Mai 2005

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Les Cadrans Lunaires - Moon dials 



Ce mois-ci, à la demande générale, une 1ère solution de cadran sans soleil et quelques problèmes lunaires pour les gnomonistes.
This Month, an initial  solution to get the time without sun and also some lunar problems for gnomonists.

Des exemples de cadrans lunaires -Lunar dial examples


Nouveautés
  A gauche

Le cadran déclinant du matin avec affichage de l'heure lorsque le soleil l'éclaire



A droite

Un tableau de traduction lorsque le cadran est éclairé par la lune
En fonction de l'age de la lune (lignes de 5 à 25 jours)
et de l'heure indiquée par le cadran (colonnes de V à XII h)
on obtient l'heure.

C'est une des méthodes de lecture mais je ne l'ai jamais vue ailleurs.
Cadran de Beru (39) - Photo Gérard Oudenot
Pour ceux qui pensent que la lune ne peut pas faire de l'ombre sur un cadran
Jean-Michel Ansel nous prouve le contraire avec son cadran de l'heure des poules.

Photo prise à 2h 32,
pose : 80s, mise au point difficile (numérique)

Photo Jean-Michel Ansel
Deux cadrans de Joan Serra Busquets

A gauche,
un cadran de même type que celui de Genk

A droite,
un modèle plus original où on doit tourner le disque selon l'âge de la lune pour une lecture directe de l'heure
Photos Joan Serra Busquets
carcassonne

Le cadran de Carcassonne -(France)

Un cadran solaire vertical classique, auquel on a ajouté une table (à droite) qui permet de l'utiliser comme cadran lunaire, on voit le 1er quartier la pleine lune et le dernier quartier.

cadran-lunaire
Photos Pascal Bonnard
cadran lunaire genk

Parc de Genk - Genk Park (Belgium)

Les cadrans lunaires paraissent toujours un peu compliqués, en effet pour être utilisables en dehors de la pleine lune, les cadrans lunaires doivent permettre de corriger l'heure lue en fonction de la phase de la lune.
On voit les représentations des phases de la lune et les corrections associées : 0 à la pleine lune jusqu'à 6 heures aux quartiers.

Moon dials seem complicated, because to be used you need to estimate the moon phase in order to correct the time, which is right only  at the full moon.
We can see the phases and corrections from 0 for full moon until 6 for each quarter.

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information on Frans Maes site, Genk park.

lune

Heiligenkreuz, abbaye des Cisterciens

 Cistercian's Abbey (Austria)


Cette fois, les corrections sont indiquées à gauche en fonction de la date de la lune.
Comme il est difficile de connaître la phase de la lune à un jour près, le cadran lunaire aura une précision de l'ordre de l'heure au mieux.

This time, corrections are shown on the left hand table depending on moon age. As the exact moon age is not easy to know , the moon dial is not very precise.

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cadran lunaire

Marseille (France)

Ce n'est finalement qu'un cadran solaire mais Jean Pakhomoff a rajouté un cercle gradué avec les corrections journalières de 48' : à la nouvelle lune la lune passe au méridien en même temps que le soleil et le lendemain elle y passe avec en moyenne 48' de retard etc... Vous pouvez cliquer sur la photo pour voir le détail des corrections.

In fact, it's a sundial, but Jean Pakhomoff added a graduate circle with daily corrections of 48 minutes: at the new moon, the moon is at the meridian at the same hour as the sun, the day after, the moon is 48 minutes late ...
You can click on the photo to get the detailed circle of corrections.

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queens colege

Cambridge (UK)


Le cadran célèbre du Queens College à Cambridge à la fois solaire et lunaire et avec un tableau similaire à celui du cadran de Heiligenkreuz.

The famous Queens College of Cambridge both moon and sundial and with a table like Heiligenkreuz:

More information on the book of Mike Cowham


3 méthodes pour lire l'heure - 3 methods to read the time

Lecture directe - Instant read


cadran-lunaire-diderot Sur le cadran de Genk, l'heure se lit en suivant le cercle qui correspond à la phase de la lune jusqu'à l'ombre puis en suivant l'arc de cercle qui indique l'heure en caractères romains. On trouve déjà ce principe sur le schéma ci-contre extrait des planches d'astronomie de l'encyclopédie de Diderot et D'Alembert.

On Genk dial, hour is read by following the line of the moon age until the shadow and then by following the other line to read the time in roman letters. We can find the same principle on Diderot and D'Alembert encyclopedia.


Lecture puis correction - read and correct

Sur le cadran de Carcassonne, de  Heiligenkreuz, de Marseille ou celui du Queens College, il faut ajouter à l'heure lue, la correction indiquée sur le tableau ou le cercle en fonction de l'âge de la lune.
On Carcassonne, Heiligenkreuz, Marseille or Queens College dials, you need to add the correction of the table or circle depending on the moon age

Sur celui de Beru, l'heure se lit dans le tableau. On Beru one, time is read in the table.

Construction - design

Pour construire des cadrans de ce type, il faut construire un cadran solaire (ici vertical déclinant, mais d'autres modèles peuvent être choisis) et ajouter la table ou la courbe de correction.
To design this kind of moon dial, you need to build a sundial (in the present examples : vertical declining, but other models can be chosen) and to add the correction table.

Rotation puis lecture - move and read

Sur certains cadrans lunaires, une partie mobile doit être tournée selon l'âge de la lune de façon à introduire la correction, et la lecture est directe ensuite.
On other lunar dials, you need to move a mobile part according to moon age in order to add the correction, and after that you can read the time directly.


Un cadran lunaire mystérieux ? - a strange lunar dial ?


Cliquez sur la photo
Est-ce vraiment un cadran lunaire.
C'est un cadran de hauteur et il porte des indications lunaires
Mais peut-on lire l'heure à partir de la lune avec ce cadran de hauteur ?

It is a silver altitude dial but is it a lunar dial ?
And how to read the time with the moon ?

Photo from a private collection.

Plus d'information - More information




Principe de ces cadrans - Moon dials principle

On peut comprendre le principe à l'aide de quelques observations :
- La lune fait un tour de la terre en 29,53 jours, (révolution synodique), c'est le mois lunaire
- Elle avance donc chaque jour de 1/29,53 de tour, par rapport au soleil. Il faut alors un jour moins 48min 46s (24h / 29,53) pour que la lune se retrouve au même emplacement que la veille

We can understand the principles with a few explanations :
- the moon turns around the earth in 29,53 days, (synodic revolution), it's a moon month.
- so the moon goes daily1/29,53 part of a turn faster than the sun. The earth needs one day minus 48mn 46s (24h/ 29,53) for the moon to get the same place as the day before

Nouvelle lune

La lune est dans la même direction que le soleil, c'est le jour 30 sur le cadran de Heiligenkreuz
le cadran indiquerait l'heure solaire, mais la lune invisible ne fait pas d'ombre !

New moon

The sun and the moon are in the same direction, day 30 on Heiligenkreuz's dial
The dial should give the right hour, but the moon is invisible so there is no shadow
 

Premier quartier

La lune est à 90° du soleil. c'est le jour 7 de gauche sur le cadran de Genk et jour 7 sur celui de Heiligenkreuz
Le décalage est de 6h en moins par rapport à la pleine lune (Genk) et de 6h en plus par rapport à la nouvelle lune (Heiligenkreuz).

First quarter

The moon is 90° from the sun, day 7 on the left of the Genk dial and day 7 on Heiligenkreuz's
There is 6h difference between moon indication and sun position
 

Pleine lune

La lune est à l'opposé du soleil, c'est le jour 0 sur le cadran de Genk et jour 15 sur celui de Heiligenkreuz
il indique alors l'heure solaire de nouveau puisque la lune est à l'opposé du soleil, mais on peut lire 12h de décalage sur le cadran de Genk (car le 12 indique minuit et non midi)

Full Moon

The moon is on the opposite side to the sun, day 0 on Genk dial and day 15 on Heiligenkreuz's
There is 12h difference between moon indication and sun position, so the time is correct except on Genk dial where 12 is midnight and not noon
 

Dernier quartier

C'est l'inverse du premier quartier, la lune est à 90° du soleil mais de l'autre côté.
C'est le jour 7 de droite sur le cadran de Genk et le jour 22 sur celui de Heiligenkreuz
Le décalage est de 6h en plus par rapport à la pleine lune (Genk) et de 18h en plus par rapport à la nouvelle lune (Heiligenkreuz).

Last quarter

The opposite to first quarter, day 7 on the right on Genk dial and day 22 on Heiligenkreuz's
there is 6h difference to full moon in Genk or 18h to new moon in Heiligenkreuz

révolution synodique - synodic revolution

C'est le temps qu'il faut à la lune pour retrouver la même position que le soleil par rapport à la terre, ce que l'on appelle plus communément le mois lunaire, la valeur de 29,53 jours est une moyenne qui peut varier entre 29,25 et 29,80 jours environ.
Ne pas confondre avec la révolution sidérale : 27,32 jours (moyenne également) qui est le temps qu'il faut à la lune pour retrouver son emplacement par rapport au étoiles.
A noter :
- en 29,53 jours la terre aura parcouru une angle de 29,1° (29,53/365,25)
- après avoir terminé sa révolution sidérale il faut alors 2,21 jours (27,32 * 29,1 / 360) à la lune pour rattraper cet angle
- ces 2,21 jours supplémentaires permet à la lune de terminer sa révolution sidérale

It's the time taken by the moon to come to the same position as the sun from the earth, called moon month, 29,53 days is an average which can vary between 29,25 and 29,80 days.
Don't make the confusion with sidereal revolution : 27,32 days (an average also) which is the time for the moon to retrieve the same place as the stars

Des anomalies - problems

Le cadran n'est éclairé par la lune que lorsque la lune est visible et qu'il n'y a pas de soleil, soit en gros entre le premier et le dernier quartier.
Le tableau est pourtant rempli depuis le 1er jour, jusqu'au 30 ème qui correspond à la nouvelle lune.

Par simplification, le cycle fait 30 jours en général sur les cadrans lunaires (soit 24h/30 = 48mn exactement de décalage).

The dial is only visible when the moon is visible and when there is no sun, so only between first and last quarter.
But the table is completed from the first day to the last one which is the new moon !

To simplify, the cycle is usually calculated on 30 days (so 24h/30 = 48mn exactly)


D'autres cadrans lunaires sur internet - other moon dials

Un torquetum cadran-lunaire de l'Observatoire royal de Belgique à Bruxelles : www.mcq.org/presse/lune_info.html


Autres liens sur des cadrans lunaires :
http://www.mcq.org/presse/lune_info.html
http://www.cc-parthenay.fr/Patrimoine/Musee/objet-du-mois/r%C3%A9ponsejuin.htm
http://benoit.foltz.free.fr/?titre=7&page=100   genk
http://www.sundial.thai-isan-lao.com/sundial_lunar_calendar.html lunar analemma



Un piège - a trap

cadran-arts-et-métiers
Photo Georges Ansel

Cadran solaire de l'ENSAM - ENSAM sundial (Angers-France)

Attention, il ne suffit pas de rajouter un dessin de lune pour que le cadran solaire devienne un cadran lunaire, comme sur cet exemple de cadran vertical déclinant.
A la rigueur, on pourrait imaginer que ce cadran puisse être un cadran lunaire, mais avec quelques restrictions :
- il ne marcherait qu'à la pleine lune !
- il indique une date mais avec un décalage approximatif de 6 mois !

(ou alors la table de lecture a été effacée)

Mais, vous ne vous laisserez plus abuser,  je pense,  après avoir assimilé cette page.

Quelques problèmes gnomoniques avec la lune - Some lunar gnomonic problems

 
Pour faire réfléchir mes collègues gnomonistes
For fellow dialists who want to search solutions
Cadrans lunaires
- comment améliorer la précision de l'heure ?
- comment lire la date sur un cadran lunaire ?
Lunar dials
- how to make read hour more precise ?
- how to get the date ?
et en combinant les cadrans lunaires et solaires
- comment prévoir les éclipses ?
- faire un cadran qui indique les marées
- et les coefficients de marées
And with a mix lunar and sundial
- how to predict eclipses ?
- make a dial which indicates the tide hours
- and the tide coefficients
Et quelques idées pour progresser.

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