Τ Ο    Η Λ Ι Α Κ Ο    Ω Ρ Ο Λ Ο Γ Ι Ο 

Από τα πολύ παλιά χρόνια ο άνθρωπος επινόησε και κατασκεύασε μηχανισμούς

για τη μέτρηση του χρόνου.Ο αρχαιότερος τύπος τέτοιου μηχανισμού είναι το

ηλιακό ρολόι το οποίο επινοήθηκε κατά πάσα πιθανότητα απο τους Χαλδαίους

περί το 2000π.χ. 

         Στη συνέχεια διαδόθηκε σε όλους τους λαούς του αρχαίου κόσμου

και με τη πάροδο του χρόνου πήρε διάφορες μορφές. 

        Η λειτουργία ενός ηλιακού ρολογιού στηρίζεται στη κίνηση

της σκιάς μίας ράβδου που καλείται γνώμονας.

Ο γνώμονας ειναι καρφωμένος σε μία οριζόντια ή κατακόρυφη πλάκα 

η οποία είναι βαθμολογημένη. Η σκιά του γνώμονα πέφτει πάνω στη

πλάκα και η ώρα διαβάζεται απευθείας.  

Ο χρόνος που θα μετρούμε όμως δεν θα είναι η ακριβής ώρα Ελλάδος

αλλά ο αληθής ηλιακός χρόνος! Ομως με μια διόρθωση θα είναι ευκολο

να βρίσκουμε την επίσημη ώρα Ελλάδος.
      

Είναι φανερό οτι το ηλιακό ρολόι δεν είναι ακριβές όργανο μέτρησης του χρόνου. 
 Ωστόσο χρησιμοποιήθηκε και βοήθησε τους προγόνους μας για αιώνες.

Αργότερα έδωσαν στην ράβδο κλίση, ώστε να σχηματίζει με το οριζόντιο

επίπεδο γωνία  ίση με το Γεωγραφικό Πλάτος εγκαταστάσεως.

  Ο Αναξίμανδρος, μαθητής του Θαλή, χρησιμοποίησε πυραμιδοειδή

Γνώμονα στην Λακεδαίμονα για να καθορίσει τις Τροπές και τις Ισημερίες.

Ο Αναξιμένης τελειοποίησε τον γνώμονα και εγκατέστησε το πρώτο

Ηλιακό Ωρολόγιο στην Σπάρτη!

 Από την γεωμετρία της επιφάνειάς τους τα Ηλιακά Ωρολόγια

διακρίνονται σε Επίπεδα, (Ημι)σφαιρικά, (Ημι)κυλινδρικά και (Ημι)κωνικά.

Οι Ρωμαίοι έμαθαν από τους Έλληνες την  χρήση των Ηλιακών ρολογιών

και κατά τον Μεσαίωνα η χρήση τους ήταν ευρύτατα διαδεδομένη στην

Ευρώπη. Μάλιστα, κατακόρυφα επίπεδα Ηλιακά Ωρολόγια ήσαν

τοποθετημένα στα καμπαναριά των Ναών, αλλά και σε τοίχους οικιών.

Χρησιμοποιήθηκαν και φορητά Δακτυλιοειδή Ηλιακά Ωρολόγια.

Τον 15ο αιώνα εμφανίσθηκαν τα Μηχανικά Ωρολόγια και

σιγά-σιγά η χρήση των Ηλιακών περιορίσθηκε. Ακόμα όμως και

σήμερα, για διακοσμητικούς περισσότερο σκοπούς, εγκαθιστώνται

Ηλιακά Ωρολόγια καλλιτεχνικώς διακοσμημένα. Στην Ελλάδα πολύ

γνωστά είναι του Εθνικού Κήπου της Αθήνας και των

Ψηλών Αλωνιών της Πάτρας.

  Το Επίπεδο Ηλιακό Ωρολόγιο διακρίνεται σε Οριζόντιο,

Κατακόρυφο και Επικλινές. Αποτελείται από μια επίπεδη πλάκα

που λέγεται Ωροπίνακας, στην οποία χαράσσονται οι ώρες.

Στην πλάκα αυτή στερεώνεται ο Γνώμων, δηλαδή ο δείκτης που με

την σκιά του δείχνει την ώρα φωτιζόμενος από τον Ήλιο.

Είναι ευθύγραμμος και έχει κατεύθυνση τον Βόρειο Πόλο του Ουρανού.

 Στον Ωροπίνακα χαράζουμε ευθείες συντρέχουσες σε ένα κεντρικό

σημείο (στο σημείο που στηρίζεται ο Γνώμων), ώστε να σχηματίζουν

μεταξύ τους διαδοχικά γωνία 15°. Έτσι κατασκευάζουμε τον Ωροπίνακα

ενός Μεσημβρινού Ηλιακού Ωρολογίου.  

 Κατά την μεσουράνηση του Ηλίου η σκιά του γνώμονος δείχνει την

Μεσημβρινή γραμμή, δηλαδή την διεύθυνση Βορρά-Νότου. Εκεί 

σημειώνουμετην 12η ώρα. Η Ανατολή και η Δύση του Ηλίου ευρίσκονται

επί της αυτής οριζοντίου ευθείας. Εκεί σημειώνουμε την 6η και 18η ώρα.

Ανά 15° προσδιορίζονται όλες οι ενδιάμεσες ώρες


                       ΟΡΙΖΟΝΤΙΟ ΗΛΙΑΚΟ ΩΡΟΛΟΓΙΟ

  Το Οριζόντιο Ηλιακό Ωρολόγιο έχει τον Ωροπίνακα οριζόντιο και 

 ο Γνώμων έχει διεύθυνση προς τον βόρειο πόλο του ουρανού, 

σχηματίζει δηλαδή με το οριζόντιο επίπεδο γωνία ίση με το γεωγραφικό

πλάτος (Π)  του τόπου εγκατάστασης.

Για την Αθήνα είναι Π=38ο. Για τον Πύργο είναι 37,60..   Στον Ωροπίνακα

χαράζουμε ευθείες συντρέχουσες σε ένα κεντρικό σημείο

(στο σημείο που στηρίζεται ο Γνώμων),ώστε να σχηματίζουν γωνία Θ

 από την Μεσημβρινή γραμμή που προκύπτει από την εξίσωση: 

εφΘ=ημΠ.εφΩ όπου Ω η γωνία της Ώρας:

     Οι γωνίες των ωρών του Οριζοντίου είναι διαφορετικές από 15ο

 διότι προβάλλεται ο ωροπίνακας του επικλινούς Μεσημβρινού στο

 οριζόντιο επίπεδο.Παρομοίως συμβαίνει και με το Κατακόρυφο Ηλιακό Ωρολόγιο.

   Η θέση και το μήκος της σκιάς εξαρτάται από την ώρα της ημέρας, αλλά

και από τον μήνα του χρόνου. Αυτό συμβαίνει διότι η θέση του Ηλίου για μια  

συγκεκριμένη ώρα διαφέρει από εποχή σε εποχή.

          Για να βρούμε την διεύθυνση Βορρά-Νότου χρησιμοποιούμε την Πυξίδα.

Η βελόνα της δείχνει τον Μαγνητικό Βορρά, που δεν συμπίπτει όμως με

 τον Γεωγραφικό Βορρά.Στην Ελλάδα υπάρχει απόκλιση 7ο δυτικά, 

που σημαίνει ότι πρέπει να στρέψουμε κατά 7ο ανατολικά την γραμμή

 της 12ης ώρας του Ωροπίνακα σε σχέση με την μαγνητική βελόνα

   της πυξίδας αν πρόκειται για Οριζόντιο Ηλιακό Ωρολόγιο

.

                    ΗΛΙΑΚΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΚΑΙ ΕΠΙΣΗΜΟΣ ΧΡΟΝΟΣ.

  Ο Επίσημος χρόνος είναι συμβατικός, δηλαδή τίθεται κατόπιν συμφωνίας,

ακολουθώντας το Σύστημα των Ωριαίων Ατράκτων. Αλλά το Ηλιακό Ωρολόγιο

 μετρά τον Αληθή Ηλιακό Χρόνο.Πρέπει επομένως να υπάρχει ένας

 Πίνακας διορθώσεως της ώρας του Ωρολογίου, ώστε να συμφωνεί με τα

 μηχανικά ή ηλεκτρονικά μας ρολόγια.

   Ο Επίσημος χρόνος βρίσκεται απο τη σχέση:

     Ε=Α+λ-ν-ε

    Ε: Επίσημος Χρόνος (Ελλάδας)

    Α: Αληθής Ηλιακός χρόνος(αυτός που δείχνει η σκιά του ρολογιού)

    λ: το γεωγραφικό μήκος του τόπου σε min.

    ν: ωριαία άτρακτος

    ε: η διόρθωση από την εξίσωση χρόνου ( Η διαφορά ε μεταβάλλεται

από μέρα σε μέρα σ? όλη την διάρκεια του έτους και υπολογίζεται από

το παρακάτω διάγραμμα για μια τυπική ημέρα εκάστου μηνός)

diagrama xronoy






     παράδειγμα:   
   Ας υποθέσουμε ότι η ενδειξη της σκιάς του ηλιακού ωρολογίου
στον Πύργο στις 20 Μαρτίου είναι 10h    A=10h    
Για τον Πύργο:   λ=21,450   ν=2χ150=30
λ-ν=300-21,450=8,550=8,55/15=0,57h=0,57x60min=34,2min  ε= - 8min 
 
   E=10h+34,2min-(-8min)=10h+52,2min=1052min (ώραΕλλάδας).
 
  Επομένως η ώρα που μας δείχνουν τα ρολόγια μας είναι  10 και 52 λεπτά.
 
    Ο Πύργος με γεωγραφικό μήκος ανατολικό 21,450 έχει Επίσημη ώρα

(Χρόνος Ατράκτου) την ώρα του Μεσημβρινού που διχοτομεί την άτρακτο της Ανατολικής
 Ευρώπης των 30οΏστε , όταν ο μέσος ήλιος μεσουρανεί σε τούτον τον μεσημβρινό 

η μέση ώρα είναι 12.Για να μεσουρανήσει στον Πύργο πρέπει να διαγράψει ακόμη

  τόξο : 30ο-21,450=8,55ο  που αντιστοιχεί σε χρόνο : 
8,55ο / 15 = 0,57 ώρες ,δηλαδή σε 34,2 λεπτά.
 Αυτά προστίθενται στον Μέσο Ηλιακό Χρόνο
.
 
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ     
   1.   Στο Διαδίκτυο λήμμα SUNDIAL.   
   2.    ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ,
ΗΛΙΑΚΑ ΚΑΙ ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ ΩΡΟΛΟΓΙΑ, Ιωάννης Σακάς,     
Σημειώσεις του 1ου Παιδαγωγικού Επιμορφ. Κέντρου Αθήνας     
για την Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία, Αθήνα 1995.
 3.  ΤΑ ΟΡΦΙΚΑ, Ιωάννου Πασσά, διδακτ. Διατριβή Κ. Χασάπη.  
 4.   ΕΓΚΥΚΛΟΠΑΙΔΙΚΟΝ ΛΕΞΙΚΟΝ ΗΛΙΟΥ, λήμμα Γη,
υπό      Αστρονόμου Κων. Χασάπη τα Αρχαία Κείμενα της Εργασίας.  

            

Ανάλημμα. Το ουράνιο «οχτάρι»
 
 
Έχει ονομαστεί «ουράνιο οχτάρι». Και δεν πρόκειται για τίποτε περισσότερο από
την θέση του Ηλίου σε σχέση με τον μεσημβρινό μία δεδομένη ώρα στην διάρκεια ενός έτους.
Κοιτάζοντας τις μικρές ή μεγάλες επιτραπέζιες γήινες σφαίρες
έχετε άραγε παρατηρήσει ποτέ ένα παράξενο σχήμα με την μορφή του αριθμού «8»,
που συνήθως είναι τοποθετημένο περίπου στη μέση του Ειρηνικού ωκεανού;
Όλες άλλωστε οι φωτογραφίες που κοσμούν το κείμενο αυτό περιλαμβάνουν το παράξενο
αυτό «ουράνιο οχτάρι», που ονομάζεται ανάλημμα και δεν είναι παρά η θέση του Ηλίου σε
σχέση με το μεσημβρινό, μία δεδομένη ώρα στη διάρκεια ενός έτους. Είναι, δηλαδή,
η γραφική αναπαράσταση της εξίσωσης του χρόνου πάνω στον ουρανό. Προτού όμως
μπερδευτείτε περισσότερο, ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή.
 

analima 1

Η προσπάθεια μέτρησης του χρόνου φαίνεται πως είναι τόσο
παλιά όσο και ο ανθρώπινος πολιτισμός.
Ένα σύστημα μέτρησης του χρόνου όμως θα πρέπει να έχει
βάση ορισμένα τακτικώς επαναλαμβανόμενα ουράνια φαινόμενα.
 Τα κύρια, και εμφανή με γυμνό μάτι, ουράνια φαινόμενα που 
επαναλαμβάνονται σε τακτικές χρονικές περιόδους είναι τρία:
1. Η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της, που
προσδιορίζεται από δύο διαδοχικές μεσουρανήσεις του Ηλίου,
2. Η περιφορά της Σελήνης γύρω από τη Γη, που προσδιορίζεται
από τη συμπλήρωση των φάσεών της,
3. Η περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο, που προσδιορίζεται από την
επαναλαμβανόμενη διαδοχή των τεσσάρων εποχών.
Η πρώτη και βασική μονάδα μέτρησης του χρόνου ήταν για τον άνθρωπο ο σταθερά
επαναλαμβανόμενος κύκλος της ανατολής και της δύσης του Ηλίου. Κάθε φορά που
ο Ήλιος ανέτελλε από τον ορίζοντα ήταν σαν να σημάδευε την αρχή ενός κύκλου,
την αρχή ενός ημερονυχτίου και η αιτία γι΄ αυτόν τον κύκλο ημέρας και νύχτας
 είναι η περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της. 
Για να δούμε όμως τι ακριβώς συμβαίνει.
Κάθε τόπος επάνω στη Γη ορίζει μόνο μία κάθετη ή κατακόρυφη γραμμή. Η κατακόρυφη
γραμμή ενός τόπου,   όταν προεκταθεί νοερά προς τα πάνω, καταλήγει σε ένα σημείο
της ουράνιας σφαίρας που ονομάζεται Ζενίθ. Το σημείο της ουράνιας σφαίρας που είναι
εκ διαμέτρου αντίθετο του Ζενίθ ονομάζεται Ναδίρ. Φυσικά κάθε σημείο της γήινης
επιφάνειας έχει διαφορετική κατακόρυφο, οπότε και κάθε τόπος έχει διαφορετικό Ζενίθ
και διαφορετικό Ναδίρ.
analima 2
Ο μεγάλος κύκλος ο οποίος αρχίζει από το βόρειο σημείο του
ορίζοντα,περνάει από το Ζενίθ, συνεχίζει στο νότιο σημείο του
ορίζοντα, περνάει από το Ναδίρ, και φτάνει στο βόρειο σημείο
 του ορίζοντα, ονομάζεται ουράνιος μεσημβρινός ενός τόπου.
Επόμενο είναι ότι αφού κάθε τόπος έχει δικά του Ζενίθ και
Ναδίρ θα έχει και δικό του ουράνιο μεσημβρινό, άρα υπάρχει

 ένας τεράστιος αριθμός μεσημβρινών. . Ο μεσημβρινός που περνάει από το αστεροσκοπείο του Greenwich (Γκρήνουιτς), στην Αγγλία, θεωρείται ως ο πρώτος μεσημβρινός και χωρίζει τη Γη στο ανατολικό και στο δυτικό ημισφαίριο.

Η Γη χωρίζεται επί πλέον σε άλλα δύο όμοια ημισφαίρια, το βόρειο και το




Sponsored by |