La lente dello gnomone

Lo gnomone attuale non è più quello del 1729. E' scomparsa la piastra di rame, nella quale era stato realizzato il foro gnomonico. Dal suolo della sala Cassini, il visitatore può solo constatare che esiste, in alto, un punto da cui proviene una luce molto intensa; è in realtà una lente biconvessa di 85mm di diametro, che funge attualmente da foro gnomonico. Non è possibile datare con precisione il momento della sostituzione della piastra di rame con la lente.

Immagine del Sole presa il 5 maggio 2011. L'immagine del Sole prodotta dalla lente è quasi perfettamente a fuoco, con l'altezza della lente obbiettiva di 9,97 m ciò dà una lunghezza focale di 11,8 m che corrisponde alla distanza fra lo gnomone e il suolo in questo momento dell'anno, quando il Sole si trova ad una altezza meridiana a Parigi di un po' più di 57° (credito: S. Barouche e P. Descamps).

L'uso di una lente in funzione di gnomone non è naturale. Oggi all'Osservatorio serve solo per rendere più visibile l'immagine del Sole, aumentandone la luminosità in questa grande sala già ampiamente illuminata dalla luce del giorno proveniente dalle sue grandi finestre (di più di sette metri di altezza). Una volta le osservazioni solari avvenivano nella totale oscurità, creata con tende di tessuto spesso e a trama fitta.

Tuttavia, appena fuori dalla stretta zona di focalizzazione, l'immagine diventa sempre più sfuocata; questo è l'aspetto negativo della lente: l'immagine solare appare molto sfuocata verso il solstizio d'inverno e gli equinozi, poi avvicinandosi al solstizio d'estate, i contorni dell'ellisse solare diventano gradualmente più netti. Siamo riusciti a stabilire approssimativamente i due periodi dell'anno in cui l'immagine del Sole si focalizza quasi perfettamente a terra. Si tratta del 5 maggio e del 6 agosto. Questo dà alla lente una focale di 11.8 m. Charles Le Monnier riporta nella sua Storia Celeste (1741) un'osservazione fatta il 4 luglio 1681 sulla linea meridiana provvisoria dell'Osservatorio di Parigi: si trattava di un'osservazione per "determinare il solstizio d'estate secondo il metodo di Roemer, che consiste nell'osservare dove l'immagine del Sole trasmessa per un grande vetro obiettivo (lente) cade sulla linea meridiana. La lente che è stata impiegata aveva 34 piedi di focale; e si è visto che a mezzogiorno, allo gnomone, l'immagine era ritornata precisamente nello stesso punto in cui era stata osservata il 7 giugno ". La lunghezza focale di 11,8 m della lente attuale equivale a 36 piedi, ossia molto vicina a quella usata da Cassini e da Roemer, e questo ci porta a pensare che si tratti della stessa lente.


  •       
  •       

    Vedute della lente dello gnomone dell'Osservatorio di Parigi, dall'interno della sala Cassini (in basso) e dall'esterno (in alto). La veduta di destra è stata presa il 12 maggio 2011. Si può notare la parziale ostruzione al passaggio della luce dovuta alla mensola sottostante la lente; sebbene smussata, questa mensola impedisce di osservare l'immagine del Sole per una decina di giorni intorno al solstizio d'estate (credito: J. Berthier, S. Barouche e P. Descamps).