Насколько точны солнечные часы?
Содержание:
- Принцип работы солнечных часов
- Принцип работы солнечных часов
- Интересные факты
- Роль элемента в ландшафте
- История возникновения часов
- Изобретение атомных часов
- Старинные солнечные часы — история, обзор
- Если стрелы закончились, а битва в разгаре – что дальше
- Механические часы
- Первые наручные часы — исключительно женский элемент
- Вертикальные солнечные часы
- Как сделать солнечные часы своими руками
- Теоретические сведения
Принцип работы солнечных часов
Фото 2 – схема простейших солнечных часов.
Фото 3 – солнечные часы в Древнем Египте
Тень от вертикально установленного колышка перемещалась вслед за солнцем ежедневно, удлиняясь и укорачиваясь на одинаковую величину.
Фото 4 — тень обелиска и метки солнечных часов
Служители храмов, отмечая значимость этого открытия, перед входами воздвигали священные обелиски – гномоны.
Фото 5 — обелиск перед египетским храмом
Их тень перемещалась по размеченной окружности. Равномерно нанесенные риски отмеряли равные отрезки времени.
Фото 6 – модель солнечных часов в музее Каира, Египет.
Применяя законы движения Солнца на видимом небосводе, вращение земли вокруг своей оси, лунные циклы, мастера создавали солнечные часы из камня, ценных пород дерева, драгоценных металлов. Гномоны устанавливали в общественных местах: цирках, банях, на площадях.
Фото 7 – Башня Ветров с солнечными часами в Афинах.
Большие солнечные часы на башне Ветров в античных Афинах датируются 1 веком до н.э. Грандиозное сооружение диаметром 8 метров поднималась на двенадцати метровую высоту.
Фото 8 – артефакт часов для отсчета ночного времени.
Гениальное озарение египетских мастеров явило изобретение часов, указывающих время ночью. Два священных прямоугольных бруска с прикрепленными нитями размещали параллельно небесному меридиану, направляя на Полярную звезду. Количество звезд на небе, пересекающих эту ориентированную линию, отмеряло время.
Фото 9 – египетские солнечные часы 13 век.
Недостатками первых примитивных «приборов» времени являлась их существенная погрешность, зависящая от долготы места расположения, работа ограничивалась видимостью солнечного диска над линией горизонта.
Фото 10
Артефакты солнечных часов в эпохи древних цивилизаций Междуречья, Египта, Китая находят при целенаправленных археологических раскопках культурных слоев земли. Механик Ветрувий, живший в эпоху расцвета Римской Империи описал около тридцати различных типов солнечных часов.
Фото 11
Принцип работы солнечных часов
Фото 2 – схема простейших солнечных часов.
Фото 3 – солнечные часы в Древнем Египте
Тень от вертикально установленного колышка перемещалась вслед за солнцем ежедневно, удлиняясь и укорачиваясь на одинаковую величину.
Фото 4 — тень обелиска и метки солнечных часов
Служители храмов, отмечая значимость этого открытия, перед входами воздвигали священные обелиски – гномоны.
Фото 5 — обелиск перед египетским храмом
Их тень перемещалась по размеченной окружности. Равномерно нанесенные риски отмеряли равные отрезки времени.
Фото 6 – модель солнечных часов в музее Каира, Египет.
Применяя законы движения Солнца на видимом небосводе, вращение земли вокруг своей оси, лунные циклы, мастера создавали солнечные часы из камня, ценных пород дерева, драгоценных металлов. Гномоны устанавливали в общественных местах: цирках, банях, на площадях.
Фото 7 – Башня Ветров с солнечными часами в Афинах.
Большие солнечные часы на башне Ветров в античных Афинах датируются 1 веком до н.э. Грандиозное сооружение диаметром 8 метров поднималась на двенадцати метровую высоту.
Фото 8 – артефакт часов для отсчета ночного времени.
Гениальное озарение египетских мастеров явило изобретение часов, указывающих время ночью. Два священных прямоугольных бруска с прикрепленными нитями размещали параллельно небесному меридиану, направляя на Полярную звезду. Количество звезд на небе, пересекающих эту ориентированную линию, отмеряло время.
Фото 9 – египетские солнечные часы 13 век.
Недостатками первых примитивных «приборов» времени являлась их существенная погрешность, зависящая от долготы места расположения, работа ограничивалась видимостью солнечного диска над линией горизонта.
Фото 10
Артефакты солнечных часов в эпохи древних цивилизаций Междуречья, Египта, Китая находят при целенаправленных археологических раскопках культурных слоев земли. Механик Ветрувий, живший в эпоху расцвета Римской Империи описал около тридцати различных типов солнечных часов.
Фото 11
Интересные факты
- Первая в истории реклама, которая была выпущена в коммерческих целях, рекламировала как раз-таки часы.
- Вы никогда не задумывались, почему часы идут слева направо? Так уж сложилось исторически, что именно такой ход у солнечных часов, а так как они были одними из первых, то эта идея была скопирована и в дальнейших «моделях».
- Первые наручные часы изначально вошли в моду только у женщин. Они считался сугубо женским аксессуаром, тогда как мужчинам полагалось пользоваться карманными часами. Когда же началась Первая мировая война, то и мужчины оценили удобство наручных часов, которые не требовали никаких лишних движений.
- Точность разных видов часов отличается и сегодня человечество наконец нашло первые полностью достоверные часы. Ими являются атомные часы, которые работают с очень незначительной погрешностью в 1 сек. за 6 млн. лет работы.
- Самыми модными часами за всю историю были карманные часы на цепочке, которые носили в кармане жилета. На протяжении 200 лет этот аксессуар украшал наряды первых господ и, похоже, снова возвращается в моду – сразу несколько крупных часовых производителей предлагают модели карманных часов на цепочке.
Тарас С.Частный инвестор, предприниматель, блогер. Инвестирую с 2008 года. Зарабатываю в интернете на высокодоходных проектах, криптовалютах, IPO, акциях и других активах. Со-владелец нескольких ресторанов и сети магазинов электронной техники. Консультирую партнеров, делюсь опытом. Присоединяйся в Telegram-канал блога со свежими новостями.
Чат с консультантом в Телеграм.
Роль элемента в ландшафте
Зачастую солнечные часы размещают посередине цветочной клумбы. В таком случае они являются главным элементом, так как расположены на какой-нибудь возвышенности или пьедестале. Также следует заметить, что пьедестал — очень важная часть такой конструкции, особенно когда вся композиция делается в виде колонны.
Если говорить про солнечные часы как про элемент декора, то их основная задача заключается в привлечении внимания. Из-за этого величина конструкции должна быть напрямую связана с размерами каждого конкретного участка. Если площадь маленькая, а декорация выполняется своими руками, солнечные часы лучше размещать вблизи тропинки или непосредственно на ней. Они отлично будут смотреться рядом с газоном или каким-нибудь ярким цветником.
Большое разнообразие материалов позволяет создать часы, внешний вид которых будет максимально подходить под особенности конкретного сада. Например, если участок оформлен в авангардном стиле, то следует при выполнении декорации учитывать даже мельчайшие детали. Часы могут стать элементом, дополняющим зону отдыха. Также они прекрасно сочетаются с небольшим искусственным водоёмом или фонтаном.
В ландшафтном дизайне есть понятие «живые часы». В этом случае роль стрелки и циферблата выполняют цветы.
История возникновения часов
Сложно представить современного человека, в особенности живущего в большом городе, без этого инструмента для измерения времени. Часы дают человеку временной ориентир, связывающий его с другими людьми и подстраивающий его под окружающую действительность.
Первые приборы для слежения за временем в большинстве своем ориентировались на солнце и целиком от него зависели. По этой простой причине данные механизмы теряли свою полезность во время пасмурной и дождливой погоды, а заодно и ночью. Изобрели такой способ времяисчисления в Древнем Египте, а также он использовался в Индии и Тибете. Греки же первыми придумали разделить год на 12 частей, а месяц – на 30. Солнечные часы начали использовать приблизительно в 3500 году до нашей эры. Для того, чтобы определить, когда наступает астрономический полдень, использовали специальное устройство – гномон. Когда он отбрасывал наименьшую по длине тень, это и был полдень. Однако и этот способ был неидеален, так как требовалось менять положение гномона во время смены времен года, если он не был расположен параллельно земной оси. К тому же, такие часы не учитывали разницу в часовых поясах.
Начинаяс 1400 года до нашей эры и вплоть до 17 века человечество активно использовало для измерения времени водяные часы, называемые также «клепсидра». У представителей различных народов они имели несколько различное строение и принцип работы. Так, у египтян и греков время отсчитывалось по количеству капель воды, вытекающих из сосуда, а у китайцев и индусов, наоборот, по количеству капель воды, которые наполняли собой сосуд, плавающий в бассейне с водой. Именно благодаря водяным часам появилось крылатое выражение «Время истекло».
Родиной наручных часов по праву считается Швейцария, ведь житель именно этой западноевропейской страны – Джон Харвуд – впервые начал массово выпускать их. Произошло это в 1923 году. Вскоре после этого в 1927 году канадец Уоррен Марризон изобрел первые кварцевые модели наручных часов, которые отличаются особо высокой точностью. Примечательно, что впервые носить часы на запястье начали задолго до всех этих событий, во времена жизни Блеза Паскаля, который и стал делать это первым, прикрепляя часы к руке ниткой. Безусловно, всем многообразием современных моделей часов, а главное — их точностью и надежностью, человечество обязано каждому из этапов их развития и становления.
Видео по теме
Распечатать
История возникновения часов
Изобретение атомных часов
Ещё в 19 веке было обнаружено, что спектр излучения нагретых до высокой температуры газов не является непрерывным, а состоит из отдельных линий.
Поскольку свет — это электромагнитное излучение, характеризующееся определённой длиной волны и частотой, каждая линия в спектре имеет определённую частоту. Было замечено, что каждый химический элемент имеет свой набор линий в спектре. Позже, открыв строение атома, учёные поняли, что каждая линия в спектре появляется в результате перехода электронов в атоме с одного определённого энергетического уровня на другой. И если отдельные атомы получают энергию (например, при нагревании), то они всегда будут испускать излучение строго определённой частоты.
Ещё в первой половине 20 в. некоторые физики высказали идею, что можно использовать это явление для измерения времени. Но только в 1955 г. были созданы первые атомные часы на атомах цезия. В этих часах кварцевый генератор задавал частоту излучения, которым облучали атомы цезия. Если частота имела требуемое значение, атомы цезия замыкали цепь. Таким образом производилась очень точная настройка работы кварцевого генератора.
Первые атомные часы на атомах цезия (1955 г.)
Погрешность этих атомных часов составляла одну секунду на миллион лет. А одна из последних моделей атомных часов, созданная в 2014 г., имеет погрешность 1 сек на 300 млн. лет.
Сейчас созданы уже достаточно компактные модели атомных часов, но всё же они остаются достаточно сложными и дорогими, а также слишком подверженными влиянию внешних факторов, которые могут повлиять на их точность. Так что самой массовой разновидностью часов на сегодняшний момент остаются более простые и надёжные кварцевые. Атомные часы используются как эталоны времени, а также там, где действительно требуется очень высокая точность, например, на спутниках, обеспечивающих работу систем спутниковой навигации.
Старинные солнечные часы — история, обзор
Выбор часов
Люди с самого начала своего существования следили за ходом времени . От времени зависело всё – время начала охоты, проведение шаманских обрядов, уборка урожая, результаты предсказаний и даже начало войн или заключение мира.
Одним из первых приборов, позволявших определять время, были солнечные часы. Их родиной является Египет, и возраст самых старших часов, обнаруженных там, составляет более 3000 лет.
Первые египетские солнечные часы представляли собой простой деревянный брусок с прикрепленной поперек планкой, которая отбрасывала тень на него, и по длине этой тени определялось время. Солнечными часами пользовались в Китае(1100 г. до н.э.), Вавилоне, в древней Греции и Риме, и в других народах по всему миру. Солнечные часы используются и по сей день, но только в качестве украшения и привлечения туристов к месту их установки.
За свою богатую историю солнечные часы терпели большие изменения – они становились более точными, на них появились деления на часы (правда, тогда понятие часа как единицы измерения времени было разным у различных народов).
Старинные солнечные часы всегда привлекают к себе внимание, и где бы они не находились – в музее, на выставке или на улице,- они никогда не будут обделены людским вниманием, как истинные артефакты древности
Типов солнечных часов огромное множество, и поэтому их чаще всего классифицируют по расположению гномона. Гномоном называется предмет, от которого будет падать тень на циферблат, и в разных часах он имеет разную форму, положение и направление. Так, выделяют часы с полярным, вертикальным и горизонтальным гномоном.
- У часов с полярным гномоном он направлен на полярную звезду, благодаря чему деления на циферблате получаются одинаковыми. Это связано с тем, что Солнце при таком расположении будет вращаться с одинаковой скоростью.
Солнечные часы с вертикально расположенным гномоном не имеют одинаковых делений, но зато они прекрасно подходят для определения высоты солнца над горизонтом. Известно, что часы с вертикальным гномоном использовали древние христиане для определения времени молитв.
Часы с горизонтальным гномоном по своей конструкции очень похожи на предыдущие, только циферблат должен находиться в вертикальном положении, чтобы тень с горизонтально расположенного гномона могла на него попасть. Горизонтальное положение гномона также хорошо подходит для определения высоты положения солнца, и также не имеют одинаковых делений на циферблатах.
По своей конструкции очень похожи на предыдущие, только циферблат должен находиться в вертикальном положении, чтобы тень с горизонтально расположенного гномона могла на него попасть. Горизонтальное положение гномона также хорошо подходит для определения высоты положения солнца, и также не имеют одинаковых делений на циферблатах.
Как уже говорилось, классификация солнечных часов по расположению гномона не единственная. Существуют разделения по типу циферблатов, типу показаний времени, а также различные варианты комбинирования положений циферблата и гномона.
Хотелось бы отметить тот факт, что солнечные часы использовались для практических целей даже после того, как были изобретены механические часы (точно известно, что старинные солнечные часы экваториального типа использовались на железных дорогах). Это говорит о том, что за более чем пятитысячную историю своего существования из незамысловатых приспособлений они превратились в достаточно точные инструменты определения времени.
Пожалуй, ни один вид часов не сравнится с солнечными по своему величию и элегантности. Даже в самом современном исполнении в них всегда присутствует красота древности и мудрость тысячелетий.
А вы пробовали изготовить свои собственные солнечные часы?
Если стрелы закончились, а битва в разгаре – что дальше
При условиях активной стрельбы обе армии в течение нескольких минут оставались без боеприпасов / Фото: bolivar1958ds.mirtesen.ru
При условиях активной стрельбы обе армии в течение нескольких минут оставались без боеприпасов. У них не было возможности отойти далеко от обозов, в которых находились стрелы и от оруженосцев, подносивших стрелы лучникам. Если бы кавалеристы поймали стрелков на открытом пространстве, они тут же пополнили бы ряды мертвых. Чтобы не рисковать, лучники занимали позиции на холмах, сидя на корточках.
Был и очень «грязный» момент в средневековых войнах. Естественно, в связи с дороговизной железных и бронзовых стрел, их количество даже у снабженцев было ограниченным, поэтому приходилось собирать пригодные к повторному использованию боеприпасы на поле боя. Но для этой цели туда отправляли не солдат, а крепостных, а также их детей, проживавших в ближайших деревнях.
Нередко солдаты хитрили, чтобы добыть себе дополнительные стрелы / Фото: smolbattle.ru
Нередко солдаты хитрили, чтобы добыть себе дополнительные стрелы. Эти факты имеют историческое подтверждение. Например, при правлении династии Хань (последние годы), одна из противоборствующих сторон загрузила на лодки тюки соломы и отправилась в плавание вверх по течению Желтой реки.
Со стороны казалось, что они будут атаковать. Противник с берега выпустил в лодки множество стрел, которые добросовестно остались в тюках. Таким образом, запасы были пополнены. Нечто подобное наблюдалось и в войнах между европейцами.
Механические часы
Греческий астроном Андроник руководил строительством Башни Ветров в Афинах в первом веке до нашей эры. Это восьмиугольное сооружение сочетало в себе солнечные часы и механическое устройство, которое состояло из механизированной клепсидры (водяных часов) и индикаторов ветров, откуда и название башни. Вся эта сложная конструкция, помимо показателей времени, способна была отображать сезоны года и астрологические даты. Римляне, примерно в это же время, также применяли механизированные водяные часы, но сложность таких комбинированных устройств, предшественников механических часов, не давала им преимущества, в сравнение с более простыми часами того времени.
Как уже упоминалось ранее, попытки соединить водяные часы (клепсидры) с неким механизмом успешно осуществлялись в Китае в период от 200 до 1300 годов, результатом чего стали механизированные астрономические (астрологические) часы. Одну из самых сложных башен-часов построил китаец Су Сен в 1088 году. Но все эти изобретения нельзя было назвать механическими часами, а скорее симбиозом водяных или солнечных часов с механизмом. Тем не менее, все сделанные ранее наработки и изобретения и привели к созданию механических часов, которыми мы пользуемся и сегодня.
История часов полностью механических начинается в X веке (по другим данным раньше). В Европе употребление механического механизма для измерения времени начинается в XIII веке. Первые такие часы функционировали в основном с помощью системы весов и противовесов. Как правило, часы не имели привычных нам стрелок (или имели только часовую), а производили звуковые сигналы, вызываемые ударом в колокол или гонг через каждый прошедший час или меньший промежуток времени. Таким образом, первые механические часы сигнализировали о начале какого-нибудь события, например процедуры богослужения.
Самые первые изобретатели часов, несомненно, имели некоторые научные наклонности, многие из них были известными астрономами. Но часов история также упоминает ювелиров, слесарей, кузнецов, плотников и столяров, которые внесли свой вклад в производство и усовершенствование часов. Среди сотен, если не тысяч, людей, которые внесли свою лепту в разработку механических часов, три были выдающиеся: Христиан Гюйгенс, голландский ученый, который был первым (1656), кто использовал маятник, чтобы регулировать движение часов; Роберт Гук, англичанин, который изобрел анкерный якорь для часов в 1670-х годах; Питер Генлейн, простой слесарь из Германии, который на рубеже XV столетия разработал и использовал горнила, что позволило изготавливать часы небольших размеров (изобретение получило название «нюрнбергские яйца»). Кроме того, Гюйгенсу и Гуку приписывают изобретение спиральных пружин и балансировочного колеса для часов.
Первые наручные часы — исключительно женский элемент
Упоминания о первых наручных часах относится к 1571 году, когда Роберт Дадли, граф Лестер, преподнёс Елизавете I наручные часы в качестве подарка. Они были богато украшены бриллиантами и жемчугом и больше были похожи на браслет с часами, чем на часы, которые мы привыкли видеть.
Также в 1809 году жена Наполеона Жозефина заказала у часовщика в качестве свадебного подарка по случаю венчания ее сына с принцессой Алемией два драгоценных браслета, на одном из которых были часы, а на другом — календарь.
Поэтому, вплоть до начала ХХ века наручные часы назывались wristlet, что переводится как «браслет», и были предназначены только для женщин. Для них это был модный аксессуар, а не прибор для определения времени.
Плюс ко всему, такие часы были достаточно маленькими, а, следовательно, они были неточными. Корпуса и механизмы были очень хрупкими и требовали аккуратного обращения. Поэтому, такие часы часто ломались и не подходили для обычного ритма человеческой жизни, не говоря уже об активных мужских занятиях, таких как охота, спорт или военные действия.
Поэтому, такие часы были выпущены небольшим числом и не пользовались особой популярностью.
Вертикальные солнечные часы
Вертикальные солнечные часы, как уже понятно из названия, имеют вертикально расположенный циферблат. Такой циферблат зачастую крепят к столбу или стене здания. Однако следует заметить, что для удобства такой циферблат нужно располагать строго на юг (для средних и высоких широт северного полушария) или строго на север (для средних и высоких широт южного полушария).
Подмосковье, фасад храма Серафима Саровского, вертикальные солнечные часы, выполненные из инкерманского известняка. Размер плиты — 100х50 см.
Гномон в этом случае, как и в предыдущем, должен быть наклонен под углом по отношению к горизонту равным широте местности, где устанавливаются солнечные часы.
Разметка циферблата и календаря в этих часах осуществляется аналогично горизонтальным солнечным часам.
Главный недостаток вертикальных солнечных часов — невозможность использования их в тропической и экваториальной зоне, когда расположение Солнца в полдень смещается с севера на юг или наоборот. В этом случае можно поступить по аналогии с экваториальными солнечными часами, сделав их циферблат двусторонним. Тем не менее, пользоваться календарем в таких часах не получится из-за слишком длинной тени от гномона.
По сути, на экваторе вертикальные солнечные часы являются частным случаем экваториальных солнечных часов, поскольку здесь плоскость их циферблата параллельна небесному экватору, а гномон расположен перпендикулярно этой плоскости.
Как сделать солнечные часы своими руками
Солнечные часы — древнейший механизм для определения времени. Солнечные часы — простейший прибор, но в нем заложены знания и наблюдения наших древних предков. В настоящее время солнечные часы используются как ландшафтное украшение. На примере солнечных часов родители учат своих детей строению солнечной системы, да и сама постройка солнечных часов своими руками — увлекательнейшее занятие для наших детей, например, будучи на пляже. При изготовлении солнечных часов надо знать некоторые моменты и особенности их конструкции, о которых мы и расскажем в этой статье.
Из чего состоят солнечные часы
Солнечные часы состоят из стрелки-указателя, отбрасывающей тень (эта стрелка называется гномон) и циферблата солнечных часов. Время по солнечным часам определяют по тени, отбрасываемой гномоном на циферблат. Все просто, однако есть некоторые особенности. Циферблат солнечных часов делится на 24 часа, а не на 12 часов, как в обычных механических часах. Циферблат или гномон должны быть наклонены над плоскостью. Солнечные часы не учитывают переход на летнее время. Солнечные часы работают только в ясную или малооблачную погоду в светлое время суток. Вот и все ограничения солнечных часов.
Существует несколько видов солнечных часов. Давайте разберемся с ними по-порядку.
Горизонтальные солнечные часы.
Горизонтальные солнечные часы можно делать прямо на песке на пляже. Для начала нам нужно знать две вещи: на какой широте мы находимся и где находится север. Если вторую часть можно установить методом подбора, то с первой придется быть подготовленным. Итак, у нас есть компас и мы знаем свою широту (Санкт-Петербург — 60, Москва — 55, Нижний Новгород — 56, Екатеринбург — 56, Сочи — 43, Ростов-на-Дону — 47, Новосибирск — 55, Владивосток — 43 градусов северной широты). Если мы делаем циферблат солнечных часов на переносимой поверхности — чертим круг и делим его на 24 части. Если делаем солнечные часы на земле, рисуем круг, в центр круга вставляем палку (гномон) и наклоняем ее на север так, чтобы угол между поверхостью земли и гномоном был равен нашей широте, от нижнего конца гномона ровно на север рисуем черту — это будет 12 часов дня по астрономическому времени. Остальные линии расчерчиваем, деля весь круг на 24 равных сектора. Каждый сектор солнечных часов равен 15 градусам.
Здесь нас ожидает засада. После грамотного разграфления циферблата и наклона гномона, время показывающее солнечными часами может отличаться от времени, которое показывает местное телевидение. Проблема кроется в декретном времени и часовых поясах, которые были для удобства созданы искусственно. Переносимый циферблат с легкостью решит эту проблему, просто вовернем его, пока время не будет правильным. С часами, нарисованными на песке чуть посложнее, этот момент надо учесть при начале разрисовывания циферблата. Например, можно отложить разметку циферблата до 12 часов, когда мы и север без компаса определим и точно главную ось циферблата наших солнечных часов нарисуем. Если ждать некогда, и творчество рвется из Вас, разграфите циферблат солнечных часов в черновом варианте и скорректируйте свой циферблат на ту погрешность, которая у Вас получилась.
В наших широтах солнечные часы работают в самый разгар лета часов с 8 утра и до 8 вечера, так что расовать числа между этими значениями практически бессмысленно. Из-за этого часто на круглом циферблате основание гномона сдвигают вниз.
Экваториальные солнечные часы.
Экваториальные солнечные часы — те же самые горизонтальные часы, только гномон установлен четко вертикально, а сам циферблат наклонен к поверхности земли на угол широты места установки таких часов.
Вертикальные солнечные часы.
Вертикальные солнечные часы обычно крепят на стенах домов. Тот же самый наклоненый гномон и расчерченный через 15 градусов циферблат.
Обычно в городах делают смешанный тип солнечных часов, т.е. на половину угла наклоняют циферблат, наполовину угла наклоняют гномон. Такое построение солнечных часов смотрите эффектнее, собственно, из-за чего их и делают.
Построение солнечных часов своими руками действительно увлечет Вашего ребенка и, кроме того, расширит его кругозор.
Теоретические сведения
Перечислим некоторые факты, основанные на знаниях астрономии, которые помогут разобраться в принципе работы гномона.
Факт №1. Солнце всегда движется с востока на запад, а значит тень от гномона движется в противоположном направлении, то есть с запада на восток.
Факт №2. Во время восхода и захода Солнца, когда оно находится непосредственно над горизонтом, тень от гномона имеет самую большую длину, а в солнечный полдень — самую короткую.
Факт №3. Самая короткая тень от гномона получается, когда Солнце находится в зените, то есть наивысшей точке траектории своего движения по небосводу. В этот момент Солнце пересекает истинный меридиан, то есть линию, соединяющую север с югом.
Факт №4. Самое быстрое изменение длины тени наблюдается в часы восхода и захода Солнца за горизонт. В середине же дня скорость изменения длины тени минимальна.
Факт №5. Из-за наклона оси вращения Земли по отношению к плоскости земной орбиты на угол примерно равный 23,5 градуса, а также из-за вращения Земли вокруг Солнца наблюдаемое движение Солнца по небосводу происходит то ниже небесного экватора (в северном полушарии с сентября по март), то выше него (в северном полушарии с марта по сентябрь). И только в дни весеннего и осеннего равноденствий движение Солнца совпадает с плоскостью небесного экватора. При этом дальше всего от небесного экватора траектория движения Солнца лежит в дни зимнего и летнего солнцестояний.
К слову, небесный экватор — это большой круг небесной сферы, расположенный перпендикулярно оси вращения Земли, плоскость которого совпадает с плоскостью земного экватора.
Факт №6. Солнце движется по небосводу с угловой скоростью примерно равной 15 градусам в час.
Факт №7. Усредненное «земное» время не всегда совпадает с астрономическим временем по ряду причин.
Факт №8. Видимый с Земли диаметр Солнца равен приблизительно тридцати угловым минутам. Это делает тени от предметов размытыми.
Факт №9. Если стать таким образом, чтобы перед лицом оказался север, то позади окажется юг, справа — восток, а слева — запад.
Понимание процессов, лежащих в основе работы гномона и солнечных часов, необходимо не только для того, чтобы самостоятельно сделать эти приборы, но и для того, чтобы корректно ими пользоваться. Один раз довелось наблюдать забавную картину: человек, имея купленные солнечные часы, так и не смог понять, почему время на них и на часах в телефоне отличается. В видео показан этот пример: