C’est l’alternance du jour et de la nuit qui est, pour toute l’humanité, la première des marques du temps : la durée d’une journée est celle d’un « lever » de soleil au « lever » de soleil du jour suivant, même si ce n’est pas tout à fait le Soleil qui se lève au début du jour mais la Terre qui tourne sur elle-même.
La Terre tourne aussi autour du Soleil. Ces deux mouvements ont des durées différentes : il faut environ 365 jours un quart pour accomplir le tour du Soleil.
Une autre complication naturelle explique la diversité des calendriers. Le monde ancien et agricole, plus proche de la nature, observait les phases de la Lune (marquées par Nouvelle Lune, premier quartier, Pleine Lune, dernier quartier) : celles-ci durent sept jours, d’où la division en semaine, commune à une large part de l’humanité ; la durée entre deux phases lunaires est d’environ 29,5 jours, soit un mois lunaire.
Le choix des mois de 30 ou 31 jours, dans une année de 12 mois qui totalise 365 jours, est historique et date de l’Empire romain, mais beaucoup de civilisations fonctionnent avec des mois lunaires de 29 ou 30 jours, et des années qui ont 12 ou 13 mois.
La division de la journée, en 24 heures de 60 minutes, est plus universelle que les calendriers, parce que c’est entièrement un processus humain, il n’est pas soumis à des contraintes complexes de la nature.
Les nombres 24 et 60 ne nous sont familiers que pour compter le temps, puisque nous vivons plutôt dans un monde « décimal », avec dizaines, centaines et milliers. Pourtant, nous achetons les œufs ou les huîtres par douzaine, ou par « demi-douzaine ».
Le système décimal n’est naturel que pour compter sur ses doigts, mais pour diviser, il est souvent utile de pouvoir diviser en 2 ou en 3, voire en 4 ou en 6. Diviser un gâteau en 5 ou en 10 est moins commode qu’en 12, et même qu’en 24. Et diviser en 60 (ou en 20), n’est guère plus compliqué que diviser par 5… D’ailleurs, sur les montres à aiguilles, le cadran est divisé en 12 heures.
Compter 60 minutes en une heure, ou 60 secondes en une minute, demande des instruments techniques de précision tels qu’un chronomètre. En revanche, diviser la journée en heures a été naturel, bien avant l’invention des horloges. Il suffit d’observer le mouvement du Soleil dans le ciel, aux heures où il fait soleil, et la division de la journée est alors aussi simple que la découpe, en 6, 12 ou 24 d’un gâteau.
Sans détailler le fonctionnement d’un cadran solaire, on peut simplement suivre l’ombre d’un bâton (planté verticalement). Midi est le moment où le Soleil est le plus haut dans le ciel au cours de la journée : c’est là que l’ombre est la plus courte, et le Soleil pointe dans une direction fixe, indépendante des saisons, le Sud. C’est seulement aux équinoxes (autour du 20 mars, et du 22 septembre, lorsqu’il y a 12 heures de jour, et 12 heures de nuit) que le Soleil se lève en indiquant strictement la direction de l’est, et se couche en montrant l’ouest.
En été, le Soleil monte plus haut dans le ciel, et il se lève au-delà de l’est (nord-est), en se couchant au-delà de l’ouest (au nord-ouest). Cependant, entre les moments où le Soleil est passé de l’Est géographique à l’ouest, il s’est écoulé la moitié d’une journée, soit 12 heures. Et si autour du bâton dont on observe l’ombre, on trace un cercle et que l’on divise celui-ci en 24, l’heure sera marquée par la direction du Soleil. Ainsi, quand le Soleil est dans la direction de l’est, il est donc toujours six heures du matin, six heures du soir quand il est à l’ouest.
Cet article a été publié par The Conversation France – Licence Creative Commons. Auteur(e.s) : Daniel Bloch, Directeur de recherche au CNRS, physicien, spécialiste d’optique, lasers et nanotechnologies, Université Sorbonne Paris Nord