Astronomia

Zegary słoneczne

Ilekroć wiosną i jesienią przestawiamy nasze zegarki o godzinę, większość z nas uzmysławia sobie całkowitą umowność – przyjmowanego przez nas na co dzień za całkowicie naturalny – czasu. Uświadamiając sobie tę umowność, większość z nas ma jednocześnie głębokie poczucie, że „gdzieś tam” istnieje „prawdziwy czas”. I choć współczesna fizyka odrzuca pojęcie „czasu absolutnego”, wspólnego dla całego Wszechświata, to jednak w astronomii istnieje pojęcie „czasu prawdziwego”, mimo iż jest on „prawdziwy” tylko dla wybranego miejsca na Ziemi. Za czas ten przyjmuje się tzw. kąt godzinny ustalonego ciała niebieskiego. Jeśli ciałem tym jest Słońce, to czas taki nazywa się czasem prawdziwym słonecznym; czas ten potrafimy od dawna mierzyć za pomocą zegarów słonecznych.

Zasadniczą częścią składową tych zegarów jest pręt, czyli gnomon, równoległy do tzw. osi świata, czyli przedłużenia osi obrotu Ziemi. Gnomon rzuca cień na odpowiednią powierzchnię, najczęściej płaszczyznę, umieszczoną poziomo lub pionowo za nim. Mamy więc zegary poziome (horyzontalne) i pionowe (wertykalne); ale są też zegary uniwersalne (równikowe). Ponieważ kąt godzinny mierzony jest w płaszczyźnie równika, więc wyznaczenie go z użyciem innej płaszczyzny (np. poziomej lub pionowej) wymaga zastosowania przeliczeń trygonometrycznych, związanych z szerokością geograficzną punktu, w którym dokonuje się pomiaru czasu. To m.in. z powodu tych przeliczeń oznaczenia poszczególnych godzin na tarczach zegarów słonecznych poza równikiem nie leżą w równych odstępach.

Niestety, nie są to jedyne problemy związane z bezpośrednim wykorzystywaniem światła słonecznego do pomiaru czasu, stąd konstrukcja poprawnych zegarów słonecznych jest znacznie trudniejsza niż mogłoby się to z pozoru wydawać. Z drugiej strony, to właśnie chęci przezwyciężenia tych problemów zawdzięczamy rozmaitość form samych zegarów.