Darek Oczki ››› Rodzaje s這necznik闚

Zegar s這neczny pionowy (wertykalny) – cz. 1

26 stycznia 2011, godz. 23:56
Aktualizacja: 24 sierpnia 2013, godz. 13:01
Ogl康aj帷 r騜ne rodzaje zegar闚 s這necznych warto wiedzie nie tylko jak odczyta z nich czas pokazywany cieniem, lecz tak瞠 rozumie zasad ich dzia豉nia oraz prawa wi捫帷e si z konstrukcj owych przyrz康闚. Wiedza ta pozwala ju na pierwszy rzut oka oceni, czy mamy przed sob prawdziwy zegar s這neczny – zbudowany i wyliczony zgodnie z zasadami gnomoniki – czy te jedynie atrap, kt鏎a nigdy nie poka瞠 prawdziwej godziny i stanowi mo瞠 wy陰cznie swego rodzaju ozdob. Dlatego postanowili鄉y zebra z dost瘼nej nam literatury wszystkie istotniejsze informacje i zaprezentowa je w formie kompendium wiedzy.

Prymitywne pocz徠ki
Stara poczt闚ka prezentuj帷a jeden z najbardziej znanych brytyjskich zegar闚 mszalnych na ko軼iele w Kirkdale.Pionowe zegary s這neczne od pocz徠ku swego istnienia przeznaczone by造 do publicznego u篡tku i od wiek闚 najcz窷ciej znale潭 je mo積a by這 na ko軼io豉ch, wie瘸ch zegarowych lub ratuszach miast. Ich nazwa pochodzi od usytuowania tarczy zegara na powierzchni pionowej (wertykalnej). Na samym pocz徠ku zadaniem zegara s這necznego by這 nie tyle wyznaczanie czasu z dok豉dno軼i do minut (o kt鏎ych istnieniu ludzie jeszcze wtedy nie s造szeli), co raczej pokazywanie generalnych p鏎 dnia. Mia這 to znaczenie w 篡ciu liturgicznym ko軼io堯w, dlatego te na przyk豉d w Anglii pierwsze i najprostsze zegary okre郵a si mianem "mszalnych" lub "ko軼ielnych". W wielu przypadkach duchowny lub sami wierni przychodz帷y na nabo瞠雟twa wycinali w 軼ianach ko軼io堯w linie okre郵aj帷e pory poszczeg鏊nych ceremonii. Pierwsze zegary s這neczne w Polsce – istniej帷e zreszt do dzi na ko軼iele w Str騜yskach – powsta造 w豉郾ie w ten spos鏏.
Poka幡y zegar s這neczny na 軼ianie budynku przy placu d'Armes na star闚ce w Briancon we Francji.Dok豉dno嗆 wskaza zegar闚 pionowych cz瘰to pozostawia wiele do 篡czenia, jednak usytuowanie takiego s這necznika gdzie wysoko nad g這wami przechodni闚 w naturalny spos鏏 ogranicza jego mo磧iwo軼i w sferze precyzji. Znaczna odleg這嗆 cz這wieka od cienia rzucanego przez gnomon uniemo磧iwia dok豉dne sprawdzenie jego po這瞠nia w stosunku do linii godzinowych. Dla por闚nania zegary horyzontalne – kt鏎e mo積a ogl康a z bardzo bliska, a wr璚z dotkn望 – posiadaj podzia造 godziny nie tylko na p馧godziny i kwadranse, ale tak瞠 na okresy pi璚iominutowe, a niekiedy nawet minutowe. Natomiast wielk przewag zegara pionowego nad poziomym jest dost瘼no嗆, widoczno嗆 nawet ze znacznych odleg這軼i i rozmiar tarczy. St康 te ich popularne zastosowanie w miejscach publicznych. Inn wa積 cech jest mo磧iwo嗆 wykorzystania dos這wnie dowolnej 軼iany budynku, do kt鏎ej swobodnie dociera 鈍iat這 s這neczne.

Jeden rodzaj – cztery zegary
Por闚nuj帷 dalej zegar pionowy z poziomym 豉two zauwa篡 zasadnicz r騜nic w ich budowie – horyzontalny ustawiony jest p豉sko na osi po逝dnika i jego tarcza niemal zawsze wygl康a tak samo. Natomiast zegar pionowy mo積a budowa na dos這wnie dowolnej 軼ianie, bez znaczenia, w kt鏎 stron 鈍iata jest ona skierowana. Zale積ie od tego usytuowania zmienia si b璠zie zakres pokazywanych godzin, u這瞠nie linii godzinowych oraz ustawienie gnomonu na 軼ianie. Podobnie, je郵i na zegarze umieszczony zostanie kalendarz w postaci krzywych odzwierciedlaj帷ych drog S這鎍a po niebie, to na ka盥ej 軼ianie b璠zie mia on inny kszta速 i nachylenie do pod這瘸.
Na ka盥ym dobrze nas這necznionym w ci庵u dnia budynku mo積a umie軼i a cztery zegary pionowe – po jednym na ka盥ej 軼ianie zwr鏂onej ku jednemu z g堯wnych kierunk闚 鈍iata. Powy窺zy schemat pokazuje nas這necznienie przyk豉dowego budynku w okresie letnim, kiedy to we wczesnych godzinach porannych i p騧nych wieczornych s這鎍e dociera nawet do 軼iany p馧nocnej.Dowolny, dostatecznie os這neczniony budynek mo瞠 mie a cztery r騜ne s這neczniki, z kt鏎ych ka盥y b璠zie dzia豉 o innej porze dnia, dlatego te, 瞠by dobrze zrozumie mo磧iwo軼i zegar闚 pionowych trzeba zacz望 od czterech podstawowych ich odmian, kt鏎e wynikaj z podzia逝 鈍iata na cztery g堯wne kierunki: wsch鏚, zach鏚, p馧noc i po逝dnie. Zegar wschodni poka瞠 czas od wschodu S這鎍a niemal do po逝dnia, za zegar zachodni zaczyna dzia豉 zaraz po po逝dniu s這necznym, a do ko鎍a dnia, czyli do zachodu S這鎍a. Jako 瞠 zegar po逝dniowy posiada najwi瘯szy zakres godzin, to sta si on najpraktyczniejszym i jednocze郾ie najcz窷ciej spotykanym. Ponadto istniej te jeszcze zegary p馧nocne, kt鏎e dzia豉j tylko latem i pokazuj kilka pierwszych godzin dnia i kilka ostatnich. Te cztery odmiany zegara pionowego nazywamy g堯wnymi – od g堯wnych kierunk闚 鈍iata.

Cechy charakterystyczne
Omawiaj帷 konstrukcj zegara pionowego trzeba przedstawi wszystkie zasady osobno dla ka盥ej z czterech odmian g堯wnych. Oto gnomoniczne regu造 rz康z帷e konstrukcj pionowego zegara po逝dniowego wskazuj帷ego miejscowy czas s這neczny:
  • Po逝dnik lokalny. Zawsze pierwszym krokiem w budowie zegara s這necznego jest wyznaczenie lokalnego po逝dnika. Tarcza pionowego zegara po逝dniowego skierowana jest dok豉dnie na po逝dnie, a p豉szczyzna lokalnego po逝dnika przebiega przez jej 鈔odek dziel帷 zegar na dwie po這wy. Oznacza to, 瞠 軼iana, na kt鏎ej znajduje si zegar po這穎na jest na linii wsch鏚-zach鏚. Jako 瞠 軼iana z zegarem dodaje trzeci wymiar do p豉szczyzny pod這瘸, wa積ym jest, by przy konstrukcji zegara pionowego pos逝giwa si poj璚iem nie tyle linii po逝dnikowej, co raczej p豉szczyzny po逝dnika. Oczywi軼ie nie ka盥y budynek jest tak idealnie zorientowany na strony 鈍iata, dlatego te nie ka盥a 軼iana po逝dniowa znajduje si na linii wsch鏚-zach鏚. Niekiedy dla wyr闚nania takiej niedok豉dno軼i stosuje si odchylenie tarczy zegara z jednej strony.

  • O symetrii tarczy. P豉szczyzna po逝dnika dzieli tarcz w pionie na dwie symetryczne po這wy. Oznacza to, 瞠 k徠y godzin oddalonych od godziny 12 o t sam warto嗆 s dok豉dnie takie same. Dla przyk豉du k徠 pomi璠zy lini godziny 1 a p豉szczyzn po逝dnika jest taki sam jak pomi璠zy godzin 11 a po逝dnikiem. Wykre郵aj帷 tarcz takiego zegara wystarczy wyznaczy linie godzin dla jednej po這wy tarczy, a potem skopiowa je odwr鏂one o 180.

  • Zakres i kierunek godzin. Przez wzgl康 na swoje po這瞠nie, zegar po逝dniowy pokaza mo瞠 maksymalnie 12 godzin – w tym przypadku od 6 do 18. Zakres ten osi庵any jest jedynie w dniach r闚nonocy, za w pozosta造ch cz窷ciach roku jest mniejszy, co zale積e jest od azymutu S這鎍a. Jednak nawet w dniach zr闚nania dnia z noc o godz. 6 i 18 鈍iat這 s這neczne pada dok豉dnie r闚nolegle do 軼iany po逝dniowej, tote gnomon nie rzuca na ni cienia, a nawet je郵i, to jest on bardzo ma這 widoczny. Dlatego zwykle w takich zegarach nie zobaczymy ani godziny 6 rano, ani 18. Nale篡 zatem przyj望, 瞠 zegar po逝dniowy pokazuje czas mniej wi璚ej od 6.30 do 17.30. Rozmieszczenie godzin jest przeciwne do kierunku obrotu wskaz闚ek zegara, czyli odwrotnie ni w zegarze horyzontalnym.

  • Pocz徠ek (鈔odek) zegara s這necznego. Pocz徠kiem zegara s這necznego nie jest 鈔odek tarczy zegara, lecz punkt, w kt鏎ym zbiegaj si wszystkie linie godzinowe. Gnomon powinien wyrasta dok豉dnie z miejsca przeci璚ia si linii hipotetycznych godzin 6-18 z lini godziny 12, przez kt鏎 przechodzi p豉szczyzna lokalnego po逝dnika.

  • Ustawienie gnomonu. Gnomon w zegarze po逝dniowym le篡 dok豉dnie w p豉szczy幡ie po逝dnika. Jego k徠 nachylenia do tarczy – zwany fachowo wysoko軼i gnomonu – r闚ny jest k徠owi dope軟ienia szeroko軼i geograficznej, czyli 90 – φ (fi), gdzie
    δ = szeroko嗆 geograficzna. Gnomonem mo瞠 by zwyk造 prosty pr皻, b康 tr鎩k徠ny kawa貫k sztywnej blachy (cho tr鎩k徠 to poj璚ie przybli穎ne – blacha mo瞠 by dowolnie wyprofilowana, pod warunkiem zachowania kraw璠zi wskazuj帷ej czas). Nasada gnomonu kieruje si ku Gwie寮zie Polarnej.

  • Luka po逝dniowa i wska幡iki gnomonu. Przez wzgl康 na spor odleg這嗆 od zegara do spogl康aj帷ych na niego przechodni闚, w zegarach pionowych zwykle nie stosuje si luli po逝dniowej, kt鏎ej zadaniem jest uwzgl璠nienie w projekcie tarczy szeroko軼i gnomonu. Je郵i gnomonem jest okr庵造 pr皻, to zwykle 鈔odek jego cienia powinien pokazywa czas. Jest to jednak ma這 precyzyjne. Czasem zdarza si, 瞠 zegar pionowy nie wisi dwa pi皻ra nad chodnikiem, lecz znacznie ni瞠j, a jego autor chce umie軼i na nim szeroki gnomon o ostrych kraw璠ziach, kt鏎e staj si wska幡ikami dla odpowiednich cz窷ci dnia. Wtedy konieczne jest dodanie do tarczy luki po逝dniowej. Dzi瘯i temu zabiegowi zegar ma szanse na sporo wi瘯sz precyzj pomiaru czasu.


Wszystko jest proste, ale...
Maj帷 ju ca陰 dotychczasow wiedz mo積a bardzo 豉two oceni ten 'zegar' i dostrzec wszystkie b喚dy jego konstrukcji: 1. brak mu gnomonu, 2. godziny u這穎ne s zgodnie z kierunkiem obrotu wskaz闚ek zegara, co w przypadku zegara pionowego jest powa積ym nieporozumieniem, 3. godziny VI, XII i VI s ustawione jak najbardziej poprawnie, jednak k徠y pomi璠zy III i IX a XII s niew豉軼iwe, gdy oparto je nie na stosownych wyliczeniach, lecz raczej na konstrukcji o鄉ioramiennej gwiazdy.Teraz, jak ju znamy podstawowe zasady konstrukcji po逝dniowego zegara s這necznego g堯wnego, to warto wspomnie, 瞠 jest ich naprawd niewiele, gdy ma這 kt鏎y budynek posiada 軼iany skierowane idealnie na g堯wne strony 鈍iata. Nic jednak straconego – i w takich sytuacjach mo磧iwe jest wykonanie zegara s這necznego, jednak wymaga to ju nieco wi璚ej wylicze i fachowej wiedzy. Odchylenie dowolnej 軼iany od jednego z g堯wnych kierunk闚 鈍iata nazywamy deklinacj i analogicznie zegar na takiej 軼ianie okre郵amy deklinacyjnym. Dodatkowo nie ka盥a 軼iana jest dok豉dnie pionowa, przez co tarcza zegara czasem mo瞠 by pochylona w kierunku S這鎍a (inklinacja) lub odchylona od niego (reklinacja). Zaawansowana gnomonika zna jednak metody tak瞠 na takie sytuacje.

Szeroki wachlarz dodatk闚 i stylistyki
Przyk豉d barokowego pionowego zegara wschodniego g堯wnego, zaczerpni皻y z ksi捫ki Bedosa de Celles 'La Gnomonique pratique ou l'Art de tracer les cadrans solaires'.Przez wieki konstrukcja zegar闚, spos鏏 opisywania godzin oraz zdobnictwo tarcz rozwin窸y si do tego stopnia, 瞠 zegary s這neczne mog造 鄉ia這 konkurowa zar闚no z najwi瘯szymi dzie豉mi sztuki jak i najznamienitszymi osi庵ni璚iami nauki. Przy ich tworzeniu znajdowali zatrudnienie rozmaici arty軼i i st康 ogromna r騜norodno嗆 ich form, kolor闚 i technik plastycznych. Dzi瘯i temu dzi w ca貫j Europie podziwia mo積a zegary od bardzo prostych w formie do niezwykle barwnych i z這穎nych. Jest to prawdziwe wyzwanie dla plastyk闚 i malarzy, a tak瞠 uczonych zajmuj帷ych si matematyk, fizyk i astronomi, a nawet filozofi. Na tarczach zegar闚 pionowych widuje si nie tylko godziny s這neczne, ale ca貫 kalendarze, znaki zodiaku, analemy i... sentencje przypominaj帷e o ulotno軼i ludzkiego 篡cia.

Czy zegar pionowy mo瞠 by dok豉dny?
Na tym znaczniku po逝dnia na Katedrze w Turynie godzina 12 ju min窸a, jednak nadal dobrze wida zar闚no gnomon otworkowy (blaszk w kszta販ie S這鎍a) jak i jego cie pozwalaj帷y z du膨 dok豉dno軼i odczyta na tarczy moment s這necznego po逝dnia.Nauka zaprz璕ni皻a do tworzenia zegar闚 s這necznych pozwoli豉 na odkrycie metody pozwalaj帷ej 軼iennym s這necznikom na poprawienie swoich walor闚 je郵i chodzi o precyzj. Ju nie pr皻, czy nawet p豉ski gnomon wskazywa造 czas i dat, ale punkt 鈍ietlny rzucany przez niewielki otw鏎 w p豉skiej blaszce umocowanej w odpowiednim miejscu nad tarcz. Gnomon nie zawsze b璠zie r闚noleg造 do osi ziemi – w pewnych sytuacjach mo瞠 mie on posta pr皻a ustawionego prostopadle do 軼iany. W takim jednak wypadku musi on mie dok豉dnie okre郵on wysoko嗆 i by ustawiony w konkretnym miejscu (obie te warto軼i zale積e s od wielu czynnik闚 takich jak deklinacja 軼iany, szeroko嗆 geograficzna, rozmiar zegara itp., jednak w tym miejscu nie b璠ziemy si tym zajmowa).
Zegar s這neczny z Ratusza w Gda雟ku mo瞠 pos逝篡 za przyk豉d r騜norodno軼i rodzaj闚 godzin, mo磧iwych do umieszczenia na traczy. Wida tu tak瞠 inny zabieg zastosowany przez jego tw鏎c – tarcza zosta豉 odchylona od 軼iany tak, by znalaz豉 si dok豉dnie na osi wsch鏚-zach鏚. Dzi瘯i temu rozk豉d godzin po obu stronach tarczy jest idealnie symetryczny.Zegar s這neczny mo瞠 pokazywa bardzo r騜ne rodzaje godzin – od antycznych (nier闚nych), poprzez w這skie i babilo雟kie a do r闚nych, kt鏎e s najwa積iejszym osi庵ni璚iem dawnych uczonych rozwijaj帷ych przed wiekami zegary s這neczne. Ponadto na tarczy umie軼i mo積a te kalendarz pokazuj帷y aktualn dat na podstawie po這瞠nia S這鎍a na niebie. Bardzo szczeg鏊n odmian zegara pionowego jest znacznik po逝dnia, kt鏎ego oryginalnym zadaniem by這 jedynie wskazywanie szczytowanie S這鎍e nad lokalnym po逝dnikiem, czyli momentu s這necznego po逝dnia. Dawniej dzi瘯i takim instrumentom ustawiano wszystkie zegary mechaniczne i zegarki kieszonkowe.

Kilka zegar闚 w jednym miejscu
Przyk豉d zastosowania w jednym miejscu dw鏂h zegar闚 pionowych umieszczonych na naro積iku s御iednich 軼ian – wschodniej i po逝dniowej (Otmuch闚, Ratusz).W naszym kraju niecz瘰to widujemy dwa czy trzy zegary s這neczne na jednym obiekcie. Cz窷ciej si zdarza, 瞠 spotykamy dwa s御iaduj帷e ze sob na naro積ikach budynk闚, czemu za przyk豉d pos逝篡 mog dwa pi瘯ne zegary na Ratuszu w Otmuchowie, czy na dawnym dworze w Piotrowicach Nyskich. Ewenementem jest za to grupa o鄉iu s這necznik闚 na Wie篡 Radziejowskiego we Fromborku. Natomiast w czeskiej Pradze w wirydarzu Klasztoru Franciszkan闚 na Loretankim Namesti znajduj si a trzy s這neczniki – po逝dniowy, wschodni i zachodni. Za to brakuje tam zegara p馧nocnego. Rozwi您aniem tej zagadki jest fakt, 瞠 we wczesnych godzinach porannych i w p騧nych wieczornych S這鎍e jest zbyt nisko, by jego 鈍iat這 pokona這 wysoko嗆 budynk闚 otaczaj帷ych wirydarz i st康 tarcza p馧nocna jest w takim zastosowaniu zb璠na.
© 2011 by GNOMONIKA.pl
Autor: Darek Oczki
liczba wizyt: 13615 | ocena: 5,00 (g這s闚: 2) | komentarze: 6
Przypisy
  • Tony Moss – How Sundials Work, prezentacja edukacyjna wykonana dla potrzeb British Sundial Society, The Lindisfarne Presse 2010
  • Albert E. Waugh – Sundials: Their Theory and Construction, Dover Publications Inc., Nowy Jork 1973
  • Denis Savoie – Sundials: Design, Construction and Use, Praxis Publishing, Chichester 2009
  • R. Newton Mayall i Margaret W. Mayall – Sundials: How to Know, Use, and Make Them, SKY Publishing Corporation, Cambridge, Massachusetts, 1989
Seria: Rodzaje zegar闚 s這necznych
Komentarze z Forum
28.01.2011 10:07
cieja
Twoja praca bardzo dobrze napisana.
Czasami mo積a znale潭 zegar s這neczny poziomy zawieszony jako pionowy.
Jeden taki znajduje si w miejscowo軼i Miech闚 na 軼ianie ko軼io豉.
My郵, 瞠 ka盥y zegar s這neczny mo瞠 mie swoj histori.
Wed逝g konstrucji linii godzinowych jest on przeznaczony dla szeroko軼i geograficznej 23.
Wi璚 nie pochodzi z Polski?
Pozycja ta nale篡 do Afryki P馧nocnej, czy Meksyku. Mo瞠 to by przypomnieniem pobytu na misji w tych regionach?
Kontrolowane przez program Orologi Solari.
Przepraszam za b陰d podczas wprowadzania nazwy miejscowo軼i – Ju dobrze.
28.01.2011 02:04
Dharani
Jaromir, a masz jak捷 fotk tego zegara (albo kilka)? Mo瞠 wrzu j tutaj albo daj jaki link? Ewentualnie pode郵ij mi j prosz w mailu  <img src='/forum/images/smilies/icon_e_smile.gif'>
29.01.2011 01:39
Dharani
Dzi瘯i Jaromir  <img src='/forum/images/smilies/icon_e_smile.gif'> Skoro chodzi這 Ci o Miech闚 a nie o Moch闚, to wszystko jest jasne  <img src='/forum/images/smilies/icon_e_smile.gif'>
18.03.2011 10:11
Dharani
Pokaza貫m ten artyku specjalistom z innych kraj闚 i poza generalnym zachwytem nad jako軼i grafik (obcokrajowcy z jakiego powodu nie znaj naszego j瞛yka, wi璚 mog jedynie ogl康a obrazki  <img src='/forum/images/smilies/icon_e_smile.gif'> ), pojawi造 si te dwa g這sy krytyczne, przy czym oba dotyczy造 tej samej kwestii. Fred Sawyer z NASS i Fabio Savian z w這skiej organizacji gnomonicznej zwr鏂ili uwag na zastosowanie greckiej litery delta (?) do opisu szeroko軼i geograficznej. W dziale astronomii wykorzystywanym powszechnie na 鈍iecie przy budowie zegar闚 s這necznych, delta okre郵a deklinacj S這鎍a, za szeroko嗆 geograficzna opisywana jest przez fi (?). 疾by wi璚 nie odstawia od mi璠zynarodowych standard闚 ca豉 seria artyku堯w o rodzajach s這necznik闚 zosta豉 aktualizowana.
24.08.2013 12:59
Dharani
UWAGA: w dniu dzisiejszym (24.08.2013) rozwin掖em opis punktu 3 o kolejne fakty astronomiczne precyzuj帷e dzia豉nie po逝dniowego zegara wertykalnego.
Chcesz skomentowa ten artyku b康 do陰czy do trwaj帷ej dyskusji?
Wejd na Forum i podziel si z nami swoimi przemy郵eniami i wra瞠niami.