10 years ago
La trigonometrie de l’abside L’etude complete etant trop complexe, on ne peut presenter, ici, qu’une simplification, mais elle est tres significative. 1) OBSERVATION FONDAMENTALESa) Les huit colonnes du sanctuaire sont situees sur un cercle dont le centre est le sommet du triangle equilateral construit sur la largeur de la nef. b) Les quatre centres des absidioles S, U, V, T sont situes sur un deuxieme cercle de meme centre que le precedent. c) L’alignement remarquable On remarque que les centres des deux absidioles S et T ainsi que ceux des deux colonnes III sont alignes. Ce premier detail est capital dans la contruction trigonometrique de l’abside. Une verification sommaire, mais parfaitement demonstrative, peut etre faite par les eleves eux-memes. Un premier observateur se place en S et un second en T. En grattant le sol avec un canif, on trouve en ces deux points, comme d’ailleurs aux points U et V, une petite cheville de bois enfoncee dans un trou, invisible au milieu des dalles a force d’avoir ete pietinee. C’est le centre exact. Tenant un fil a plomb suffisamment long dans sa bouche, l’eleve verifie qu’il ne frotte pas sur ses vetements et qu’il tombe sur la cheville. Il ne peut voir son camarade puisque la vue est interceptee pas la colonne II, mais il etend les bras. Chacun peut alors observer que les bras de l’autre depassent, de part et d’autre de la colonne, d’une longeur egale. L’appareillage qui permit d’obtenir des resultats rigoureux repose sur le meme principe. d) L’equerre de quatre pieds sur dix pieds Il faut, au prealable, mesurer la circonference des colonnes II avec un metre souple. On en deduit le rayon : 32 cm. en ajoutant l’empattement de la base. Compte tenu de ce rayon, la corde, entre les centres des deux colonnes III, mesure 648 cm, soit exactement 20 pieds de 0,324 m. Il est plus interessant de considerer deux fois la distance M III, de 324 cm, c’est-a-dire 10 pieds. En tracant dicretement, a la craie, la partie centrale de cette corde sur le dallage, on constate qu’elle est a 130 cm du centre, c’est-a-dire 4 pieds. L’equerre de 4 pieds sur 10 pieds est en place. C’est le deuxieme detail essentiel. Alors, la tangente de l’angle MOIII, qui permet de situer la colonne, est égale à 10/4 = 2,5 ce qui donne un angle de 68° 12’. Or, mesuré au théodolite, on trouve 68°. e) On constate encore que la corde des colonnes II est à 130 cm (donc 4 pieds) de la corde des colonnes III. 2 CONSTRUCTION GENERALE DE L’ABSIDE A partir de là, on peut construire géométriquement, en toute simplicité, l’ensemble de l’abside. a) On trace la croix de 20 pieds sur 8 piedsb) On trace le cercle des colonnes, de centre O et de rayon OIII. Les colonnes III sont en place. c) Sur le point A, on trace la corde qui met en place les colonnes IId) Sur le diamètre parallèle passant par le point O, on construit un carré de 20 pieds de coté. Les points U et V sont les centres des absidioles les plus près de l’axe est-ouest. e) Du centre O, on trace le cercle de rayon OV = OU. Il coupe le prolongement de la corde III en S et T, centres des absidioles écartées, et l’on retrouve <>. On constate alors que: SU = UV = VT = 20 piedsLes absidioles ont un rayon intérieur de 4 pieds = 130 cm. LES COLONNES I ET IV Ces colonnes echappent a la simplicite des constructions ci-dessus. On peut se contenter de les placer au mieux: les colonnes I, II et III a egale distance les unes des autres, la colonne IV un peu plus ecartee, sensiblement au-dessous du diametre. Toutefois, cette derniere se prete a un travail interessant. Son emplacement exact sera obtenu en contruisant le Rectangle d’Or a partir du carre du transept. Car, troisieme detail fondamental, elle se trouve a l’intersection du systeme orthogonal* (Systeme orthogonal: ensemble des murs et alignements a angles droits), c’est-a-dire a l’intersection du cercle des huit colonnes et du Rectangle d’Or forme par le carre du transept et la travee de choeur. Pour cette construction. on utilise une nouvelle serie de lettres. On prendra AH = AN, ce qui veut dire que le cote du carre du transept est egal, a une decimale insignificante pres, a la moite de la largeur de la nef. Cette valeur permet de comprendre, du meme coup, que ce petit Rectangle d’Or est egal, en superficie, au quart du grand Rectangle d’Or de la nef puisque les dimensions sont divisees par deux (voir fig. 5). Du point M, milieu de AB, on abaisse, au compas, la longeur MD sur le prolongement de AB, ce qui donne IV. Le point O etant construit par le triangle equilateral, on obtient immediatement le rayon O IV. Pour dessiner rapidement, sur cette figure, le cercle qui porte les centres des absidioles, on prend un rayon egal au rayon O-IV x 2. Le prolongement du diametre donnera le point ou s’arrent les murs rectilignes de la travee de choeur et ou commence le mur circulaire. LES CROISILLONS DU TRANSEPT Pour construire des derniers elements du plan, il suffit de disposer le triangle 3-4-5 sur NPQ. Le segment NP sera 4. L’AUTEUR, LUI AUSSI, EST ALLE A LA DECOUVERTE Toutes les mesures etaient inscrites sur un tableau. Les longeurs etaient exprimees en cm et les angles en degres. Pendant longtemps, ce tableau garda son secret. Mais une evidence sure orientait les tatonnements. D’une part, le Moyen Age ne connaissait pas le systeme metrique et, d’autre part, l’architecte n’avait pas de rapporteur. Sur le terrain, il ne pouvait utiliser qu’un cordeau et des piquets. Le pied de roi mesure 0,324 m. Il fallait bien le trouver. Or, un jour par hasard, la distance du point M au centre de la colonne III, 324 cm, me saute aux yeux. C’etaient 10 pieds. A partir de cette trouvaille, tout fut facile. Les colonnes ont un pied de rayon, les absidioles quatre pieds, la diagonale du transept primitif (probleme delicat non aborde ici) 15 pieds. Il en fut de meme pour les angles. MOV = 26° ou 27° mesures au theodolite. Nous n’en sommes pas plus avances. Mais voila que la table des valeurs trigonometriques, exploree minute par minute entre 26° et 27°, nous revele que tg 26° 34’ = ½ et nous y sommes: 10 pieds sur 20 pieds comme nous le montre la figure. On va de surprise en surprise car: 26° 34’ * 2 = 53° 08’ = SOU = UOV = VOTOn peut sous-tendre ces angles par la corde de 20 pieds ou s’apercevoir que tg 53° 08’ = 4/3 facile a obtenir par le triangle de Pythagore 3-4-5. Tout se recoupe et se construit sans peine sur le terrain. S’il on travaille avec une chaine d’arpenteur fermee a 12 elements (somme 3+4+5) egaux et non elastiques, de 4 pieds par element, soit 48 pieds au total, on peut non seulement construire le triangle ci-dessus pour avoir l’angle de 53° 08’ ou pour avoir l’angle droit, mais encore, par la disposition suivante, obtenir immediatement la croix de 8 pieds sur 20 pieds. Il n’est pas impossible que les eleves construisent eux-memes une telle chaine et s’amusent, dans la cour, a retrouver ces combinaisons ou a en imaginer d’autres…