Come tutti sappiamo la terra compie un intero
giro su se stessa in ventiquattro ore,
alla velocità di quindici gradi ogni ora, cioè: 360° / 24h = 15°.
Possiamo perciò immaginarla, divisa in ventiquattro spicchi propagantisi
per tutta la circonferenza di 15° alla volta, in senso Nord-Sud. I meridiani
così figurati, rappresentano i ventiquattro fusi ed angoli orari del
sole (fig. 4). Se congiungiamo tutti i punti d'incontro di questi cerchi sulla
circonferenza equatoriale con il centro della sfera otterremo una raggiera sul
disco del piano equinoziale. Così facendo avremo pian piano costruito
un'immagine grafica della sfera terrestre, ovvero celeste, se immaginiamo la
terra come il centro di questo sistema. Numeriamo ora, da 1 a 24, ogni meridiano
sulla fascia dell'equatore, avendo cura di segnare con 12 il punto più
basso come in figura.
Immaginiamo questa sfera solida, composta di qualche materiale
come il legno o simile, e immaginiamo ancora di sfilare i due emisferi lasciando
sul posto solo il piano equatoriale, o equinoziale che dir si voglia, con l'asse
dei poli perpendicolare ad esso. Ciò che stiamo vedendo non è
altro che un semplice ma preciso orologio solare (fig. 5). Il quadrante equatoriale, così si
chiama quello che abbiamo appena costruito, è il più semplice
di tutti ma sta ad ogni meridiana come una lettera dell'alfabeto sta alla Divina
Commedia. Se giustamente costruito funziona alla perfezione.
Ecco brevemente i principi della sua realizzazione:
tracciamo su un piano di qualsiasi materiale (legno, metallo,
cartoncino) una linea verticale ed una orizzontale, perpendicolari fra loro,
poi con l'ausilio di un goniometro disegneremo, partendo dal centro, una raggiera
di linee equidistanti fra loro con angoli di quindici gradi. Numereremo queste
linee in senso orario iniziando da 4, 5, 6 ecc. fino a 2O avendo cura di porre
il 12 in basso sulla verticale, il 18 e il 6 rispettivamente a destra e a sinistra
sull'orizzontale. Va da sé che se volessimo ottenere anche le marcature
delle mezz'ore, divideremo l'angolo di 15° in due da 7° 30', ed ulteriormente
per altre frazioni (fig. 6). Praticheremo poi al centro della raggiera un foro
dove poter fare passare lo gnomone, (di lunghezza arbitraria e che rappresenta
idealmente l'asse polare) che dovrà sempre essere perpendicolare al piano.
Il quadrante così ottenuto deve essere inclinato sull'orizzonte di un angolo pari alla complemento della
latitudine locale che equivale a 90° - latitudine. Non ci resta che disporre,
con l'aiuto di una bussola, la punta dello gnomone verso nord ed il gioco è
fatto; il piano del nostro orologio giacerà parallelo all'equatore ed
il suo stilo, parallelo all'asse terrestre, getterà la sua ombra sulla
linea oraria di quel momento (fig. 7). Abbiamo costruito così un quadrante
equatoriale estivo e se vogliamo leggere l'ora anche durante il periodo invernale,
basterà disegnarne un altro sul retro numerando, però, le linee
in senso antiorario e tralasciando il 2O e il 19 da un lato e il 4 e il 5 dall'altro.
Per mezzo di quest'orologio è possibile costruire anche molti altri tipi di meridiane come: l'orizzontale e la verticale.