Come si leggono
(approfondimenti)
Ore Francesi o Moderne o Equinoziali
Tempo Solare Vero, Tempo Solare Medio, Tempo Medio dell'Europa Centrale
Ore
temporali o canoniche
È
un antico metodo per la misura del tempo nell'arco della giornata. Se ne
trova traccia nelle sacre scritture ("Uscì di nuovo verso l'ora
terza … uscito ancora verso la sesta e la nona ora … uscito verso
l'undicesima …" - Matteo 20, 1-16).
Il
giorno di luce, dall'alba al tramonto, viene suddiviso in 12 ore uguali,
denominate ora prima, ora seconda ecc.
Poiché
la durata della luce non è costante durante l'anno (più lunga d'estate,
più corta d'inverno, pari a 12 delle attuali ore solamente agli
equinozi) si ha che la durata di un'ora canonica non è costante durante
l'anno. Ciò non costituiva ovviamente un problema nell'antichità ma
sarebbe inaccettabile oggi giorno.
Restarono in uso fino al XII secolo.
Figura 2 — Ore Temporali
Ore
Babilonesi e Ore Italiche
Sono
ore eguali, ovvero di durata costante durante l'anno. Si misurano
dividendo il giorno in 24 parti uguali, l'ora 0 coincide con il sorgere
del sole per le Ore Babilonesi, con il tramonto per le Ore Italiche.
Poiché
alba e tramonto avvengono in momenti diversi nel corso dell’anno, pur
essendo queste ore di durata sempre uguale, l’inizio della giornata
cambia di giorno in giorno, non c’è quindi una relazione fissa con
l’ora che usiamo oggi.
Vennero
introdotte intorno al 1200 su influenza della cultura araba, nonché per
il fatto che i primi orologi meccanici cominciavano ad essere costruiti
ed ovviamente le ore da questi indicate erano costanti per tutto il
periodo dell'anno.
Si
ritrovano ancora su antichi orologi solari, sovente contemporaneamente e
sovrapposte alle linee orarie francesi, e vengono a volte ancora
utilizzate in orologi moderni.
Si
riconoscono dal fatto che le linee orarie non convergono in un punto.
Inoltre le linee babilonesi (Figura 3) presentano una linea orizzontale a
sinistra del quadrante (l'ora 0 dell'alba, non presente in figura in
quanto il quadrante è declinante ad ovest) e le ore successive diventano
mano a mano più verticali; le linee italiche sono speculari, presentano
una linea orizzontale a destra del quadrante (l'ora 24 del tramonto) e le
ore precedenti diventano mano a mano più verticali (Figura 4).
È
interessante osservare che avendo a disposizione entrambe le misurazioni
si può conoscere il tempo trascorso dall'alba (ora babilonese), il tempo
che manca al tramonto (24 - ora italica) e la durata del periodo di luce
(somma delle due). È evidente quanto queste informazioni potessero
essere utili in un mondo contadino.
Figura 3 — Ore Babilonesi
Figura 4 — Ore Italiche
Ore
Francesi o Moderne o Equinoziali
Introdotte
tra la fine del 1700 e l'inizio del 1800, sono le ore che utilizziamo
ancor oggi.
Sono
ore eguali che dividono il giorno intero in 24 parti uguali, l'ora 12
coincide con il passaggio del sole sul meridiano locale (istante di
massima elevazione del sole nel cielo) e l’ora zero coincide con la
mezzanotte.
Un
orologio solare ad ore francesi si riconosce per il fatto che le linee
orarie convergono tutte in un unico punto (che coincide con la base dello
stilo polare o assostilo).
In
Figura 5 è rappresentato un orologio con ore babilonesi, italiche e
francesi oltre alle linee diurne. Si noti che, essendo la parete
declinante ad ovest, non compare l'ora 0 babilonese (cioè l'alba) mentre
è presente l'ora 24 italica (tramonto).
Si noti inoltre che sulla linea equinoziale tutte e tre le
misurazioni coincidono3,
essendo all'equinozio la durata del giorno pari a 12 ore esatte.
Figura 5 — Ore Babilonesi, Italiche e Francesi
Un’ultima osservazione : nelle figure 3, 4 e 5 sono
rappresentate linee orarie o parti di linee orarie che non verranno mai
toccate dall’ombra, ad esempio le linee delle ore italiche 1, 2 e 3 che
corrispondono ad ore notturne. Forse è sbagliato tecnicamente, ma il
risultato in figura 5 è secondo me più armonioso di un grafico che
venisse troncato bruscamente.
La figura 6 riassume la definizione di linee orarie temporali, babilonesi ed italiche, mettendole in relazione con le attuali ore moderne o francesi.
3 Tale
coincidenza si perderebbe se le linee orarie francesi fossero tracciate
per il fuso di riferimento, quindi comprensive dell’errore di
longitudine: infatti le linee francesi si sposterebbero per la differenza
di longitudine mentre quelle italiche e babilonesi resterebbero
invariate.
Figura 6 — Confronto tra ore moderne,
temporali, babilonesi ed italiche durante l’anno
Tempo
Solare Vero, Tempo Solare Medio, Tempo Medio dell'Europa Centrale
L'orologio
solare indica l'ora del giorno basandosi sulla posizione angolare del
sole rispetto alla terra.
L'ora
così indicata dall'orologio solare misura il Tempo Solare Vero: è
strettamente legata alla longitudine del posto e cambia da luogo a luogo,
anche all'interno di uno stesso stato (ad esempio il mezzogiorno è
l'istante in cui il sole si trova sul meridiano locale, avviene quindi in
due istanti diversi per due località con longitudine diversa).
Il Tempo Solare Medio è il Tempo Solare Vero mediato
sull'arco dell'anno in modo da evitare variazioni nella durata dell'ora
durante l'anno.
Si
è detto infatti parlando della equazione del tempo che la velocità di
spostamento del sole nel cielo non è costante nel corso dell'anno, e ciò fa sì che i giorni non
abbiano sempre la stessa durata. Fin dalla introduzione dei primi orologi
meccanici si decise di creare un tempo medio fittizio tale che i giorni
fossero tutti di uguale durata.
La
misura del tempo che dipende dalla posizione longitudinale del luogo,
ovvero il Tempo Solare Vero o Medio, è stata abbandonata nel 1800 (in
Italia nel 1866) per passare dapprima al tempo medio della capitale e poi
al tempo medio del fuso orario (in Italia nel 1893). Quest'ultima misura
del tempo è detta, all'interno del nostro fuso, Tempo Medio dell'Europa
Centrale (TMEC).
La
differenza che esiste tra Tempo Solare e Tempo Medio del Fuso Orario è
come detto proporzionale alla distanza in gradi tra il meridiano locale
ed il meridiano di riferimento del fuso e vale esattamente 4 minuti per
ogni grado di longitudine.
Un orologio solare può essere progettato per indicare
uno dei due tempi:
· Tempo
Solare Vero, nel qual caso l'errore rispetto al nostro orologio è
l'errore di longitudine sommato alla equazione del tempo; in questo caso
la linea del mezzogiorno è sempre sulla verticale
· Tempo Solare del Fuso, nel qual caso l'errore rispetto al nostro orologio è
unicamente l'equazione del tempo. La linea del mezzogiorno si discosta
dalla verticale di un angolo proporzionale alla distanza dal meridiano di
riferimento, ed è a sinistra per i luoghi ad ovest ed a destra per i
luoghi ad est del meridiano del fuso.
In
entrambi i casi il quadrante può includere la Lemniscata: allora esso
indica, almeno ad una certa ora del giorno, anche il Tempo Medio,
rispettivamente locale o del fuso orario.
Analemma
o Lemniscata
Si
è detto che il tempo vero (quello legato al movimento del sole) ed il
tempo medio (quello che l'uomo ha inventato per scopi pratici) si
differenziano di una quantità che varia nel corso dell'anno. Tale
differenza è denominata Equazione del Tempo.
Un
orologio solare indica il tempo vero, quindi necessita di una correzione
per poter risalire al tempo medio.
In
realtà è possibile inserire questa informazione sul quadrante solare.
Anziché tracciare la linea oraria retta corrispondente all'ora vera, si
traccia punto per punto la posizione dell'ombra della punta dello stilo
sempre alla stessa ora media e nel corso dell'anno.
Si
ottiene così una curva a forma di 8 che viene chiamata Analemma o,
impropriamente, Lemniscata, la quale permette di leggere sull'orologio
solare il tempo medio.
Allo
scopo di non appesantire eccessivamente il quadrante rendendone difficile
la lettura, si usa tracciare (eventualmente) la lemniscata sulla sola
linea del mezzogiorno4.
L'ombra
della punta dello stilo segue durante l'anno, allo scoccare delle ore
12:00 del tempo medio, l'andamento della lemniscata percorrendo
nell'ordine (Figura 7):
· il
ramo superiore sinistro (dalla linea del solstizio d’inverno a quella
dell’equinozio) durante l'inverno
· il
ramo inferiore destro (dalla linea dell’equinozio a quella del
solstizio d’estate) durante la primavera
· il
ramo inferiore sinistro (dalla linea del solstizio d’estate a quella
dell’equinozio) durante l'estate
· il
ramo superiore destro (dalla linea dell’equinozio a quella del
solstizio d’inverno) durante l'autunno.
La
foto in Figura 8 mostra un esempio di orologio solare indicante il tempo
medio dell'Europa centrale con lemniscata sulla linea del mezzogiorno.
Per
convincersi che l’analemma non è un’invenzione ma è l’effetto
reale di un fenomeno fisico (rotazione non costante della terra sul suo
asse), si osservi la fotografia di Figura 9. Essa è la sovrapposizione
di più foto, prese sempre alla stessa ora (12:00 ora locale) in giorni
diversi durante l’anno.
Essa mostra lo scostamento della posizione del sole rispetto al nostro orologio (tempo medio) e può essere considerata la fotografia della Equazione del Tempo (o il grafico della declinazione solare rispetto alla EdT).
4 Esistono
però quadranti dove ogni linea oraria è sostituita dalla lemniscata. A
volte sono sdoppiati, ovvero vi sono due quadranti, ognuno con metà
lemniscata: il primo per l’inverno e la primavera, il secondo per
estate ed autunno.
Figura 7
— Lemniscata
Figura 8 — Orologio solare con lemniscata
Figura 9 — Analemma (per gentile concessione
dell’autore Anthony Ayiomamitis)
Assostilo
o Stilo Polare
Lo
stilo dei moderni orologi solari è posizionato in modo tale da essere
parallelo all'asse terrestre ed è per questo denominato assostilo o
stilo polare.
Questa
particolare disposizione fa sì che, nel caso delle ore francesi, tutta
l'ombra dello stilo indichi l'ora, indipendentemente dalla stagione.
Ortostilo
Negli
orologi solari più antichi, ed in genere in quelli che riportano ore
canoniche o babilonesi o italiche, lo stilo è perpendicolare al
quadrante ed è per questo denominato ortostilo.
L'inconveniente
di tale disposizione, per le ore francesi, è che soltanto la punta dello
stilo indica l'ora, rendendo più difficile ed anche meno gradevole la
lettura dell'orologio.
Meridiana
Nel
linguaggio comune si fa riferimento ad un orologio solare con il termine
Meridiana.
Ciò
non è corretto, la vera Meridiana è un tipo particolare di orologio
solare che segna unicamente il mezzogiorno, normalmente quello locale
(non quello del fuso). Quasi sempre sulla linea del mezzogiorno (o
meridiana) sono segnati i 12 segni zodiacali e sovente è tracciata la
lemniscata.
Veniva
usata in passato per regolare gli orologi meccanici, scarsamente precisi.
Famose
sono le meridiane a camera oscura, ovvero realizzate in un ambiente
chiuso nel quale penetra un raggio di luce attraverso un foro gnomonico,
ad esempio quella della basilica di S. Petronio a Bologna.
aggiornato il martedì 01 maggio 2012