Rellotge de sol

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Nota de desambiguació.svg Desambiguació : si busqueu altres significats, vegeu Rellotge de sol (desambiguació) .

El rellotge de sol , també anomenat, incorrectament, un rellotge de sol o rellotge de sol , és un instrument de mesura del temps basat en la detecció de la posició del Sol. [1] En sentit estricte, amb rellotge de sol només hem d’entendre l’indicador del pas del Sol al migdia, encara que en el seu sentit més general s’utilitzi el terme per indicar, erròniament, els rellotges de sol presents a les parets dels edificis.

El terme "rellotge de sol", que caracteritza "no" rellotges de sol, sinó rellotges de sol, pren el seu origen en els quadrants llatins que indicaven en el Renaixement la quarta part del cercle sobre el qual es rastrejava generalment un rellotge de sol portàtil, anomenat dial . No obstant això, el seu significat s'ha generalitzat en el llenguatge popular, en època moderna, convertint-se en sinònim de rellotge de sol [1] i rellotge de sol. [2]

A diferència del rellotge de sol, el rellotge de sol indica cada dia, al llarg d’una línia recta, l’instant en què el Sol passa sobre el meridià del lloc.

Introducció

Un rellotge de sol (a la plaça del Col·legi Ghislieri de Pavia )

Els rellotges de sol i els rellotges de sol ja eren coneguts a l’ antic Egipte i altres civilitzacions , i més tard entre els grecs i els romans . L’origen d’aquesta ciència, però, és fins i tot més antic que la civilització egípcia i les primeres proves es remunten al neolític .

L’estudi dels rellotges de sol s’anomena gnomònica o, amb menys freqüència, sciaterica .

En la forma tradicional, el rellotge de sol és un llapis, anomenat gnòmon, que projecta la seva ombra sobre una superfície horitzontal o vertical, anomenada esfera, que indica l’hora solar local.

Mentre que al rellotge de sol el migdia local s’indica a sobre d’una línia recta, al rellotge de sol l’hora local es defineix de forma més àmplia per sobre d’un dial en què l’angle horari de totes les hores és múltiple de 15 °. Aquest temps difereix del temps del rellotge que portem al canell perquè aquest indica el temps mitjà en vigor als diferents països. Els dos temps són diferents per altres motius:

Equació de temps
El dia solar, o l’interval entre dos trànsits del Sol al mateix meridià, dura de mitjana vint-i-quatre hores. A causa de la diferent velocitat de revolució de la Terra al voltant del Sol i de la obliqüitat de l’eclíptica, la durada del dia no és constant, és a dir, el dia real mai dura vint-i-quatre hores com el dia mitjà, sinó que és una mica més llarg o una mica més curt. Les diferències, quan es sumen, generen una bretxa entre el temps real i el temps mitjà que arriba als ± 15/16 minuts, determinant l’anomenada Equació del temps (Edt), definida de la següent manera:
Edt = Temps solar mitjà: temps solar veritable (o viceversa).
Longitud de la localitat
El temps mitjà de cada país té un o més meridians de referència. A Itàlia, el meridià de referència és el de la longitud 15 ° est respecte a Greenwich. La diferència entre el trànsit del Sol pel meridià central i el del meridià local de longitud L té un valor constant de (15 ° -L) * 4 minuts. Per comparar un dial de temps real real amb el rellotge, aquesta diferència s'ha d'integrar amb l'equació de temps.

Per exemple, en un lloc amb una longitud de 12 ° est, el 2015 la diferència màxima entre el rellotge de polsera i un dial a l’hora local real es produeix l’11 de febrer quan l’equació del temps, igual a 14 m 11,5 s, se suma a la diferència deguda a longitud igual a: (15 ° -12 °) * 4min = 12min, el que resulta en una diferència de 26 m 11,5 s.

En alguns casos, les línies horàries del rellotge de sol, en lloc d’indicar l’hora local real, indiquen l’hora real de la zona de referència. En aquests quadrants, quan l’ombra marca les 12 hores, el Sol transita pel meridià central. Per tant, per comparar el temps indicat per aquests rellotges de sol amb el d’un rellotge de polsera, és suficient fer només la correcció de l’equació del temps.

Es pot reconèixer un rellotge de sol vertical a l'hora local real observant la línia del migdia, perfectament vertical en el primer cas, lleugerament girada en el segon.

En molts rellotges de sol, les diferències entre el temps de marcatge i el temps mitjà del rellotge de polsera es reprodueixen en una taula o es resumeixen en un gràfic. En alguns casos, l’ analema (o lemniscat) es traça al dial, és a dir, la corba en forma de vuit que indica el temps mitjà de la zona i permet llegir l’hora del rellotge directament sense recórrer a corregir l’equació del temps. i de la diferència de longitud.

El gnòmon d'un quadrant pot ser de diferents tipus, per exemple: ortòstil , llapis polar , cambra fosca , bifilar , reflex .

Als quadrants verticals els gnomons més utilitzats són l’ortòstil i l’estil polar. L’ortòstil es planta ortogonal a la paret i indica el temps amb la punta del gnòmon. L’agulla polar, en canvi, es col·loca de manera que sigui paral·lela a l’eix de rotació terrestre, de manera que apunta al pol celeste i la seva ombra coincideix amb la línia horària de tota la seva longitud.

Rellotge de sol fix

Equatorial o equinoctial

La forma més simple d’un rellotge de sol és un disc coaxial amb una barra col·locada paral·lela a l’eix terrestre. El disc forma un pla paral·lel a l’ equador . Al disc hi ha signes que indiquen el pas de les hores. Normalment, el migdia es troba a la part inferior del disc, a les 6 del matí a la vora oest i a les 18 a la vora est . A l’estiu la part nord del disc s’il·lumina mentre que la part sud no. A l’hivern la part sud s’il·lumina i no la nord. A l'estiu, el nus és l'extrem nord del gnòmon, a l'hivern, l'extrem del costat oposat del disc es fa així.

Es poden dibuixar una sèrie de cercles concèntrics al disc per ressaltar la ubicació del node cada dia, cosa que permet fer servir el rellotge com a calendari. Un desavantatge d’aquesta solució és que als equinoccis els raigs solars arriben paral·lels al disc i l’instrument és difícil de llegir.

Rellotges de sol horitzontals de jardí

Rellotge de sol horitzontal

El rellotge solar del jardí es basa en el mateix principi que l’anterior, però les línies del disc es projecten mitjançant trigonometria en un pla paral·lel al terra. El principal avantatge d'aquest sistema és que pot mostrar l'hora durant tot l'any, ja que el dial mai no queda completament a l'ombra. Els números són en sentit horari a l’hemisferi nord i en sentit antihorari a l’hemisferi sud. El quadrant es pot traçar al paviment d’un quadrat o en un disc de vidre translúcid visible des de baix.

Les línies corresponents a les hores es dibuixen des de la base del gnomon cap a la vora del dial. Els angles d’aquestes línies es calculen mitjançant la fórmula:

La inclinació del gnòmon respecte al quadrant és igual a la mesura en graus de la latitud del lloc on ens trobem. Viouslybviament, l’instrument ha d’estar orientat, és a dir, l’esfera s’ha de girar de manera que el gnòmon sigui paral·lel a l’eix terrestre.

Vertical o mural

Tot i que ara són una raresa, els rellotges de sol traçats a les parets exteriors dels edificis orientats al sud eren antigament comuns (o quadrants orientats al nord de l’hemisferi sud), essent visibles des de la distància i barats de fer. L'esfera es pintava simplement a la paret o esculpia en una llosa de marbre o pedra. El gnomó era un llapis de ferro o llautó, o un trípode metàl·lic, per a una major resistència.

El principal desavantatge d’aquestes eines és que són capaços de mostrar l’hora només de l’època de l’any i del dia en què la paret està il·luminada directament pel sol.
El disseny és molt similar al dels models horitzontals; la fórmula per a un quadrant orientat al sud és:

La inclinació del gnòmon és igual a la latitud.

Tradicionalment s’utilitzava per col·locar quatre rellotges al terrat o a les parets perimetrals d’una torre, per tal de tenir una indicació de tot l’any. És habitual gravar un lema a l’esfera.

Rellotge solar negatiu

En els rellotges de sol convencionals el gnomó projecta l’ombra sobre un marc de referència, el rellotge negatiu és el que projecta els raigs de llum a través d’una escletxa.

Rellotge solar negatiu, Corregidora , Querétaro , Mèxic

Rellotges de sol portàtils

Icona de la lupa mgx2.svg Mateix tema en detall: quadrant solar .

Des del període hel·lenístic, es van desenvolupar instruments astronòmics i rellotges de sol portàtils.

Romans

Entre els segles I i VII es van desenvolupar nombrosos rellotges de sol portàtils a la zona romana, alguns dels quals es definien com a pros pan clima , "per a totes les latituds", ja que es podien ajustar a diferents latituds. [3]

Els rellotges de sol portàtils romans es classifiquen en 6 categories:

1. Rellotge de sol penjat - tipus "pernil Portici"
Conegut en un sol exemplar que es troba a Herculà , té forma de pernil i té una esfera gravada a un costat
2. Rellotge de sol de disc suspès
És un disc que està suspès per un anell després d’inserir el gnomon al forat corresponent al mes en curs
3. Rellotge de sol cilíndric
Conegut en dos exemples, consisteix en un rellotge de sol representat a la paret del cilindre; el gnomon es gira el mes actual
4. Rellotge de sol de caixa
5. Rellotge de sol anellat
Conegut en un sol exemplar que es troba a Filippi, permet llegir l’hora per a quatre latituds diferents gràcies a les quatre escales amb què està equipat.
6. Meridiana pros pan clima
Permet variar la latitud del rellotge de sol contínuament, corregint la posició actual i el mes actual.

Darrere

Un díptic

Un tipus molt comú consisteix en dos petits panells (un díptic ) de fusta o més aviat incrustat d’ ivori blanc, articulats de manera que es puguin tancar formant una caixa fàcilment transportable. El gnòmon està fet amb un fil de lli , seda o cànem estirat entre les dues taules. Quan el fil està tens, les dues taules formen dos quadrants, un horitzontal i un altre vertical.

Un error comú és descriure aquesta eina com a auto-alineada. Això no és correcte per als rellotges de sol de díptics que utilitzen un cable entre les dues plaques, independentment de l'orientació de les esferes. Com que el fil és continu, les ombres s’han de trobar a la cremallera; per tant, qualsevol orientació de l’instrument mostrarà el mateix temps als dos quadrants.

Al migdia, a la posta de sol i a la sortida del sol, el canvi de latitud no afecta el temps que mostra el rellotge de sol portàtil, però a les 9 i 15 cada grau d'error de latitud produeix una diferència de quatre minuts en el temps que es mostra als dos dials. D’això es pot fer servir com a astrolabi o sextant per determinar la latitud. Alguns instruments inclouen una balança amb una línia de plomada per llegir la latitud, mentre que altres inclouen una rosa de les brúixoles . Per a la navegació s’utilitzaven rellotges de sol d’aquest tipus de grans dimensions (més d’un metre).

A la cota

Rellotge de sol portàtil construït a París per Butterfield, probablement a finals del segle XVIII

La funció del rellotge de sol podria ser realitzada per un astrolabi , també utilitzat per a la navegació i l’ astronomia . En el model més senzill consistia en un anell sostingut per un anell petit. Quan tota la cosa es tenia a la mà de manera que penjava verticalment, un forat a l'anell (anomenat forat gnomònic) projectava un punt de llum a l'interior, on una escala indicava l'hora. l'instrument estava lligat a una latitud concreta i l'usuari havia de saber a priori si era matí o tarda, en cas contrari no es distingia. El forat estava muntat sobre un portaobjectes que es podia ajustar segons el dia de l'any.

A l'època moderna, les forces especials de l' exèrcit dels Estats Units tenen un simple rellotge de sol d'aquest tipus obtingut al ganivet subministrat amb l'equip, útil en cas de mal funcionament del rellotge mecànic.

Telescòpic

William Molyneux va inventar el 1686 un "rellotge de sol telescòpic" (en llatí sciothericum telescopicum ) que utilitzava un telescopi per determinar el migdia exacte, en benefici de la precisió en navegació , astronomia i geografia . [4]

Rellotge de sol de mitja hora

Rellotge de sol de precisió a Bütgenbach , Bèlgica . (precisió = ± 30 segons)

Un rellotge de sol també es pot anomenar helio-cronòmetre, perquè és capaç de corregir el temps solar aparent per indicar el temps solar mitjà o un altre temps estàndard, normalment amb una precisió de l’ordre d’un minut.

Rellotge de sol de copa equatorial

La forma més clàssica d’helio-cronòmetre és la que presenta una esfera de copa, per sobre de la qual una barra i un fil estirats paral·lels a l’eix terrestre constitueixen el gnòmon. L'escala es dibuixa per formar un semicercle dins de la copa. Aquest tipus d’instrument es va utilitzar a França durant la Primera Guerra Mundial per regular els horaris dels trens. Els instruments més precisos es troben a Jaipur, a l’ Índia . Tenen una mida colossal i van ser construïts pel califa Mogul per mantenir el calendari islàmic actualitzat.

Rellotge de sol grec

Rellotge de sol de Cnidus

Els antics grecs feien servir un tipus de rellotge de sol anomenat "pellekinos". [5] El gnòmon era una barra o pal situat verticalment sobre un pla horitzontal o semiesfèric. L'ombra de la punta del gnòmon descrivia una corba hiperbòlica a la superfície plana o circular a la superfície semiesfèrica. Es van dibuixar línies a la superfície que indicaven l’hora exacta en qualsevol època de l’any.

Els veritables rellotges de sol: rellotges de migdia

Rellotge de sol de migdia a migdia (Església reformada de Santa Maddalena a Avenches ( Cantó de Vaud, Suïssa )

Aquest tipus de rellotge de sol es caracteritza per tenir una línia horària en forma de 8 (anomenada analema ), que correspon a la representació visual de l’ equació del temps . El temps es llegeix en el punt en què l’ombra del nus del gnomó cau sobre la corba analemàtica. Això compensa automàticament els efectes combinats de l’excentricitat de l’òrbita terrestre i la inclinació de l’eix de rotació. Marquen el "Temps mitjà".

Per reflexió

Isaac Newton va inventar un rellotge de sol adequat per a finestres orientades al sud. Va col·locar un petit mirall a l’ampit de la finestra i va pintar al sostre i a les parets un dial semblant al grec pelekînos . En aquest cas, el mirall constitueix el gnòmon reflectint el punt lluminós. D’aquesta manera és possible crear un instrument gran, precís i fàcil de corregir amb poc material i sense malgastar espai. El quadrant també pot ser de tipus analmmàtic.

Calculadora de rellotge de sol

Una interessant variant del rellotge de sol horitzontal és capaç de processar i mostrar directament l’hora estàndard. A diferència d’un model normal, els intervals horaris es representen al dial amb angles idèntics. Se li sobreposa una màscara de forma cardioide (una figura geomètrica en forma de cor). Aquesta figura expressa la fórmula de correspondència entre els diferents angles horaris d’un rellotge de sol convencional i els angles horaris idèntics que apareixen a la cara d’un rellotge . El punt on l’ombra del gnòmon coincideix amb la corba cardioide és on s’ha de llegir l’hora al dial següent. La correcció DST es fa simplement girant el dial inferior.

Rellotges de sol digitals

Un rellotge de sol digital utilitza llums i ombres per mostrar l’hora en forma de dígits o fins i tot paraules, en lloc del sistema tradicional basat en la ubicació. Un sistema consisteix a enfrontar-se a dues màscares paral·leles amb parells de forats alineats que permeten el pas dels raigs de llum cadascun en un període precís del dia.

Rellotges de sol naturals

Un rellotge de sol natural utilitza la conformació del terra per mostrar l’hora gràcies als cims de les muntanyes que il·lumina el sol. Un exemple d’aquest regal de la natura és el rellotge de sol Sesto , que amb els seus cims Dolomita proporciona aquesta eina.

Galeria d'imatges

Nota

  1. ^ a b Meridiana , a Treccani.it - ​​Enciclopèdies en línia , Institut de l'Enciclopèdia Italiana. Recuperat el 31 de juliol de 2016 .
  2. Glossari , a artesolare.it .
  3. Vitruvi, Arquitectura , ix.ix.42.
  4. ^ (EN) William Molyneux, Sciothericum telescopicum, o Una nova idea d’adaptar un telescopi a un dial horitzontal per observar el moment del temps de dia o de nit , el 1686.
  5. Vitruvi 9.8.1
  6. ^ Rellotge de sol catòptric de Brescia

Bibliografia

  • Piero Bianconi i Aldo Morosoli, Meridiane del Ticino , Unió Suïssa de Bancs Raiffeisen, St. Gall
  • René RJ Rohr, rellotges de sol. Història, teoria, pràctica , Ulisses, Torí 1988 ISBN 88-414-3013-3
  • Renzo Morchio , Ciència i poesia dels rellotges de sol , ECIG, Gènova 1988 ISBN 88-7545-253-9
  • Giovanni Bosca i Piero Stroppa, Rellotges de sol i rellotges de sol , Trezzano sul Naviglio, Il Castello, 1996 ISBN 88-8039-022-8
  • Giovanni Paltrinieri, Rellotges de sol i rellotges de sol d'Itàlia , L'Artiere, Bentivoglio (Bolonya), 1997
  • Giancarlo Pavanello i Aldo Trinchero, Els meridians , De Vecchi, Milà 1999 ISBN 88-412-4691-X
  • Giordano Berti i Giovanni Paltrinieri (editat per), Gian Domenico Cassini. El rellotge de sol del temple de S. Petronio a Bolonya , Arnaldo Forni Editore, S. Giovanni in Persiceto, 2000.
  • Giordano Berti i Giovanni Paltrinieri (editat per), Llocs de temps a la província de Bolonya. Rellotges de sol, rellotges de sol i rellotges mecànics , Istituto Graf, Bolonya 2008. El mapa també és visible al Portal de Turisme de la província de Bolonya [1]
  • Nicola Severino: History of Gnomonics , Roccasecca, 1992-1994, Anthology of the History of Gnomonics , 1995, History of the Astrolabe , 1995, The Kircherian gnomonics and the Sciateric Tables of Monte Porzio Catone , 1995, Chinese Gnomonics , 1996, International Bibliography de Gnomonica , 1997, Gnomonica , la primera revista italiana sobre rellotges de sol, rellotges de sol grecoromans , 2003, De Monumentis Gnomonicis apud Graecos et Romanos , 2005. Web, https://web.archive.org/web/20190102003306/http: / /www.nicolaseverino.it/
  • Nicola Ulivieri, Els secrets dels rellotges de sol , Youcanprint 2015 ISBN 978-88-9114-852-0
  • Carlo Burin, El rellotge de sol modern amb esfera plana, com funciona com es calcula , Aracne editrice Srl, Roma 2010 ISBN 978-88-548-3526-9
  • Nicoletta Lanciano, In luna, stellis et sole. Guia per al descobriment de l’astronomia a Roma en dotze itineraris , Apeiron Editori, Sant'Oreste (RM), 2018. ISBN 978-88-85978-92-8 .

Articles relacionats

Altres projectes

Enllaços externs

Control de l'autoritat Thesaurus BNCF 20925 · LCCN (EN) sh85130534 · GND (DE) 4055589-6 · BNF (FR) cb11931091v (data) · NDL (EN, JA) 00.563.137