrier luni-solaire : 12 mois lunaires, auxquels on ajoutait un 13 ème de temps en temps pour
rester en harmonie avec le cycle du soleil et les saisons. Les années, quant à elles, étaient regroupées en ères, un peu comme nos
siècles, sauf qu'elles ne comptaient que 60 ans.
3.
Les appareils de mesure du temps.
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3.1 Le cadran solaire
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Le gnomon : le mot vient du grec connaître. C’est l’ancêtre du cadran solaire. C’est un bâton planté en terre verticalement ; la
longueur de l’ombre permet de repérer l’heure au soleil.
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Le cadran solaire : Le cadran solaire donne l’heure locale, quand le soleil n’est pas voilé c’est une surface plane dans laquelle est
plantée une tige appelée style . La direction de l’ombre indique l’heure au soleil . le cadran est divisé en douze heures du lever au
coucher du soleil, mais comme la durée du jour varie selon les saisons, la durée des heures varie également . Progressivement la
graduation du cadran se perfectionne, mais elle est toujours imparfaite en raison de l’orientation verticale du style . Au XIV siècle,
les Arabes, en inclinant la tige du cadran selon la latitude du lieu ,en font un instrument fiable . Le cadran solaire le plus ancien
que nous connaissions est égyptien et date de 1500 avant JC. Ce système est connu dans toutes les civilisations, mais il est
imprécis .
3.2 La clepsydre ou horloge hydraulique
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Clepsydre vient du grec klepsydria, voleur d’eau car elle servait à limiter le temps de parole des avocats lors des procès . C’est
un instrument qui mesure le temps par l’écoulement d’une certaine quantité d’eau d’un récipient dans un autre . On pense qu’elle
fut inventée par les Egyptiens au XVI e siècle avant JC . Elle est peu fiable car la vitesse de l’écoulement varie en fonction de la
température et de la pression de l’eau, et est difficile à graduer . les Egyptiens pallient cet inconvénient en utilisant des récipients
de forme évasée . Mais c’est le physicien grec, Ctésibios d’Alexandrie, qui améliore considérablement l’horloge à eau par un
système de flotteur qui régule le débit dans un récipient annexe. Des perfectionnements complexes améliorent sa fiabilité , mais
elle doit être réglée sur le cadran solaire .
Progressivement les deux techniques du cadran solaire et de la clepsydre sont associées dans des horloge à eau astronomique
mises au point dès l’Antiquité grecque.
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Le sablier
Peu cher et silencieux, il doit être hermétique pour que le sable ne soit pas humide . Les progrès de la verrerie ont rendu
sa fabrication possible . Utilisé couramment au XIV e siècle, il permet de mesurer le temps quand le ciel est couvert et
que les cadrans solaires ne peuvent plus servir. On l’utilise sur les bateaux où il sert à définir le service de bord de
quatre heures, le quart .
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Horloge à encens
En Chine, le temps est aussi mesuré par la combustion lente d’un bâton d’encens qui brûle un fil ; ce fil est relié à une
boule qui tombe dans un récipient métallique marquant ainsi une certaine durée.
3.3 Mesurer un temps artificiel : les horloges mécaniques
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D’abord les horloges à foliot
En 1370 apparaît la véritable horloge mécanique dont une pièce appelée foliot permet de réguler l’énergie fournie par un
poids à une roue . Le mouvement est ensuite transmis à des rouages qui entraînent les aiguilles . La régulation est
imparfaite car la dérive peut atteindre une heure par jour. Les premières horloges ne montrent pas l’heure . Reliées à une
cloche, elles sonnent l’heure et sont avant tout destinées aux moines dont les journées ont été strictement découpées
par la règle de saint Benoît en sept périodes de prières, du milieu de la nuit où on sonne la première prière, les matines,
jusqu'aux deux dernières, les vêpres et complies, en fin de journée .
A partir du XIVe siècle, les villes d’Europe se dotent d’horloges sur les clochers et le beffroi . Elles sont peu précises et
doivent être quotidiennement réglées sur les cadrans solaires ou les clepsydes.
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Puis, en ,1657 , l’invention de la première horloge à pendule révolutionne l’horlogerie .
Elle est le résultat des travaux de Christiaan Huygens ( 1629-1695), mathématiciens , physicien et astronome hollandais, dont le
père fut un ami de Descartes et qui eut connaissance des travaux de Pascal et Pierre de Fermat . A partir des découvertes de
Galilée ( 1564-1642) sur les propriétés des oscillations du pendule, il eut l’idée de remplacer le foliot par un pendule ; c’est
l’horloger Salomon Coster qui a réalisé la première horloge à pendule à partir des indications de Huygens . Presque toutes les
horloges existantes furent alors transformées car la modification permettait d’abaisser les erreurs de 6 à 1 .
3.4 Aujourd'hui, la montre à quartz met tout le monde à l'heure
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La montre à quartz, dont le principe est connu depuis les années 1920 :
La pile à très faible consommation de l’ordre de 10 millionième de watt/heure, est la source d’énergie qui remplace le ressort . La
technologie de la montre à quartz s’appuie sur la piezo-électricité, phénomène propre à certains type de cristaux, tel le quartz . Il
apparaît à la surface de ces corps quand on les soumet à des pressions ou à des charges électriques . Cela permet d’obtenir des
vibrations électriques ou mécaniques stables . Ces propriétés ont été mises en évidence à Paris , en 1880, par Pierre et Jacques
Curie .
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