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Astrarium

L' Astrarium est un instrument issu de la modélisation du système solaire, composé simultanément d'une horloge astronomique et d'un planétarium, mis au point entre 1348 et 1364 par Giovanni Dondi.

L'Astrarium de Giovanni Dondi.

Principe de base

Reconstruction de l'astrarium par Giovanni Dondi dell'Orologio, Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci, Milan.

L'astrarium est considéré dès l'époque comme une grande réussite technique, comme la merveille de son temps. Giovanni Manzini de Padoue écrit en 1388 que c'est une œuvre « pleine de talent, réalisée et perfectionnée par vos mains, et gravée avec un doigté jamais atteint auparavant par la main d'un artisan expert. J'en conclus qu'il n'a jamais été inventé un objet aussi merveilleux, ayant autant de qualités, et d'un tel génie ». Dondi écrit qu'il eut l'idée de construire l'astrarium à partir du « Planétarium Théorique » de Novare qui décrit la construction de l'equitorium.

L'astrarium était essentiellement un mécanisme d'horlogerie comprenant un astrolabe et des cadrans calendaires ainsi que des indicateurs pour le soleil, la lune et les cinq planètes connues alors : Vénus, Mars, Saturne, Mercure et Jupiter. Il donnait en continu les principaux éléments du système solaire et pour la journée, les événements légaux, religieux et du calendrier civil. L'intention de Dondi était de permettre aux gens d'avoir une meilleure compréhension des concepts astronomiques et astrologiques. (L'astrologie était alors considérée comme un sujet digne d'étude de la part des intellectuels et était abordée avec un certain sérieux).

Description

L'astrarium avait environ 1 mètre de hauteur et se composait d'un bâti Ă  7 cĂ´tĂ©s en cuivre ou en fer, et reposant sur 7 pieds dĂ©corĂ©s en pattes de lion. La partie infĂ©rieure formait un cadran de 24 heures, fractionnĂ©es pour la première fois en heures et minutes, et un grand tambour calendrier donnant la date exacte, les fĂŞtes fixes de l'Église, les fĂŞtes mobiles et la position de la phase montante de la lune dans le zodiaque. La partie supĂ©rieure portait 7 cadrans d'environ 30 cm de diamètre chacun, montrant les donnĂ©es positionnelles du Mouvement Premier (Primum Mobile), de VĂ©nus, de Mercure, de la Lune, de Saturne, de Jupiter et de Mars. Dondi construisit sa montre entièrement Ă  la main, avec ses 107 engrenages et pignons. Il n'utilisa aucune vis et toutes les pièces Ă©taient fixĂ©es par plus de 300 goupilles coniques et clavettes, certaines Ă©tant soudĂ©es. La plupart des engrenages Ă©taient Ă  denture triangulaire, mais certains avaient des dents tronquĂ©es. Dans certains cas, Dondi utilisa des roues quasi-elliptiques afin de souligner plus exactement l'irrĂ©gularitĂ© du mouvement des planètes en se basant sur les Ă©picycles de PtolĂ©mĂ©e (gĂ©ocentrisme) plutĂ´t que les ellipses comme mis au point plus tard par Johannes Kepler. Sur certains de ces engrenages, la denture variait en taille et en espacement tout autour de la pĂ©riphĂ©rie. Pour donner les dimensions dans ses descriptions, Dondi se servait d'unitĂ©s telles que la largeur d'une plume d'oie, l'Ă©paisseur d'une lame de couteau ou la largeur d'un pouce humain.

Concernant les données du mouvement des planètes, il consulta les tables alphonsines établies aux environs de 1272.

Le mouvement d'horlogerie

Le mouvement d'horlogerie était piloté par un balancier réglé sur un rythme de 2 secondes. Son pignon droit activait un cadran marqué sur le bord par une échelle de 24 heures égales, avec des intervalles de dizaines de minutes. Ce cadran tournait dans le sens contraire des aiguilles d'une montre (sens trigonométrique positif), un pointeau fixe indiquant l'heure ; il pouvait être ajusté si besoin par intervalles de 10 min en sortant par glissement un pignon de 12 dents engrenant sur les 144 dents du cadran principal. De chaque côté du cadran horaire se trouvait un plateau fixe ou "tabula orientii" gradué en mois et jours selon le calendrier julien en vue de déterminer le moment des levers et couchers de soleil pour la latitude de Padoue (env. 45° N). À l'époque à laquelle l'horloge fut construite, les dates des solstices étaient le et le (ancien style ou calendrier julien).

Le calendrier

La roue du calendrier annuel ou tambour, placĂ©e dans la partie infĂ©rieure, faisait env. 40 cm de diamètre. Elle activait le calendrier des fĂŞtes et les cadrans ci-dessus. Autour de la circonfĂ©rence extĂ©rieure de cette roue se trouvait un large ruban divisĂ© en 365 sections, chacune comprenant des chiffres indiquant la durĂ©e de la lumière du jour, la lettre dominicale, le nom du saint du jour et jour du mois. Les mois successifs Ă©taient dorĂ©s ou argentĂ©s, et les lettres gravĂ©es remplies alternativement d'Ă©mail rouge ou bleu. Dondi n'avait introduit aucune indication ou tolĂ©rance pour les annĂ©es bissextiles : il recommandait simplement d'arrĂŞter l'horloge pendant toute une journĂ©e.

Le cadran du Primum Mobile

Immédiatement au-dessus du cadran des 24 heures se trouvait celui du "Primum Mobile", ainsi nommé parce qu'il reproduit le mouvement diurne des étoiles et le mouvement annuel du soleil sur le fond étoilé. C'était fondamentalement un astrolabe dessiné à l'aide d'une projection polaire Sud, avec un cadran fixe et un rete d'un modèle particulier qui tournait une fois au cours d'un jour sidéral. Ce rete était doté de 365 dents, mais était mû par une roue de 61 dents faisant 6 tours en 24 heures. Ainsi, le rete tournait une fois au cours des 365/366 d'un jour solaire ordinaire, ce qui équivalait à 366 passages successifs à l'apogée de l'équinoxe de printemps, avec 365 passages similaires du soleil. Dondi constata que ses approches ne correspondaient pas exactement à la durée réelle d'une année solaire et recommanda d'arrêter l'horloge de temps en temps pour la réajuster.

Les cadrans planétaires

Chacun des cadrans planétaires utilisait un système d'horlogerie complexe afin de donner une idée assez précise du mouvement des planètes. Ceci correspondait raisonnablement à la théorie de Ptolémée et aux observations pratiques. Pour donner un exemple, le cadran de Mercure de Dondi utilisait une roue de 146 dents, deux roues ovales de 24 dents irrégulières engrenant ensemble, une roue de 63 dents tournées vers l'intérieur et engrenant sur un pignon à 20 dents. La roue de 63 dents faisait un tour par an, mais irrégulièrement du fait des roues moteur ovales, faisant ainsi tourner la roue de l'indicateur principal de 63/20 x 12 signes du zodiaque chaque année. Ceci équivalait à 37 signes et 24°, une bonne approximation par rapport à la valeur exacte qui est de 37 signes, 24° 43' 23" en théorie.

Qu'est devenue cette horloge ?

En 1381, Dondi présenta son œuvre au Duc Gian Gelazzo Visconti qui l'installa dans la bibliothèque de son château de Pavie. Elle resta là jusqu'en 1485 au moins. Il se peut qu'elle ait été vue et dessinée par Léonard de Vinci. Mais on ne sait rien de sa fin. Il se peut que l'original ait été détruit à Mantoue en 1630, mais des copies existent actuellement au National Museum of American History du Smithsonian Institution de Washington, à l'Observatoire de Paris, au Science Museum de Londres, au Musée international d'horlogerie de La Chaux-de-Fonds ainsi qu'au Musée de la Montre Beyer (Uhrenmuseum Beyer) de Zurich.

Bibliographie

  • (fr) (s. dir.), Bertrand Gille : Histoire des techniques, Gallimard, coll. « La PlĂ©iade », 1978 (ISBN 978-2-07-010881-7)
  • (en) Bedini and Madison, 1966 "Mechanical Universe : the Astrarium of Giovanni de'Dondi" (Transactions of American Philosophical Society)
  • (en) King, Henry "Geared to the Stars: the evolution of planetariums, orreries, and astronomical clocks", University of Toronto Press, 1978
  • (en) Baillie G. H., Lloyd H. A. and Ward F. A. B., "The Planetarium of Giovanni de Dondi citizen of Padua", 1974 London
  • Giovanni Dondi dall'Orologio; (introd., trascrizione e glossario a cura di Antonio Barzon, Enrico Morpurgo, Armando Petrucci, Giuseppe Francescato). Tractatus astrarii: biblioteca capitolare di Padova, Cod. D. 39. — Roma: CittĂ  del Vaticano: Bibl. apostol. Vaticana, 1960.
  • Giovanni Dondi dall'Orologio; (publ. crit. and tradit. vers. Emmanuel Poulle). Tractatus Astrarii. — Genève: Droz, 2003. — (ISBN 2-600-00810-1)

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

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