Le temps

Après le temps solaire donné par les cadrans solaires (voir mon article précédent), je ne peux m'empêcher de vous parler des autres temps que l'on utilise. Je vais essayer de les définir le plus simplement  et le plus rigoureusement possible, mais simplicité et rigueur sont bien difficiles à concilier! 

Soit un observateur placé en un point O de la Terre et un astre que l'on suppose réduit à un point.

Plan méridien en un point O
C'est le plan passant par la verticale en O et la parallèle menée par O à l'axe du monde (axe de rotation de la Terre sur elle même).
Dire que le Soleil passe au méridien signifie que le Soleil passe dans le plan méridien en O, en étant au plus haut dans le ciel. Ce passage s'appelle la culmination.

Plan horaire d'un astre
C'est le plan passant par l'astre et la parallèle menée par O à l'axe du monde.

Angle horaire d'un astre
C'est l'angle fait par les deux plans précédents. Cet angle se mesure de 0 à 24 h.

Temps solaire vrai
C'est l'angle horaire du Soleil, il est donné par les cadrans solaires.
Quand le Soleil passe au méridien, cet angle horaire est nul et il est midi vrai.
Le jour solaire vrai est l'intervalle de temps séparant deux culminations successives du Soleil au méridien du lieu. Cette durée varie tout au long de l'année. Afin d'avoir une durée du jour constante, il est nécessaire de définir un temps solaire moyen et un jour solaire moyen.


Temps solaire moyen
C'est l'angle horaire d'un Soleil fictif ayant un mouvement apparent uniforme, il est donné par les horloges mécaniques supposées parfaites, pratiquement aujourd'hui les horloges atomiques.
Quand le Soleil fictif passe au méridien, cet angle horaire est nul et il est midi moyen.
Le jour solaire moyen est l'intervalle de temps séparant deux culminations successives du Soleil fictif au méridien du lieu. Sa durée constante est de 24h.

Equation du temps
C'est l'écart E entre le midi moyen et le midi vrai ou aussi entre le temps solaire moyen et le temps solaire vrai.

Méridienne de temps moyen

Le cadran solaire et, au dessous, la méridienne de temps moyen
de l'ancienne Halle aux Grains de la Place Richelme à Aix-en-Provence

Autrefois, pour avoir le midi moyen on utilisait la "méridienne de temps moyen", courbe en huit qui tenait compte de l'écart E précédent.

L'ombre du style sur la courbe en huit (figure ci-contre) indique le midi moyen.

Méridienne de temps moyen
91 Place Charles de Gaulle- Carpentras

Ci-contre, la méridienne de temps moyen de Carpentras. Cette fois, on n'a plus un style mais un oeilleton qui laisse passer les rayons du Soleil.

Le 3 Mars 2004 le point lumineux, que vous pouvez voir, est exactement sur la courbe en  huit: il est midi moyen .

La ligne droite verticale centrale est la ligne horaire du midi vrai. Quand le point lumineux est sur cette ligne, le Soleil passe au méridien: il est midi vrai.






Temps universel (TU)

C'est le temps solaire moyen  de Greenwich.
On l'appelle aussi le temps GMT (Greenwich Mean Time).

Temps légal
On ne peut pas avoir la même heure partout dans le monde, le Soleil se levant à des instants différents. C'est pourquoi la Terre est partagée en 24 fuseaux horaires de 15 ° numérotés 0,1,2,3,...,23 de l'Ouest vers l'Est.
Greenwich et le Royaume-Uni sont dans le fuseau 0, la France, l'Espagne, l'Allemagne, l'Italie dans le fuseau1.
Il existe une ligne de changement de date dans le fuseau 12: on retranche 1 jour quand on la traverse de l'Ouest vers l'Est et on ajoute 1 jour de l'Est vers l'Ouest.
L'heure légale d'hiver d'un pays s'obtient en ajoutant à l'heure TU le numéro du fuseau horaire du pays (on retranche éventuellement 24 h).
Pour des économies d'énergie, l'Union Européenne adopte les modifications suivantes:
le dernier Dimanche de Mars à 2 h du matin on ajoute 1 h à l'heure légale;
le dernier Dimanche d'Octobre à 3 h du matin on retranche 1 h.
Par exemple:
heure légale d'hiver en France = heure TU + 1 h
heure légale d'été en France = heure TU + 2 h

Conclusion
Je n'ai pas tout dit! J'ai fait un choix, en simplifiant beaucoup. L'essentiel est que vous ayez appris quelque chose et que vous ayez eu, peut-être, le goût, l'envie de poursuivre à votre tour vos recherches.....