Meridiana

genere	Contatempo ( d ) , strumento astronomico , struttura costruita ( d ) , piccolo patrimonio ( d )

Una meridiana è uno strumento silenzioso e immobile che indica l'ora solare mediante il movimento dell'ombra di un oggetto di forma, stile variabile , su una superficie, la tavola del quadrante, associata ad una serie di graduazioni disegnate su tale superficie (principalmente ore Linee). La tavola è generalmente piana ma può essere anche concava , convessa , sferica , cilindrica , ecc.

Lo stile di solito indica il tempo in base alla lunghezza o alla direzione della sua ombra. Nelle meridiane comuni, l'elemento portante ombra è solitamente un asse (o il bordo di un piano) inclinato parallelamente all'asse di rotazione della Terra o asse del mondo. Prende poi il nome di "stile polare". Questa inclinazione, il cui angolo dipende dalla latitudine del luogo, permette di leggere l'ora durante tutto l'anno direttamente sulla stessa serie di graduazioni: l'intervallo delle linee orarie. Le meridiane sono disponibili in diverse forme: rotonde, rettangolari, quadrate, ecc.

Uno strumento per misurare il tempo

La meridiana è considerata, per la sua semplicità, uno dei primissimi oggetti utilizzati dall'uomo per misurare il passare del tempo. I più antichi indicatori solari conosciuti sono stati trovati in Egitto , ma indicavano solo momenti indefiniti e non ore come le intendiamo oggi (ore risultanti da misurazioni astronomiche). I primi veri orologi solari sono probabilmente polo e scaphe basati sulla sfera, che dovrebbero essere introdotto da Beroso nella Grecia antica al IV ° secolo aC. d.C .; ne risultarono altri modelli (semisferici, conici, piatti, ecc.), inventariati negli antichi quadranti .

Questi modelli indicavano "ore disuguali" (ore dette anche " ore provvisorie " variabili a seconda del luogo e della stagione) che dividevano la giornata, dall'alba al tramonto, in 12 ore, estate e inverno: le ore estive erano lunghe, quelle invernali brevi. Verso la VII ° secolo, i quadranti canoniche apparso in Europa a seguito del lavoro di Beda il Venerabile . Hanno assicurato la transizione verso meridiane in stile inclini come li conosciamo oggi, e il cui principio, dalla civiltà araba, sembrava XIII TH e XIV TH secoli. L'inclinazione dello stile ha permesso di tracciare un diagramma di linee orarie indicanti ore uguali, cioè come le usiamo noi: un giorno, da un mezzogiorno all'altro, è diviso in 24 ore , qualunque sia l'ora del anno.

La nascita e la diffusione del orologio , a partire dalla fine del XIV ° secolo, ha portato allo sviluppo di questo tipo di orologio solare, dal momento che le sue indicazioni possano essere direttamente confrontati con quelli di orologi: meridiana detto tempo, è fino a l'orologio per tienilo. Dials poi fatti oggetto di scienza, gnomonica , ramo di astronomia , che ha raggiunto il suo picco nel XVIII ° secolo e un'arte, praticato dalla meridiana .

Questo tipo di strumento di misura ha visto anche molte edizioni tascabili, consentendo la gestione del tempo anche in viaggio. Il più antico di questi, comunemente usato nel nostro paese, pieghevole, metallo o legno, risalente al XIV ° secolo, ma si è rivelato esistessero dai tempi antichi per indicare ore temporanee (vedi sotto).

Principio e uso

Il movimento dell'ombra durante il giorno è legato al movimento apparente del Sole nel cielo, che riflette su se stesso la rotazione della Terra . Può essere misurato dalle coordinate solari apparenti: angolo orario , altezza o azimut . Avremo quindi quadranti dell'angolo orario, di gran lunga i più comuni, quadranti dell'altezza ( ad esempio, quadranti del pastore ), e quadranti dell'azimut ("ragni"). L'ora indicata da una meridiana è l'ora solare, o ora reale, del luogo in cui si trova: in passato questo andava bene per tutti, in quanto i movimenti erano lenti e non c'era modo di trasmettere l'ora.

Questa volta differisce dall'ora standard di tutti i giorni per diversi motivi:

il giorno solare non è strettamente costante secondo le stagioni: questa variazione si traduce con l' equazione del tempo ;
L'ora legale è la stessa su un intero paese, eccetto il più grande che lo divide in pochi fusi orari, mentre l'ora solare varia continuamente con la longitudine ;
L'ora solare può essere arbitrariamente spostata di diverse ore: la Francia è spostata di un fuso orario in inverno e due in estate .

Per passare dall'ora solare all'ora legale occorre quindi applicare tre successive correzioni all'ora indicata dalla meridiana. La prima è la correzione corrispondente all'equazione del tempo , che esprime la differenza tra il tempo medio e il tempo vero del Sole; sommando questo valore al tempo reale si ottiene il tempo medio. La seconda è la correzione della longitudine pari in minuti di tempo a quattro volte la longitudine espressa in gradi; infatti la Terra compie un giro su se stessa, o di 360° gradi, in 24 h , o di 15° in 1 ora, o di 1° in 4 min . Questa correzione dà il tempo universale ; è contato negativo per le longitudini est e positivo per ovest: i quadranti situati a est sono in anticipo rispetto all'ora di Greenwich . Infine, dobbiamo aggiungere la differenza di orario legata alla pratica di cambiare l'ora del fuso orario in cui si trova il quadrante: ad esempio, per Francia, Belgio o Svizzera, aggiungere + 1 ora in inverno, e + 2 ore in estate, poiché questi paesi hanno un orario invernale e un'ora estiva: Ora legale = ora solare + correzione legata all'equazione del tempo + offset orario legato alla longitudine + ora legale/solare. (A)

NB: per quanto riguarda la correzione dell'equazione del tempo, è importante tenere conto dell'origine dei dati. Come sottolineato nell'articolo di Wikipedia " Equazione del tempo ", la formula sopra è valida utilizzando i dati di lingua francese che vengono aggiunti direttamente all'ora solare.

Ad esempio, il 10 marzo 2010, una meridiana situata a Bruxelles (longitudine 4° 21 '09 "E) indica 15 h 40 ; il tempo standard si ottiene con il seguente calcolo: 15 h 40 + 10 min 18 s (valore dell'equazione del tempo per il 10 marzo) - (4 × 4 ° 21 ') è - 17 min 24 s + 1 h ( Bruxelles in Belgio applica una correzione di un'ora in inverno), cioè 16 h 33 min 6 s . Allo stesso tempo, a Brest (longitudine 4°29' Ovest), una meridiana indicherà 15 h 4 .

L'ora solare può essere dedotta dall'ora legale dall'equazione (A):

ora solare Brest = Ora legale (la stessa a Bruxelles e Brest, 16 h 33 ) - correzione dovuta all'equazione del tempo ( 10 min ) - offset dell'ora associato alla longitudine ( 18 min ) - correzione dell'ora estate/inverno (1 )
15:04 = 16:33 - 10 - 18 - 1 - 0 (con l'approssimazione dei secondi)
verifica: le due meridiane sono sfalsate di 8°51' in longitudine, ovvero 35 min 20 s , e si trovano nello stesso fuso orario. Dobbiamo quindi trovare l'ora solare di Brest calcolandola dall'ora solare di Bruxelles.
Ora solare di Brest = ora solare di Bruxelles + (longitudine di Brest - longitudine di Bruxelles) x 4

L'app digitale è:

Tuttavia, queste correzioni tra ora solare e ora legale possono essere incluse direttamente, su quadranti alquanto elaborati, ad esempio con uno stile la cui forma compensa l' equazione del tempo o con linee orarie che includono le correzioni: assumono quindi una forma ondulata che riflette il famosa curva a forma di otto e, inoltre, possono essere spostati se si tiene conto della longitudine .

Una meridiana può comunque avere altre indicazioni:

la data approssimativa, cioè la stagione, con il "Archi diurni". Un arco diurno , detto anche "linea di declinazione", materializza l'andamento dell'ombra della fine dello gnomone durante lo stesso giorno. Molto spesso ci accontentiamo di tracciare l'arco diurno di poche date "astronomicamente" notevoli come i solstizi e gli equinozi, eventualmente aumentato (si veda ad esempio l'illustrazione della meridiana di Cracovia presentata in questo articolo) degli archi corrispondenti a otto altre date che segnano l'ingresso del Sole in un segno dello zodiaco. Queste dodici date corrispondono a valori della longitudine eclittica del Sole che sono multipli di 30°; i valori della declinazione del Sole in questi istanti sono poi pari a 0°, ±11°28', ±20°09' e ±23°26'; in pratica sono quindi rappresentati sul quadrante sette archi diurni;
le ore dall'alba (ore “babilonesi”);
quelli che restano da correre fino all'ora di coricarsi (ore “corsivo”);
ore siderali, ecc.

L'organizzazione di una meridiana, le cui forme concrete sono innumerevoli, ha permesso, soprattutto alla fine del XX ° secolo, lo sviluppo di un'arte linea intera, a volte molto sofisticata decorazione della sua superficie e il lavoro spesso finiscono dell'asse. Alcuni quadranti sono vere e proprie opere d'arte, sculture o talvolta dipinti monumentali, talvolta privi di qualsiasi superficie piana, in particolare le sfere armillari .

Un motto o un proverbio adornano spesso il quadrante. Può essere in latino: Carpe diem ("Cogli l'oggi") o Vulnerant omnes, ultima necat ("Ogni [ora] fa male, l'ultima [ora] uccide"), Horas non numero, nisi serenas ("Io non conta che le ore pacifiche"), Dies nostri quasi umbra super terram et nulla est mora ("I nostri giorni sulla terra sono come un'ombra, e non c'è speranza", Bibbia: 1 Cronache 29:15 (Louis Segond), cfr. illustrazione della meridiana di Cracovia presentata in questo articolo), Lex est quodcumque notamus (“Tutto ciò che scriviamo è legge”: il quadrante è scelto come emblema dei notai); in francese: “Per chi sa amare le ore sono luminose”, “Souviens-toi de vivre”, “Temi l'ultimo”; oppure, in altra lingua: “ Sevel a ra an heol ewid an oll ” (bretone: “Il sole sorge per tutti”), “ Lou tems passo passo lou ben ” ( provenzale: “Il tempo passa, passa bene ”), Καλη η ωρα (greco: “Che l'ora sia bella”). Può essere divertente: "Dico l'ora solo nei giorni di sole", "Suonerò quando canterai", su un quadrante decorato con un gallo.

Naturalmente, una meridiana non funziona quando il sole non è visibile e quando il tempo è coperto. D'altra parte, l'ombra proiettata dalla luce della Luna di notte permette di trovare l'ora vera con una correzione in base all'età della Luna. Molto presto, quasi tutte le civiltà svilupparono strumenti che potevano poi prendere il posto della meridiana, in particolare la clessidra .

Meridiana della nave dell'arcipelago di Montbéliard .
Meridiana nel cortile della Grande Moschea di Kairouan .
Le due meridiane della chiesa di Gignese , Italia : una, orientata a sud-sudest, indica le ore del mattino, la seconda situata sulla parete perpendicolare, orientata a sud-est, indica le ore del pomeriggio.
Orologio solare verticale a Fort de Bonne-Espérance , Città del Capo (si noti che questa meridiana si trova nell'emisfero australe ).
Meridiana nei giardini botanici reali, Kew .
Meridiana di precisione Butgenbach (precisione = ± 30 secondi) Posizione: 50°25'23"N, 6°12'06"E .
Meridiana a Château d'Anet rilevata da R. Pfnor.
Meridiana sfaccettata, Barrington Court, Inghilterra

Tipi di quadranti

I quadranti più frequenti sono i quadranti dell'angolo orario.

Quadranti in stile polare, cioè orientati lungo l'asse del mondo o uno stile unico (stile dritto o oculare)
- quadrante equatoriale
- Quadrante orizzontale
- Quadrante verticale
  - Quadrante declinante
    - quadrante orientale
    - quadrante occidentale
- quadrante polare
- Quadrante inclinato

Ma ci sono molti altri tipi di quadranti molto più originali.

Quadrante bifilare
Quadrante analemmatico
Quadranti azimut
- Il ragno azimutale
Quadranti dell'altezza
- Il quadrante del pastore
- I quadranti degli orari
- Gli anelli astronomici
- Navicula , che è la versione generalizzata del quadrante dei cappuccini
Azimut e quadranti dell'altezza
- Il cappello filtrante
- Il quadrante Freeman
Quadranti con diversi stili che fanno parte dei piani temporali
- Il quadrante di Pingré
Quadranti a cappello
- Quadrante tronco cilindrico
- Quadrante con tronco conico

Meridiana negativa .
Blocco gnomonico , composto da più quadranti simultanei
Quadrante lunare , dove l'ombra proiettata dal Sole è sostituita da quella della Luna
Quadrante canonico , che indica le ore canoniche
Quadrante commemorativo

Software

Diversi software sono ora disponibili gratuitamente sui siti Web. Consentono di ottenere rapidamente la disposizione di una meridiana a seconda della posizione, del tipo di meridiana e delle componenti desiderate (archi diurni, equazione del tempo) per questa disposizione. Non resta che a chi vuole fare un quadrante trasferire questa linea sul mezzo di sua scelta, dispensando dalla necessità di trattare in dettaglio teoria e calcoli.

Questi includono Shadows , Cadsol 2021, Solarium e Calcad.

Note e riferimenti

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Swiss Journal of Archaeology and History 76/2019, quaderni 1-2, numero dedicato a questo tema.
[PDF] "Una meridiana per studenti" , jardin-sciences.unistra.fr (consultato il 27 maggio 2019).
Nel 1854 il segretario perpetuo dell'Accademia delle Iscrizioni e delle Lettere di Belle scriveva la seguente giustificazione: "Lo gnomone fu scelto perché, come il sole autorevole per segnare l'ora, così la firma dei notai in molti casi, se non in tutto, dà la data precisa degli atti, la redazione di statuti e convenzioni negli atti notarili, fa legge delle parti come la meridiana è la regola del tempo negli usi della vita. "
“Negative Sundial” ( Calendrio solar ) , ruben.com.mx (consultato il 27 maggio 2019).
Software Cadsol (versione 2021)
Cadsol: versione Beta e sorgenti su SourceForge
"Solarium Software" , villagedeste.ens-lyon.fr (consultato il 27 maggio 2019).
"Software Calcad" , gnomonique.fr (consultato il 27 maggio 2019).

Bibliografia

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Appendici

link esterno

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Manoscritti arabi

The Book of Remedies to Deficiencies in the Placement of Marble Sundials , 1319, www.wdl.org (consultato il 27 maggio 2019).
Poco trattato sulle tabelle di calcolo per la costruzione di meridiane inclinati ( XVI ° secolo) www.wdl.org (accessibile 27 mag 2019).