W jaki sposób starożytne cywilizacje używały zegarów słonecznych do określania czasu?

Nikt żyjący dzisiaj nie może słusznie powiedzieć, kiedy wczesny człowiek po raz pierwszy zaczął określać czas za pomocą słońca , księżyca , gwiazd i innych ciał niebieskich. We współczesnym świecie używanie tych ciał niebieskich do czegoś więcej niż astrologii może wydawać się archaiczne, ale pamiętaj, że większość dzisiejszych tradycji kalendarzowych i odmierzających czas ma silne korzenie w starożytnych modelach. W tamtych czasach cywilizacje potrzebowały czasu jako podstawowego przetrwania. Na przykład czynności takie jak sadzenie i zbieranie plonów powodowały konieczność posiadania wiedzy o zmianach sezonowych.

Pierwsze podstawowe metody określania czasu obejmowały proste obserwacje świata przyrody, być może poprzez wbijanie patyków w ziemię i monitorowanie ruchu cieni. Ten konkretny eksperyment wywołałby najbardziej podstawową część zegara słonecznego, gnomon (wymawiane nom-on), który jest elementem rzucającym cień. Łatwo sobie wyobrazić, że praktyka ta rozwija się w kierunku używania obelisków, filarów i innych megalitycznych zegarów i kalendarzy. Chociaż niektóre z tych pomników można uznać za zegary słoneczne, to w tym artykule będziemy się uczyć o małych, często przenośnych urządzeniach zegarów słonecznych starożytnych.

Starożytnym Egipcjanom przypisuje się wynalezienie zegarów słonecznych. Chociaż obeliski zostały zbudowane już w 3500 pne, być może najwcześniejszy przetrwały przenośny zegar słoneczny, często nazywany egipskim zegarem cienia , stał się popularny około 1500 pne w kształcie litery T lub L z podniesioną końcówką, te zegary cienia mierzył poranne godziny, gdy słońce zachodziło nad głową. Następnie odwrócono ich, aby odliczać popołudnie.

Należy pamiętać, że Egipcjanie nie opracowywali metod pomiaru czasu w próżni. Praktyka badania upływu czasu - minut, godzin, dni, pór roku, lat lub znacznie dłużej - była pasją kilku starożytnych cywilizacji. Wiele z nich było zdumiewająco dokładnych. Sumerowie, Babilończycy, Egipcjanie, Majowie, Grecy i Chińczycy – wszyscy wymyślili zegary i kalendarze, które odzwierciedlają nasz obecny model liczbowy w różnych aspektach.

Na następnej stronie zagłębimy się w to, dlaczego pozornie proste zegary słoneczne mogą być nieco skomplikowane.

Zegary słoneczne początkowo były dość prostymi urządzeniami, ale z biegiem czasu stały się bardziej złożone. Cofnijmy się o krok i przyjrzyjmy się podstawom astronomii.

Ziemia obraca się wokół Słońca , ale robi to po orbicie eliptycznej (owalnej), a nie kołowej. Oznacza to, że gdy Słońce znajduje się bliżej Ziemi, wydaje się, że porusza się szybciej po zegarze słonecznym. Poza tym równik Ziemi nie pokrywa się z jego orbitą wokół Słońca; jest przechylony o 23,5 stopnia odchylenia.

Biorąc pod uwagę pierwszy z tych dwóch faktów, okazuje się, że czas podawany przez zegar słoneczny (znany czasem jako czas słoneczny lub czas słoneczny ) często różni się od czasu odczytanego na zegarku (który można nazwać czasem zegarowym lub średni czas słoneczny ). Wariancja może wynosić do około 15 minut w różnych porach roku. Być może nie stanowiło to wielkiego powodu do niepokoju przed wynalezieniem zegarów mechanicznych, ale na początku zegary słoneczne były często wzywane do resetowania tych zegarów, gdy się przekręcały, więc innowatorzy musieli nieco zmienić konstrukcję zegarów słonecznych, aby dostosować się do nich.

Inny astronomiczny czynnik, o którym należy pamiętać, dotyczy obrotu Ziemi, gdy porusza się ona po swojej orbicie. Na początku pomysł może być trudny do wyobrażenia, więc rozważ to: stoisz na swoim podwórku, odliczając dni z jednego dnia do drugiego. Ponieważ Ziemia kończy każdy z tych obrotów, co 24 godziny w tym samym okresie, również powoli porusza się po swojej orbicie. Z powodu tego przejścia orbitalnego, widok z nocnej strony planety będzie co wieczór ujrzeć nieco inny pokaz gwiazd. W dzisiejszych czasach zjawisko to (nazywane dniem gwiezdnym w przeciwieństwie do dnia słonecznego ) wydaje się być najczęściej związane ze znakami zodiaku - jak to często miało miejsce w czasach starożytnych - ale było to również kolejna wskazówka do ustalenia, jak niebo może być używane do przewidywania wydarzeń na Ziemi.

Z nachyleniem Ziemi, jeśli chodzi o zegary słoneczne, wynikają dwie komplikacje, związane z długością i szerokością geograficzną . Jeśli chodzi o długość geograficzną, większość zegarów słonecznych należy ustawić tak, aby były dokładnie równoległe do osi planety, aby działały prawidłowo. Na przykład ludzie na półkuli północnej muszą znaleźć biegun północny i wycelować gnomon wzdłuż tej linii. Ale nie spiesz się z wyciąganiem kompasu, chyba że planujesz wykonać szybkie obliczenia; magnetyczny biegun północny jest zmienny. Aby znaleźć właściwą orientację, możesz również użyć ustawienia gwiazd; Polaris, aktualna Gwiazda Polarna, leży na północnym biegunie niebieskim i to może wskazać Ci drogę.

Szerokość geograficzna stanowi również wyzwanie, jeśli zegar słoneczny jest ustawiony na innej szerokości geograficznej niż ta, dla której został stworzony. Są duże szanse, że będzie musiał być odpowiednio ustawiony pod kątem, aby działał prawidłowo. Jeszcze bardziej skomplikowane są znaczniki czasu na tarczy, które mogą nie być odpowiednio rozmieszczone, aby dokładnie określić czas – to wymaga trygonometrii, aby to rozgryźć.

Na następnej stronie przyjrzymy się opowiadaniu czasu w starożytnym świecie i ewolucji starożytnych zegarów słonecznych.

Zegary słoneczne mogą kojarzyć się z prymitywnymi, przestarzałymi technologiami lub pięknymi ozdobami podwórkowymi, ale to nie wszystko. Nawet po wynalezieniu zegarów mechanicznych zegary słoneczne były nadal używane jako niezawodne urządzenia do pomiaru czasu w epoce nowożytnej. To ciągłe użytkowanie wynikało przynajmniej częściowo z faktu, że zegarki mechaniczne nadal wymagały dokładnego resetowania. Jednak to fascynacja i podziw ludzi na całym świecie naprawdę pomogły zapewnić długowieczność tej starożytnej technologii.

Ale teraz spójrzmy wstecz. Wczesne zegary słoneczne wskazywały godziny zwane porami roku . Dzień był podzielony na 12 godzin, ale zimą te godziny były krótsze niż latem, bo letnie dni są dłuższe. W pobliżu równika różnica ta nie była bardzo wyraźna, ale w kierunku biegunów czas wahał się znacznie dla osób w bardziej ekstremalnych klimatach. To pokazuje nam ciekawą alternatywę dla uporządkowanego pomiaru czasu, którego ludzie w dzisiejszych czasach przestrzegają.

Zegary słoneczne pełniły szereg ważnych funkcji w starożytnych cywilizacjach, ponieważ zaczęto ich używać naprzemiennie lub łącznie do śledzenia pór roku, przesileń i równonocy. Po raz pierwszy przypisywane Grekom, takie jak te (powszechnie znane jako zegary półkuliste lub półkula ) używały wydrążonej miski ze spiczastym gnomonem, aby przekazać nie tylko czas, ale także informacje o porach roku. Było to możliwe, ponieważ punkt gnomonu określał porę dnia, podczas gdy wielkość cienia wskazywała na porę roku. Czasami odcięto połowę miski (wówczas można to nazwać hemicyklium lub hemicyklem ), ale teoretycznie oba modele działały w zasadzie w ten sam sposób.

Jeśli pamiętasz, wracając do ostatniej strony, nachylenie Ziemi prowadzi do dość skomplikowanych komplikacji, jeśli chodzi o projekt i umieszczenie zegara słonecznego. Pomaga jednak określić informacje sezonowe, jeśli wiesz, jak je wykorzystać. Umieszczając gnomon na zakrzywionej powierzchni, możliwe jest nakreślenie przez czaszę linii, które korelują z przesileniem letnim, przesileniem zimowym i równonocą (które mają tę samą ścieżkę).

Na przestrzeni wieków w różnych kulturach powstawało wiele różnych modeli zegarów słonecznych, a dla wielu ograniczała ich wyobraźnia. Na przykład podczas stagnacji europejskich ciemnych wieków muzułmanie używali zasad trygonometrii do tworzenia płaskich, okrągłych zegarów słonecznych, które są prawdopodobnie obecnie najczęściej widywane. Powszechnie przypisuje się im również, że jako pierwsi zaproponowali godziny równej długości, a muzułmańskie zegary słoneczne były często oznaczane godzinami, w których się modlili. Te równe godziny stopniowo się przyjęły, ale pomimo debiutu zegarów mechanicznych w 1300 roku, godziny sezonowe były nadal często używane przez wiele lat, dopóki nie zostały stopniowo wyparte przez średni czas słoneczny i ostatecznie strefy czasowe .

Dzięki takim innowacjom starożytne cywilizacje były w stanie rejestrować przeszłe wydarzenia i planować przyszłe. Mogliby sformalizować działalność rządową, religijną i społeczną za pomocą ujednoliconego harmonogramu – spuścizny, którą odziedziczyliśmy i coraz bardziej restrukturyzowaliśmy z precyzją cezowych zegarów atomowych.

Na następnej stronie znajdziesz linki do wielu innych informacji o astronomii i zegarach, a także odpowiedzi na interesujące pytania dotyczące starożytnego świata.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków

­