Historia zegarów słonecznych - History of sundials

Najstarszy znany zegar słoneczny na świecie, pochodzący z Doliny Królów w Egipcie (ok. 1500 pne), używany do mierzenia godzin pracy.

Zegar słoneczny jest urządzeniem, które wskazuje czas, stosując punkt świetlny lub cienia rzucanego przez położenie Słońca w skali odniesienia. Gdy Ziemia obraca się wokół swojej osi biegunowej , słońce wydaje się przecinać niebo ze wschodu na zachód, wschodząc przy wschodzie słońca spod horyzontu do zenitu w południe i ponownie opadając za horyzont o zachodzie słońca. Zarówno azymut (kierunek), jak i wysokość (wysokość) mogą być wykorzystywane do tworzenia urządzeń do pomiaru czasu. Zegary słoneczne zostały wynalezione niezależnie w każdej większej kulturze, a wraz z rozwojem kultury stawały się coraz dokładniejsze i bardziej wyrafinowane.

Wstęp

Zegar słoneczny wykorzystuje czas lokalny . Przed nadejściem kolei w latach czterdziestych XIX wieku czas lokalny był wyświetlany na zegarze słonecznym i był używany przez rząd i handel. Przed wynalezieniem zegara zegar słoneczny był jedynym źródłem czasu. Po wynalezieniu zegara zegar słoneczny zachował swoje znaczenie, ponieważ zegary trzeba było regularnie przestawiać z zegara słonecznego, ponieważ dokładność wczesnych zegarów była słaba. Do pomiaru długości geograficznej użyto zegara i zegara słonecznego . Tarcze zostały ułożone za pomocą prostych krawędzi i cyrkla. Pod koniec XIX wieku zegary słoneczne stały się obiektem zainteresowań naukowych. Zastosowanie logarytmów pozwoliło na zastosowanie i badanie algebraicznych metod wyznaczania tarcz. Zegary słoneczne przestały być już utylitarne, pozostały jako popularne ozdoby, a kilka popularnych książek promowało to zainteresowanie i podało szczegóły konstrukcyjne. Przystępne cenowo kalkulatory naukowe sprawiły, że metody algebraiczne stały się tak samo dostępne, jak konstrukcje geometryczne, a zastosowanie komputerów sprawiło , że projektowanie tarcz zegarowych stało się trywialne. Dziedzictwo zegarów słonecznych zostało uznane i powstały stowarzyszenia zegarów słonecznych na całym świecie, a pewne ustawodawstwo uczyniło ich studiowanie częścią narodowych programów szkolnych .

Historia

Starożytne zegary słoneczne

Półkulisty grecki zegar słoneczny z Ai Khanoum , Afganistan , III-II wiek p.n.e.
Chiński zegar słoneczny z okresu wschodniej dynastii Han , II wne
Kamień zegara słonecznego, Kilmalkedar , Irlandia (ok. VII wne)

Najwcześniejsze znane zegary domowe, ze znalezisk archeologicznych, to zegary słoneczne (1500 pne) w starożytnym Egipcie i starożytna astronomia babilońska . Na terenie współczesnej Rosji odkryto starożytne zegary analematyczne z tej samej epoki (około 1500 pne) i ich prototyp. Znacznie wcześniejsze obeliski , niegdyś uważane za zegary słoneczne, umieszczane przy świątyniach zbudowanych na cześć faraona, obecnie są uważane jedynie za pomnik. Przypuszczalnie ludzie określali czas na podstawie długości cienia jeszcze wcześniej, ale trudno to zweryfikować. Około 700 rpne Stary Testament opisuje zegar słoneczny — „cyferblat Achaza” wspomniany w Księdze Izajasza 38:8 i 2 Królów 20:9 (prawdopodobnie najwcześniejszy opis zegara słonecznego, jaki można znaleźć w historii) — który był prawdopodobnie o konstrukcji egipskiej lub babilońskiej. Zegary słoneczne zostały również opracowane w Kush . Zegary słoneczne istniały w Chinach od czasów starożytnych, ale niewiele wiadomo o ich historii. Wiadomo, że starożytni Chińczycy wynaleźli formę zegarów słonecznych ok. 15 tys. 800 r. p.n.e., a zegary słoneczne ostatecznie przekształciły się w bardzo wyrafinowane zegary wodne do 1000 r.n.e., a czasem w dynastii Song (1000-1400 r.n.e.) czasami konstruowano również kompas na zegarze słonecznym. Istnieje wczesne odniesienie do zegarów słonecznych z 104 rpne w zgromadzeniu ekspertów kalendarza.

Starożytni Grecy opracowali wiele zasad i form zegara słonecznego. Uważa się, że zegary słoneczne zostały sprowadzone do Grecji przez Anaksymandra z Miletu , ok. 1930 r .  560 pne . Według Herodota , greckie zegary słoneczne początkowo wywodziły się od ich babilońskich odpowiedników. Grecy byli dobrze przygotowani do rozwijania nauki o zegarach słonecznych, rozwinęli naukę geometrii , a w szczególności odkryli sekcje stożkowe, które są śledzone przez węzły zegara słonecznego. Mówi się, że matematyk i astronom Teodozjusz z Bitynii ( ok.  160 pne do ok.  100 pne ) wynalazł uniwersalny zegar słoneczny, który może być używany w dowolnym miejscu na Ziemi.

Rzymianie przyjęli greckie zegary słoneczne, a pierwsza wzmianka o zegarze słonecznym w Rzymie pochodzi z 293 rpne według Pliniusza . Komiczny bohater ze sztuki Plauta narzekał, że jego dzień został „pocięty na kawałki” przez wszechobecne zegary słoneczne. Pisanie w ok.  25 pne , rzymski autor Witruwiusz wymienił wszystkie znane typy tarcz w księdze IX swojego De Architectura , wraz z ich greckimi wynalazcami. Uważa się, że wszystkie one są zegarami słonecznymi typu nodus, różniącymi się głównie powierzchnią, na którą pada cień nodu.

Rzymianie zbudowali bardzo duży zegar słoneczny około roku.  10 BC The solarium Augusti , która jest klasycznie obelisk węzeł oparte rzucania cienia na płaskiej pelekinon . Uważa się, że Globe of Matelica była częścią starożytnego rzymskiego zegara słonecznego z pierwszego lub drugiego wieku.

Zwyczaj mierzenia czasu cieniem istnieje od czasów starożytnych. W sztuce Arystofanesa Zgromadzenie kobiet Praksagora prosi męża, aby wrócił, gdy jego cień osiągnie 10 stóp (3,0 m). Podobno Czcigodny Beda poinstruował swoich zwolenników sztuki odmierzania czasu poprzez interpretację długości cienia. Jednak ważnym skojarzeniem Bede z zegarami słonecznymi jest to, że zachęcał do używania kanonicznych zegarów słonecznych w celu ustalenia czasu modlitwy.

Średniowieczne zegary słoneczne

W średniowieczu, podczas gdy w Europie technologia pomiaru czasu uległa stagnacji lub została zapomniana, w świecie islamskim rozwinęła się ona zarówno z powodu Złotego Wieku Islamu, jak i dlatego, że pomiar czasu był ważny dla określenia, kiedy należy się modlić. Ich ulepszenia obejmowały wykorzystanie algebry i trygonometrii (pierwsza została wynaleziona przez perskiego matematyka al-Khwarizmi ) w celu zwiększenia dokładności.


Zaawansowana technologia i wiedza została przywrócona do Europy ze świata islamskiego podczas wypraw krzyżowych. Obejmuje to zaawansowaną wiedzę o zegarach słonecznych, w tym XIII-wieczne pisma Abu Ali al-Hasana al-Marrakusziego dotyczące wykorzystania specjalnie zakrzywionych zegarów słonecznych do produkcji jednostek o jednakowej wielkości. czas. Przed tym postępem długość jednostek czasu zmieniała się w zależności od pory roku, „ godzina słoneczna ” wynosiła od 40 do 80 minut w zależności od tego, czy było to lato, czy zima.

W Europie nastąpiła eksplozja nowych projektów. Włoski astronom Giovanni Padovani opublikował w 1570 r. traktat o zegarze słonecznym, w którym zamieścił instrukcje dotyczące wytwarzania i układania ściennych (pionowych) i poziomych zegarów słonecznych. Constructio instrumenti ad horologia solaria (ok. 1620) Giuseppe Biancaniego omawia, wraz z ilustracjami, jak wykonać doskonały zegar słoneczny.

Tarcze Giovanniego Francesco Zarbula

Malowane pionowe, opadające tarcze w wioskach wokół Briançon , Hautes-Alpes , Francja. W tym jednym francuskim dziale znajduje się 400 malowanych tarcz z XVIII i XIX wieku. Najsłynniejszym twórcą zegarów słonecznych był Giovanni Francesco Zarbula (fr), który stworzył ich sto w latach 1833-1881 .

Nowoczesne wybieranie

Greckie tarcze zostały odziedziczone i rozwinięte przez kultury islamskiego kalifatu i postrenesansowych Europejczyków. Ponieważ greckie tarcze były oparte na nodusach z prostymi liniami godzinowymi, wskazywały nierówne godziny – zwane również godzinami przejściowymi – które zmieniały się wraz z porami roku, ponieważ każdy dzień był podzielony na dwanaście równych segmentów; tak więc godziny były krótsze zimą i dłuższe latem. Pomysł wykorzystania godzin równej długości czasu przez cały rok była innowacyjność Abu al-Hasan Ibn al-Shatir w 1371, na podstawie wcześniejszych wydarzeń w trygonometrii przez Muhammada ibn al-Harrani Jabir Al Battani (Albategni). Ibn al-Shatir zdawał sobie sprawę, że „używanie gnomonu równoległego do osi Ziemi wytworzy zegary słoneczne, których linie godzin wskazują równe godziny w każdym dniu roku”. Jego zegar słoneczny jest najstarszym wciąż istniejącym zegarem słonecznym osi biegunowej, a jego replikę wciąż można zobaczyć na Madhanat ul-'Urus, jednym z minaretów Meczetu Umajjadów . Koncepcja pojawiła się później w zachodnich zegarach słonecznych od co najmniej 1446 roku.

Najstarszy zegar słoneczny w Anglii jest zegarem pływów włączonym do Bewcastle Cross w Cumbrii i pochodzi z VII lub początku VIII wieku.

Wybieranie numerów XX i XXI wieku

Projektanci Taipei 101 , pierwszego rekordowego drapacza chmur XXI wieku, przynieśli do przodu starożytną tradycję. Wieża, najwyższa na świecie, kiedy została otwarta na Tajwanie w 2004 roku, ma ponad pół kilometra wysokości. Projekt sąsiedniego parku wykorzystuje wieżę jako styl ogromnego poziomego zegara słonecznego.

Galeria

Nowoczesny

Zobacz też

Bibliografia

Uwagi
Bibliografia
  • Jones, Lawrence (grudzień 2005). „Zegar słoneczny i geometria”. Północnoamerykańskie Towarzystwo Zegarów Słonecznych . 12 (4).
  • Earle AM ​​(1971). Zegary słoneczne i róże wczoraj . Rutland, VT: Charles E. Tuttle. Numer ISBN 0-8048-0968-2. LCCN  74142763 . Przedruk książki z 1902 r. wydanej przez Macmillan (Nowy Jork).
  • APHerbert, Zegary słoneczne stare i nowe , Methuen & Co. Ltd, 1967.
  • Mayall RN, Mayall MW (1994). Zegary słoneczne: ich budowa i zastosowanie (3rd ed.). Cambridge, MA: Sky Publishing. Numer ISBN 0-933346-71-9.
  • Hugo Michnik, Theorie einer Bifilar-Sonnenuhr , Astronomishe Nachrichten, 217(5190), s. 81-90, 1923
  • Rohr RRJ (1996). Zegary słoneczne: historia, teoria i praktyka (przetłumaczone przez G. Godina ed.). Nowy Jork: Dover. Numer ISBN 0-486-29139-1.Lekko zmieniony przedruk przekładu z 1970 r. opublikowanego przez University of Toronto Press (Toronto). Oryginał został opublikowany w 1965 roku pod tytułem Les Cadrans solaires przez Gauthier-Villars (Montrouge, Francja).
  • Frederick W. Sawyer, Bifilarna gnomonika , JBAA (Journal of the British Astronomical Association), 88(4):334-351, 1978
  • Gerard L'E. Turner, Antique Scientific Instruments , Blandford Press Ltd. 1980 ISBN  0-7137-1068-3
  • JL Heilbron, Słońce w kościele: katedry jako obserwatoria słoneczne , Harvard University Press, 2001 ISBN  978-0-674-00536-5 .
  • Make A Sundial , (The Education Group British Sundial Society) Redakcja Jane Walker i David Brown, British Sundial Society 1991 ISBN  0-9518404-0-1
  • Waugh AE (1973). Zegary słoneczne: ich teoria i budowa . Nowy Jork: Dover Publikacje . Numer ISBN 0-486-22947-5.
  • „Ilustrowanie cieni”, Simon Wheaton-Smith, ISBN  0-9765286-8-1 , LCN: 2005900674

Zewnętrzne linki