Gli orologi solari rappresentano una piacevole evasione dal mondo

Tratto dal saggio di Alessando Scandella “Come si leggono le Meridiane e gli Orologi Solari”
Gli orologi solari rappresentano una piacevole evasione dal
mondo tecnologico e l'immersione in una nuova dimensione,
fatta di opere ingenue ma intelligenti, evocative di una vita
semplice e naturale i cui ritmi sono scanditi dal sole e dalle
stelle.
IL SOLE, UN OROLOGIO NATURALE
II sole è un vero e proprio orologio naturale. Ce ne serviamo spontaneamente quando alziamo gli occhi
per vedere dove si trova, ricavando e un'idea approssimativa dell'ora.
Lo facevano anche gli uomini antichi, i quali poi pensarono di perfezionare questa
renderla più precisa e si diedero da fare per trovare degli strumenti adeguati.
operazione e di
Sperimentarono diverse tecniche e quella che ebbe più successo fu l'uso di uno gnomone.
La parola gnomone (dal greco TVOJIOV, indicatore, giudice) denota un corpo illuminato dal sole che
proietta un'ombra su una superficie: questa parola ha dato il nome alla scienza degli orologi solari, la
"gnomonica".
Seguire gli spostamenti dell'ombra dello gnomone, e precisamente del vertice dell'ombra, significa
seguire i movimenti del sole.
II sole percorre giornalmente un arco nel cielo da EST a OVEST e durante l'anno questo arco si sposta in
su e in giù rispetto all’orizzonte. Questi spostamenti sono causati dai movimenti di rotazione e di
rivoluzione della terra e si ripetono identici con ciclo annuale.
FUNZIONI, COMPONENTI E TIPOLOGIA DEGLI OROLOGI SOLARI
Le funzioni svolte dagli orologi solari sono due:
•
la funzione oraria svolta dalle linee orarie, che consiste nell'indicazione dell'ora del giorno
•
la funzione calendario, svolta dalle curve giornaliere, che consiste nell'indicazione del periodo
dell'anno in cui ci si trova.
I componenti degli orologi solari sono due:
•
lo gnomone, l'organo che crea l'ombra per guidare la lettura sul quadrante
•
il quadrante, che costituisce la parte leggibile dell'orologio solare.
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LO GNOMONE
Un'asta metallica (stilo) conficcata in una parete, un paletto verticale, un obelisco in una piazza, o altri
oggetti, possono servire da gnomone.
Esistono vari tipi di gnomoni. Lo gnomone può essere perpendicolare al quadrante; in tal caso viene
definito gnomone ortostilo; è il modo più semplice, quello di piantare un chiodo nel muro.
Ma l'ombra non sempre si sovrappone alle linee orarie, e se lo fa si tratta di una suddivisione disuguale
delle ore del giorno. E' frequente in orologi medioevali senza pretese di precisione.
Molto più frequente è lo stilo polare.
Si tratta di uno gnomone rettilineo, diretto verso la Stella Polare. Giace nel piano meridiano, vale a dire
nel piano verticale NORD/SUD e alla nostra latitudine ha un'inclinazione di circa 45° sul piano orizzontale.
Se usato coi quadranti ad ora vera la sua ombra si adagia perfettamente sulle linee orarie facilitando la
lettura dell'ora stessa.
Lo gnomone a foro gnomonico termina con un piattello forato, che viene attraversato da un raggio di sole.
La macchia di luce illumina il punto dove eseguire la lettura.
Un ulteriore variazione prevede all’estremità dello stilo la presenza di una sfera la cui ombra assume il
significato orario e calendario.
IL QUADRANTE
E’ praticamente la superficie su cui vengono tracciati gli elementi che evidenziati dall’ombra dello
gnomone indicheranno l’ora. Nel quadrante troviamo i seguenti elementi:
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•
•
Le linee orarie, che svolgono la funzione oraria, indicando l'ora. La forma della linea oraria e il
numero dell'ora variano con il sistema orario usato.
Le curve giornaliere, che svolgono la funzione calendariale, indicando il periodo dell'anno o, nel
caso di meridiane di grandi dimensioni, il giorno dell'anno. Negli orologi più semplici possono
anche mancare, o limitarsi alle curve dei solstizi e degli equinozi.
Le decorazioni talvolta anche bellissimi affreschi che impreziosiscono l'opera
I segni zodiacali che non hanno sempre un ruolo puramente decorativo. Infatti, opportunamente
collocati sul quadrante, possono indicare il periodo dell'anno, aiutando a svolgere la funzione
calendariale.
Altre scritte varie , quali la data di costruzione, latitudine, longitudine, dediche, ecc, ed il motto, la
frase di antica saggezza, spesso in latino, che esorta a dimenticare gli affanni contingenti e
accettare il trascorrere implacabile del tempo.
Il quadrante occupa generalmente una superficie piana, verticale od orizzontale, ma troviamo numerosi
esempi di quadranti su superfici non piane e anche irregolari.
L'orientamento verticale è quello più comune; i muri degli edifici si prestano magnificamente a ospitarli.
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IL QUADRANTE VERTICALE
Lo schema 1 rappresenta un quadrante verticale "non declinante”, cioè orientato esattamente verso
SUD.
La figura è simmetrica rispetto alla linea del
mezzogiorno.
Contiene un fascio di linee orarie che
convergono nel piede dello gnomone e si
aprono a ventaglio verso il basso; la linea
oraria centrale è la linea meridiana e segna il
mezzogiorno.
Nell'esempio sono rappresentate tre curve
giornaliere, sono le tre linee trasversali.
La superiore è la linea del solstizio invernale,
quando il sole tocca il punto più basso
dell'anno, e l'ombra il punto più alto.
Quella centrale è la linea equinoziale, che è
sempre una linea retta e viene percorsa in
entrambi i giorni di equinozio.
La linea inferiore è quella del solstizio estivo.
Schema 1
Se un quadrante verticale non è orientato esattamente a SUD viene definito "declinante”. Questo accade
spesso, dovendo il quadrante adattarsi alla parete che lo ospita.
Lo schema dell’orologio con tutte le linee che lo compongono si inclina a destra o a sinistra a seconda
che la parete non sia perfettamente orientata a sud ma sia più o meno inclinata verso est o verso ovest.
gli schemi 2 e 3 mostrano rispettivamente due quadranti, il primo declinante Est, il secondo declinante
Ovest
Schema 2
Quadrante verticale declinante EST
Schema 3
Quadrante verticale declinante OVEST
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I SISTEMI ORARI
II sistema orario è il criterio di suddivisione del giorno in ore. Orologi con differenti sistemi orari segnano
ore diverse, cosa che crea sconcerto in chi osserva un orologio solare a ore antiche e verifica l'ora col
proprio orologio.
Oggi in tutto il mondo vige il sistema
•
a ore medie di fuso
Nel passato in Europa si sono succeduti e sovrapposti nel tempo e nello spazio molti sistemi orari. Quello
che ha preceduto il sistema attuale è il sistema
•
a ore vere locali, dette anche ore civili, francesi, d'oltralpe, europee.
Vedremo in dettaglio il sistema a ore medie di fuso, che rappresenta la grande maggioranza degli
orologi solari contemporanei.
LE ORE MEDIE DI FUSO
L'avvento delle ferrovie e del telegrafo ed il miglioramento di qualità degli orologi meccanici non erano più
conciliabili con la variabilità dell'ora da luogo a luogo e con la variabilità della durata delle ore e dei giorni.
Fu deciso di creare un nuovo sistema orario con caratteristiche adatte alle nuove esigenze, con le
caratteristiche seguenti:
•
•
L'ora ha durata fissa uguale alla 24a parte del giorno medio e le 24 ore del giorno vengono
contate a partire dalla mezzanotte.
La terra viene suddivisa in 24 fusi, in ciascuno dei quali vige la stessa ora.
Questo sistema si affermò in tutto il mondo alla fine del secolo XIX. Successivamente fu sviluppato il
progetto mondiale con la creazione dei 24 fusi orari, numerati a partire dall'osservatorio astronomico di
Greenwich, con una differenza di un'ora tra fuso e fuso.
Il 1° novembre 1893 l'Italia aderì alla convenzione internazionale tutt'ora in vigore che istituiva il nuovo
sistema orario mondiale. L'Italia fa parte del 2° fuso EST, quello dell'Europa Centrale, il cui tempo è
calcolato sul 15° meridiano EST (il "meridiano dell'Etna").
In pratica l’unica località (e con essa tutte quelle poste sul medesimo meridiano) in cui il mezzogiorno
dell’orologio meccanico corrisponde alla reale posizione del sole perfettamente a sud, è l’Etna.
Pavia, trovandosi nella zona occidentale del fuso, avendo un ora media del fuso, ha l’ora indicata
dall’orologio meccanico posticipata di circa 24 minuti rispetto alla posizione reale del sole.
In pratica quando a Pavia il sole si trova esattamente a Sud (mezzogiorno secondo l’ora vera locale),
l’orologio al polso segnerà le 12 e 24 minuti con l’ora solare e le 13 e 24 minuti con l’ora legale.
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Tratto da note di lavoro di GIOCAT
LA LETTURA DELL'ORA E DELLA DATA
Per semplicità analizziamo un orologio solare con quadrante verticale, gnomone polare e con ore medie
di fuso.
Di seguito raffiguriamo un orologio con tali caratteristiche di base e analizziamo come viene effettuata la
lettura dell’ora e della data.
Gli elementi della Meridiana
Gnomone Polare
Ombra dello gnomone
Curva Solstizio d’inverno
Linea degli Equinozi
Curva giornaliera
Curva Solstizio d’estate
Linea Meridiana
Sfondo
Quadrante
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MATTINO – Il Sole sorge da EST
I raggi del Sole provenienti da Est illuminano lo Gnomone che di conseguenza proietta la sua ombra sul
quadrante dell’orologio.
L’ombra dell’asta si adagia sulle linee orarie o fra le
stesse e pertanto è possibile interpretare l’ora
leggendone il valore sulla linea più vicina all’ombra
stessa e valutando i minuti in più o in meno in funzione
della posizione dell’ombra fra le linee orarie stesse.
L’ombra della punta sferica dello gnomone indica il
giorno del semestre solare in cui ci si trova,
considerando che la curva solstiziale superiore
(invernale) corrisponde al 21 Dicembre, mentre
quella inferiore (estiva) al 21 Giugno.
La linea retta centrale vede il passaggio dell’ombra dell’estremità dello gnomone nei due giorni di
Equinozio: 20 o 21 Marzo e 22 o 23 Settembre.
MEZZOGIORNO LOCALE
il Sole si trova esattamente a Sud
I raggi del Sole provenienti da Sud illuminano lo
Gnomone che di conseguenza proietta la sua ombra sul
quadrante dell’orologio.
Il disegno del Quadrante prevede la presenza di una
linea rossa verticale, allineata al piede dello gnomone,
sulla quale l’ombra si adagia esattamente al mezzogiorno
solare locale.
In effetti la Meridiana aveva il significato di indicare il
mezzodì del luogo di misurazione.
SERA
Il Sole tramonta verso OVEST
I raggi del Sole provenienti da Ovest illuminano lo
Gnomone che di conseguenza proietta la sua ombra sul
quadrante dell’orologio e la lettura dell’ora e dei minuti è
la stessa già vista nel caso del mattino.
Per tutti i casi di lettura dell’ora sugli orologi solari
descritti, occorre tener conto di un fattore di correzione
per confrontare l’ora letta con quella dell’orologio del
polso.
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In pratica, essendo l’orbita della rivoluzione della Terra intorno al Sole ellittica e non circolare ed essendo
l’asse terrestre inclinato, le ore di ogni giorno dell’anno sono differenti fra di loro.
Per renderle uguali e quindi confrontabili con le ore di durata costante degli orologi meccanici, si deve
aggiungere o sottrarre dalla lettura fatta sul quadrante solare il numero di minuti indicato da un grafico
chiamato Equazione del tempo e solitamente rappresentato sullo sfondo dell’orologio solare.
Nelle rappresentazioni sugli sfondi degli orologi solari, è tracciata solo la linea rossa, risultante della
sommatoria della verde e quella blu.
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