Солнечные часы

Сейчас вряд ли кому-то прийдет в голову всерьез координировать свой день по солнечным часам. Их делают, в основном, для забавы, а не для удобства. Ведь привычные нам механические и электронные часы и проще, и надежнее, и точнее. Они не зависят от погоды и всегда, строго чеканя секунды и деля сутки на 24 часа, показывают истинное время. Но так ли это?

Видимое движение Солнца по небосводу есть следствие двух движений Земли: вокруг собственной оси и вокруг Солнца. Если бы орбита планеты была идеально круглой, то никаких осложнений в расчетах не возникало бы. Но ее путь - эллипс, и на максимальном удалении от Солнца (когда в нашем полушарии лето) Земля летит медленнее, а на минимальном удалении (зимой) быстрее. Поэтому величина истинных солнечных суток каждый день разная. Ежедневные отличия не так уж и велики, но в пиковых значениях максимальная длина суток отличается от минимальной примерно на 30 мин. Поэтому солнечные часы показывают истинное время, конечно, если их правильно установить, а механические часы показывают время усредненное. Продолжительность средних суток, называемых еще гражданскими, есть величина постоянная, полученная расчетным путем и равная 24 часам. А продолжительность истинных солнечных суток равняется 24ч ± 17 мин.

Разница между истинным и средним временем называется "уравнением времени". Ежедневные значения уравнений времени сводятся в таблицу или отображаются графиком. Эти данные легко можно найти в различных астрономических изданиях.

Чтобы по солнечным часам определить гражданское время, надо к их показаниям прибавить (или отнять) величину уравнения времени. Для этого часто на циферблате солнечных часов изображают график или таблицу уравнения времени. Четыре раза в году уравнение времени обращается в нуль (около 15 апреля, 14 июня, 1 сентября и 24 декабря) и 4 раза в году принимает экстремальные значения. Из них наиболее значительные около 11 февраля (к показаниям солнечных часов следует прибавить 14 минут) и 2 ноября (от их показаний надо отнять 16 минут).

Но вряд ли нужна такая точность для солнечных часов, установленных в саду или на стене дома. Для определения точного времени гораздо быстрее посмотреть на наручные часы, чем проводить постоянно вычисления. Поэтому, как правило, все солнечные часы делаются по упрощенной схеме. Мы расскажем о создании самых простых часов и подскажем, как сделать вычисления для более сложных.

Солнечные часы состоят из циферблата, называемого кадраном, и гномона - указателя, тень от которого и дает возможность определить время. Существует много видов солнечных часов, мы расскажем о них на страницах нашего журнала, но наиболее часто встречаются три основных вида: горизонтальные, вертикальные и экваториальные.

Самые простые в изготовлении часы - экваториальные - с наклонным кадраном. А вот изготовление вертикальных и горизонтальных часов потребует серьезных расчетов и знаний геометрии и тригонометрии.

- изготовление экваториальных солнечных часов.

- изготовление горизонтальных солнечных часов.

- изготовление вертикальных солнечных часов.

Итак, при хорошем знании тригонометрии и определенных навыках, можно добиться того, чтобы солнечные часы указывали время с точностью до 5 минут и дату с точностью до суток, но при одном условии: если на небе есть дневное светило, и оно не закрыто облаками.

Желаем удачи и солнечных дней!