Saulės laikrodis: Kaip jis veikia ir kokia jo istorija?

Saulės laikrodis - tai senovinis prietaisas, kuriame laikas nustatomas pagal saulės padėtį. Jis turi daugybę variantų, tačiau visuose naudojami tie patys pagrindiniai principai: Dienos šviesos ilgis kinta ištisus metus ir tai gali būti naudojama kaip laiko matas. Kad būtų paprasčiau, saulės laikrodis naudoja saulės šviesą, o ne bando tiesiogiai nustatyti jos padėtį. Žodis "saulės laikrodis" kilęs iš senovės anglų kalbos žodžių "sunne" (reiškiančio "saulė") ir "dial" (reiškiančio "matavimo diskas "). Seniausi žinomi saulės laikrodžiai datuojami maždaug 1500 m. pr. m. e. Jie dažnai buvo naudojami soduose, rūmuose ir kitose vietose, kur buvo daug natūralios šviesos.

Kaip veikia saulės laikrodis?

Saulės laikrodis veikia matuodamas laiką, per kurį saulės šviesa patenka ant ciferblato. Saulės metami šešėliai dienos pradžioje ir pabaigoje yra skirtingo ilgio. Ciferblatas turi žymes, rodančias, kokio ilgio yra viena valanda. Standartinio laikrodžio valandos nustatomos pagal žemės padėtį saulės atžvilgiu. Taigi, jei norite sužinoti, kiek valandų pagal saulę, turite atitinkamai perskaičiuoti laikrodžio rodomą laiką. Norėdami tai padaryti, turite žinoti, kiek laiko trunka saulės šviesa skirtingais metų laikais. Šiaurinėse platumose vasaros saulėgrįžos metu tai yra maždaug 12 valandų, o žiemos saulėgrįžos metu - 6 valandos. Likusiu metų laiku saulės šviesa būna kažkur tarp šių dviejų kraštutinumų. Šių dienų laikrodžių veikimas nė iš tolo neprilygsta šiam išradimui. Tiek vyriški, tiek moteriški rankiniai laikrodžiai turi mechaninius, automatinius, kvarcinius, analoginus veikimo mechanizmus ir yra labai patobulėję. Daugiau apie rankinių laikrodžių atsiradimo istoriją skaitykite čia. 

Kaip naudoti saulės laikrodį laikui matuoti

- Pirmiausia reikia nustatyti ciferblato (dar vadinamo gnomonu) platumą. Lengviausia tai padaryti pažymint ciferblatą ekvatoriumi, t. y. toje pačioje geografinėje platumoje, kaip ir vietovė. Tuomet vadovaukitės geografinės platumos žymėmis ant prietaiso gnomono, kad nustatytumėte platumos rodmenis. Arba galite naudoti platumos ieškiklį, kad rastumėte bet kurios vietos platumą. - Tada suraskite datą ant ciferblato. Daugumoje saulės laikrodžių data nustatoma pagal ciferblato šešėlio padėtį arba pagal gretimą skalę. - Vidurdienis - tai laikas, kai saulės šviesa patenka tiksliai ant ciferblato ekvatoriaus. Tuo metu ciferblato šešėlis bus trumpiausias ir nukris nuo ciferblato. - Laikui nustatyti naudokite saulės šviesos ilgį. Pavyzdžiui, vasaros saulėgrįžos metu šiauriniame pusrutulyje saulės šviesos ilgis yra 12 valandų. Taigi, jei šešėlį ciferblatui metate dienos pradžioje, tas pats šešėlis vėl kris ant ciferblato dienos pabaigoje. Tai reiškia, kad tarp saulėtekio ir saulėlydžio yra 12 valandų.

Saulės laikrodžių tipai

Yra du pagrindiniai saulės laikrodžių tipai: horizontalūs ir vertikalūs. Horizontalusis saulės laikrodis padėtas ant žemės, jo gnomonas lygiagretus vietiniam horizontui. Vertikalusis ciferblatas tvirtinamas vertikaliai, paprastai ant sienos. Saulės šviesa į ciferblatą krinta stačiu kampu. Horizontalūs saulės laikrodžiai dažniausiai naudojami vidutinio klimato regionuose, kur saulė šviečia iš pietų pusės, o vertikalūs saulės laikrodžiai labiau paplitę tropiniuose ir subtropiniuose regionuose, kur saulė šviečia iš šiaurės.

Horizontalus saulės laikrodis

Horizontalaus saulės laikrodžio laiką galima nuskaityti pagal ciferblatą arba gnomono šešėlį. Ant ciferblato pažymėtos valandos ir metų mėnuo. Mėnesio skalė naudojama datai nustatyti. Laikas nustatomas skaitant valandų skalę arba skaitant ciferblato šešėlio padėtį saulės laikrodžio ženklų atžvilgiu.

Svirtinis arba ekvatorinis saulės laikrodis

Svirtinis saulės laikrodis turi ekvatorinį ciferblatą (dar vadinamą ekvatoriniu saulės laikrodžiu), kuris sukasi kartu su Žeme. Jis turi lygiagrečiai ekvatoriui įtvirtintą stilių, kurio vienas galas pritvirtintas prie Žemės centro. - Stiliaus ilgis kinta priklausomai nuo metų laikų, nes jis nukreiptas į Saulę. Vasarą, kai saulė šiauriniame pusrutulyje yra aukštai, stilius nemeta šešėlio. Žiemą, kai pietų pusrutulyje saulė yra žemai, stilius meta ilgą šešėlį. - Saulės laikrodis su svirtimi yra pažymėtas tiksliai žiemos saulėgrįžos metu. Saulės šviesa kiekvieną dieną tuo pačiu metu krinta ant šios žymos ir žymi dienos pabaigą.

Meridianas arba vertikalus ciferblatas

Saulės šviesa taip pat krinta ant ekvatorinio ciferblato stačiu kampu. Taigi dienos laiką galima nustatyti pagal saulės šešėlio ilgį, kai jis krinta per ciferblato žymes. - Vertikaliame saulės laikrodyje taip pat yra skalė, kurioje pažymėtas metų mėnuo. Ji naudojama datai nustatyti. Laikas nustatomas skaitant saulės šešėlį pagal ciferblato žymes arba pagal lygiagrečiai ciferblatui išdėstytą laiko skalę.

Ką reikia prisiminti

Saulės laikrodžio tikslumui įtakos turi ciferblato stiliaus pasvirimas, prietaiso geografinė platuma ir saulės padėtis danguje. Kad saulė skleistų šviesą į ciferblatą, ciferblatas turi būti vienoje linijoje su saule. Tai reiškia, kad ciferblatas turi būti nukreiptas 90° kampu į saulės spindulius. Ciferblato kampas vadinamas jo posvyriu. Nuo ciferblato posvyrio priklauso saulės laikrodžio tikslumas. - Laikrodžio ciferblatas turi būti nukreiptas tiksliai 90° kampu į saulės spindulius. Priešingu atveju saulės šviesa kris į ciferblatą kampu ir saulės laikrodis nerodys teisingo laiko. - Saulės laikrodžio tikslumas priklauso nuo vietos, kurioje jis naudojamas, geografinės platumos. Taip yra todėl, kad ne visose vietose Žemės ašis yra statmena Žemės paviršiui. Žemės ašis pasvirusi maždaug 23° kampu.

Saulės laikrodis yra senovinis prietaisas, nustatantis laiką pagal saulės padėtį. Jis turi daugybę variantų, tačiau visi jie naudoja tuos pačius pagrindinius principus: dienos šviesos ilgis kinta ištisus metus ir gali būti naudojamas kaip laiko matas. Saulės laikrodis veikia matuodamas laiką, per kurį saulės šviesa patenka ant ciferblato. Standartinio laikrodžio valandos nustatomos pagal Žemės padėtį Saulės atžvilgiu. Taigi, jei norite sužinoti, kiek valandų yra pagal saulę, turite atitinkamai perskaičiuoti laikrodžio laiką. Norėdami tai padaryti, turite žinoti, kiek laiko trunka saulės šviesa skirtingais metų laikais.

Nuotraukos šaltinis: FreeImages