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Le passage du temps a toujours été une préoccupation pour les êtres humains, qu'il s'agisse de satisfaire des besoins fondamentaux tels que les moments de manger et de dormir, de l'importance des saisons pour les migrations et l'agriculture ou d'une mesure plus sophistiquée du temps en périodes définies de semaines, jours et heures.
Utilisation des corps célestes
La première méthode de mesure du temps consistait à observer les corps célestes - le soleil, la lune, les étoiles et les cinq planètes connues dans l'Antiquité. Le lever et le coucher du soleil, les solstices, les phases de la lune et la position de certaines étoiles et certaines constellations ont été utilisés dans toutes les civilisations anciennes pour délimiter des activités particulières. Par exemple, les bâtiments égyptiens et minoens étaient souvent construits en fonction du soleil levant ou alignés pour observer certaines étoiles. Certains de nos plus anciens textes, comme ceux d'Homère et d'Hésiode, datant environ du 8e siècle av. JC, décrivent l'utilisation des étoiles pour déterminer spécifiquement les meilleures périodes pour naviguer et cultiver, des conseils qui restent valables aujourd'hui.
Les calendriers stellaires ont été créés au Proche-Orient, et les calendriers grecs étaient probablement basés sur les phases de la lune. Le Parapegmata grec du 5e siècle av. JC, attribué à Meton et Euctmon, a été utilisé pour établir un calendrier stellaire et un calendrier des fêtes lié aux observations astronomiques. Il subsiste sur un papyrus égyptien de Hibeh daté d'environ 300 av. JC. Le célèbre mécanisme d'Antikythera, daté du milieu du 1er siècle av. JC et découvert dans une épave de la mer Égée, est un dispositif sophistiqué qui, grâce à un arrangement complexe de roues et d'engrenages, démontrait et mesurait le mouvement des corps célestes, y compris les éclipses.
Cadrans solaires
Le soleil est resté la principale source de mesure du temps tout au long de la période classique. En effet, le lever et le coucher du soleil déterminaient les sessions de l'Assemblée antique d'Athènes et du Sénat romain, et dans ce dernier, les décrets pris après le coucher du soleil n'étaient pas considérés comme valides. Les premiers cadrans solaires indiquaient uniquement les mois, mais les efforts ultérieurs ont tenté de diviser la journée en unités régulières et d'indiquer les douze heures du jour et de la nuit, inventées par les Égyptiens et les Babyloniens. Les origines de la mesure de la demi-heure ne sont pas claires, mais elle est mentionnée dans une comédie grecque de Ménandre datant du 4e siècle av. JC et elle devait donc être couramment utilisée. Le plus ancien cadran solaire conservé date de Délos, au 3e siècle av. JC.
À l'époque hellénistique, la mesure du temps est devenue de plus en plus précise et les cadrans solaires ont gagné en précision grâce à une meilleure compréhension des angles et de l'effet des changements de lieux, en particulier de la latitude. Les cadrans solaires étaient de quatre types : hémisphérique, cylindrique, conique et de forme plane (horizontal et vertical) et ils étaient généralement fabriqués en pierre avec une surface concave marquée. Un gnomon projetait une ombre sur la surface du cadran ou, plus rarement, le soleil brillait à travers un trou et il créait ainsi une tache sur le cadran. Dans l'Empire romain, les cadrans solaires portables sont devenus populaires, certains étant dotés de disques interchangeables pour compenser les changements d'emplacement. Les cadrans solaires publics étaient présents dans toutes les grandes villes et leur popularité est attestée non seulement par les découvertes archéologiques - 25 à Délos et 35 à Pompéi - mais aussi par des références dans les drames grecs et la littérature romaine. Il existe même une célèbre plaisanterie sur le sujet, attribuée à l'empereur Trajan, qui, en remarquant la taille du nez de quelqu'un, a plaisanté : « Si tu mets ton nez face au soleil et que tu ouvres grand la bouche, tu montreras à tous les passants l'heure qu'il est » (Anthologia Palatina 11.418). Dans l'Antiquité tardive (entre 400 et 600 ap. JC), des cadrans solaires portables très sophistiqués ont été fabriqués, pouvant être réglés sur 16 emplacements différents.
Dispositifs à eau
Des dispositifs de mesure du temps utilisant de l'eau ont également été inventés. S'inspirant peut-être des premières lampes à huile, dont on savait qu'elles brûlaient pendant une période donnée avec une quantité définie d'huile, les premières « horloges à eau » libéraient une quantité donnée d'eau d'un récipient à l'autre, en prenant un temps donné pour le faire. La plus ancienne est peut-être venue d'Égypte, vers 1600 av. JC, bien que l’idée ait pu être empruntée aux Babyloniens. Les Grecs utilisaient un tel dispositif (une clepsydre) dans les tribunaux athéniens et celui-ci déterminait la durée d'un discours : environ six minutes.
Les armées grecque et romaine utilisaient également des horloges à eau pour mesurer le travail par roulement, par exemple pour les rondes de nuit. Des horloges à eau plus sophistiquées ont été développées. Elles versaient de l'eau dans l'appareil, soulevant ainsi un tambour flottant et faisant tourner une roue dentée dont le mouvement régulé pouvait être mesuré. Les premières horloges de ce type sont attribuées à Ctésibios, vers 280 av. JC, et c'est à Archimède que l'on doit en grande partie le développement du dispositif pour obtenir une plus grande précision. Les grandes horloges à eau publiques étaient également courantes et elles mesuraient souvent une journée entière, par exemple dans l'agora d'Athènes au 4e siècle av. JC, une telle horloge contenait 1000 litres d'eau. La tour des Vents d'Athènes, construite par Andronicus au 2e siècle av. JC, contenait également une grande horloge à eau et pas moins de neuf cadrans solaires sur ses murs extérieurs.
