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La période du Solstice d'été (autour du 21 juin de chaque année) est une période particulièrement intéressante pour visiter le Dôme de Florence, qui, outre des attractions touristiques extraordinaires telles que le Dôme de Brunelleschi et la Tour de Giotto, peut offrir un spectacle unique dans lequel les rayons du soleil s'alignent, grâce à un gnomon ancien et ingénieux, sur un cadran solaire solstitiel identifié il y a plusieurs siècles avec une précision étonnante.L'une des fenêtres du Dôme possède une petite "étagère perforée" à l'intérieur, à travers laquelle passent les rayons du soleil pendant la période du solstice d'été. Le faisceau lumineux circulaire est ainsi projeté sur le sol d'une des chapelles latérales du Dôme, à savoir la "Chapelle de la Croix", à un moment situé entre 12 et 13 heures. Pendant ce temps, le faisceau lumineux projeté à travers le gnomon arrive à coïncider, sous le regard étonné de centaines de touristes se pressant pour assister à l'événement, avec une plaque de marbre, également circulaire, qui désigne le moment où le soleil atteint le zénith au cours de son voyage céleste et qui se trouve à cet endroit depuis 1510.La première particularité de l'événement consiste précisément dans l'étrange "instrument scientifique" utilisé pour l'observation astronomique du solstice d'été : il s'agit en effet d'un cadran solaire qui, contrairement à ceux que nous avons l'habitude de voir, utilise non pas le gnomon classique "bâton", mais un trou gnomonique, avec pour conséquence que l'indicateur projeté sur le cadran solaire n'est pas représenté par une ligne d'ombre mais, en fait, et au contraire, par un faisceau lumineux circulaire. Cet artifice particulier dépend de la hauteur à partir de laquelle le voyant est projeté à travers le trou gnomonique : comme la précision de la mesure augmente avec la hauteur au-dessus du sol, les fenêtres du dôme du Duomo sont l'endroit idéal pour ce type d'expérience scientifique mais, en même temps, il arrive qu'un éventuel gnomon à tige projette une ombre excessivement ombragée sur le sol, c'est-à-dire indéfinie et donc incapable de marquer quoi que ce soit. L'utilisation d'un trou gnomonique, convenablement réduit (celui du Dôme mesure environ 5 centimètres), permet au contraire de projeter sur le sol, selon le principe du "trou d'épingle", un faisceau lumineux circulaire avec un degré de contraste suffisant avec l'ombre environnante. Le trou gnomonique est situé dans le Dôme de Brunelleschi à une hauteur d'environ 90 mètres, ce qui fait du gnomon du Dôme de Florence le plus grand du monde. Pour donner une idée des proportions colossales de ce gnomon, il suffit de penser que les trois plus grands après celui de Florence n'atteignent pas, même additionnés, les 90 mètres touchés à Santa Maria del Fiore.
