sabato 19 dicembre 2015

L'OROLOGIO DELLE OMBRE


Il Mago dice che:

   
Quando non esistevano gli orologi , ci si regolava con il sole e  in mancanza di una meridiana si usavano le ombre : delle case, degli alberi , delle persone stesse , che in differenti momenti del giorno hanno diverse lunghezze e dimensioni.
Ad esempio , si diceva : - vieni a desinare quando la tua ombra misura 3 piedi , oppure, vieni a cena quando ne misura 12.
Però in tutte le stagioni l'ombra non è ugualmente lunga ed occorreva un grande spirito di osservazione  per far funzionare al meglio questo pratico orologio.

LA MERIDIANA 

La meridiana, detta anche più correttamente orologio solare o sciatere, è uno strumento di misurazione del tempo basato sul rilevamento della posizione del Sole. Ha origini molto antiche e nella sua accezione più generale indica in massima parte gli orologi solari presenti sui muri degli edifici. In senso stretto, con meridiana si dovrebbe intendere unicamente l'indicatore del passaggio del Sole a mezzogiorno.

Gli orologi solari e le meridiane erano già conosciuti nell'antico Egitto e presso altre civiltà, e successivamente tra quella dei Greci e dei Romani. L'origine di questa scienza è tuttavia ancor più antica rispetto alla civiltà egizia e le prime testimonianze risalgono addirittura al Neolitico.


Lo studio degli orologi solari è chiamato gnomonica o meno frequentemente sciaterica.

Nella forma tradizionale uno stilo, detto gnomone, proietta la sua ombra su una superficie orizzontale o verticale, detta quadrante, indicando l'ora vera locale.

Con la suddivisione oraria del giorno di 24 ore, una meridiana ad ora vera locale alle ore 12 indica l'istante in cui il Sole transita sul meridiano del luogo. Di conseguenza l'angolo orario di tutte le altre ore è un multiplo di 15°. L’orologio che portiamo al polso indica invece l’ora media in vigore nei vari paesi. I due orari sono differenti per due motivi:

1– Equazione del tempo. Il giorno solare, ovvero l’intervallo tra due transiti del Sole su uno stesso meridiano, dura in media 24 ore. A causa della differente velocità di rivoluzione della Terra attorno al Sole e dell’obliquità dell’eclittica, la durata del giorno non è costante, cioè il giorno vero non dura mai 24 ore come il giorno medio, ma è un po’ più lungo o un po’ più corto. Le differenze, sommandosi tra loro, generano un divario tra il tempo vero e il tempo medio che arriva a ±15/16 minuti, determinando la cosiddetta Equazione del tempo (Edt), così definita:

Edt = Tempo solare medio - Tempo solare vero (o viceversa).

2- Longitudine della località. L’ora media di ogni paese ha uno o più meridiani di riferimento. In Italia il meridiano di riferimento è quello di longitudine 15° Est rispetto a Greenwich. La differenza tra il transito del Sole sul meridiano centrale e quello del meridiano locale di longitudine L, ha un valore costante di:(15°-L)*4 minuti. Per confrontare un quadrante a ora vera locale con l’orologio, questa differenza va integrata con l’equazione del tempo.


Ad  esempio, in un luogo avente longitudine 12° Est, nel 2015 la differenza massima tra l'orologio da polso e un quadrante a ora vera locale si verifica l'11 febbraio quando l'equazione del tempo, pari a 14m 11.5s, si somma alla differenza dovuta alla longitudine pari a: (15°-12°)*4min=12min, comportando uno scarto di 26m 11.5s.


In alcuni casi le linee orarie della meridiana, anziché indicare l’ora vera locale, indicano l’ora vera del fuso di riferimento. In questi quadranti, quando l’ombra segna le 12, il Sole transita sul meridiano Centrale. Pertanto per confrontare l’ora indicata da queste meridiane con quella di un orologio da polso è sufficiente apportare solo la correzione dell’equazione del tempo.

Una meridiana verticale a ora vera locale si riconosce rispetto a una a ora vera del fuso osservando la linea del mezzogiorno, perfettamente verticale nel primo caso, leggermente ruotata nel secondo.

Su molti quadranti le differenze tra l’ora del quadrante e quella media dell’orologio, sono riprodotte in una tabella oppure sono sintetizzati in un grafico. In alcuni casi nel quadrante è tracciato l’analemma (o lemniscata), ossia la curva a forma di ‘otto’ che indica l’ora media del fuso e permette di leggere direttamente l’ora dell’orologio senza ricorrere alla correzione dell’equazione del tempo e della differenza di longitudine.

Lo gnomone di un quadrante può essere di diversi tipi, per esempio: ortostilo, stilo polare, a camera oscura, bifilare, a riflessione. Nei quadranti verticali gli gnomoni più usati sono l'ortostilo e lo stilo polare. L'ortostilo è piantato ortogonale alla parete e indica l'ora con la punta dello gnomone. Lo stilo polare è invece posizionato in modo da risultare parallelo all'asse di rotazione terrestre, quindi punta il polo celeste e la sua ombra coincide con la linea oraria in tutta la sua lunghezza.