Peut-on utiliser le faisceau de lumière engendré par une boule en verre éclairée par le Soleil pour indiquer l'heure locale sur un écran plan?
Ce faisceau de lumière est produit par les rayons parallèles du Soleil se concentrant suivant une figure géométrique que l’on nomme caustique.
Les caustiques, phénomènes purement optiques, ont été étudiées dès le XVIIème par tous les éminents mathématiciens contribuant à leur progressive mise en équation, mais aujourd’hui encore beaucoup reste à faire.
L’application à la gnomonique était inéluctable : puisque la caustique d’une boule de verre suit exactement le mouvement apparent du Soleil il semblait facile de réaliser une horloge solaire ou plutôt une horloge hélio-caustique. D’ailleurs dès le XVIIème Jacques Ozanam a imaginé d’utiliser la chaleur produite par la pointe de la caustique pour chauffer des lames de métal placées autour d’une boule en verre pour permettre à un aveugle de connaitre l’heure solaire.
Quelques gnomonistes contemporains ont réalisés des horloges hélio-caustiques en utilisant la pointe de la caustique pour indiquer l’heure solaire ou même l’heure légale sur des écrans incurvés. Mais aucun n’a eu l’idée de se servir de la partie centrale de la caustique appelée nappe sagittale qui rend alors possible l’utilisation d’un écran plat portant les courbes en huit.
L’horloge hélio-caustique de temps moyen à écran plat existe maintenant dans sa forme théorique mais sa mise en pratique nécessite l’utilisation de verre résistant à 800°C, matériau difficile à trouver dans le commerce.
Le présent document donne toutes les explications concernant son fonctionnement.
Ayant trouvé un carreau de vitrocéramique j'ai pu réaliser une maquette de l'horloge hélio-caustique.
