Tadeusz Przypkowski ››› Po drodze w kosmos, Warszawa 1961

Miara czasu

13 wrze郾ia 2013, godz. 01:52
 
Astrolabium arabskie z r. 1054, najstarszy instrument naukowy w PolsceZasadniczym prawem fizycznym, na jakim opiera si pomiar czasu, jest prawo powszechnego ci捫enia. Na prawie ci捫enia w jego przejawach we wszech鈍iecie opieraj si wspomniane ju najstarsze zegary 鈍iata, to znaczy zegary s這neczne. Zegar s這neczny jest ze wszystkich zegar闚 najbardziej zwi您any z wszech鈍iatem, gdy przez cie rzucany wskaz闚k – gnomonem wi捫e si on bezpo鈔ednio z tym olbrzymim zegarem, jakim jest nasz uk豉d s這neczny i ruch Ziemi wok馧 S這鎍a. Ruch ten odcina jednostki czasu zwane przez nas godzinami. Zalet zegara s這necznego jest to, i mo積a na jednej jego tarczy przedstawi w krzy簑j帷ych si podzia趾ach r騜ne sposoby liczenia godzin, jakie tu poprzednio wspominano.
Gnomon Retyka pod Krakowem w r. 1557Jeden z najlepszych tego rodzaju zegar闚 i to jeden z najlepszych w Europie posiada ratusz w Gda雟ku. Niestety, w r. 1955 zniszczono go nieumiej皻n restauracj, zacieraj帷 jego cechy naukowe. Pierwotny jego wygl康 dawa nam mo積o嗆 odczytania z jednego wskazania cienia wskaz闚ki godziny r闚nej, to znaczy jednej z 24 godzin r闚nych, na jakie dzieli si doba wed逝g naszego podzia逝; dalej godziny nier闚nej, to znaczy jednej z dwunastu godzin, na jakie podzielony jest dzie od wschodu do zachodu s這鎍a, bez wzgl璠u na d逝go嗆 dnia; wreszcie ilo軼i godzin r闚nych, jakie up造n窸y od ostatniego zachodu s這鎍a, oraz godzin, jakie up造n窸y od ostatniego wschodu. Bardzo ciekawym dla nas oznaczeniem by豉 nazwa "godziny polskie", na oznaczenie godzin liczonych od zachodu s這鎍a. Godziny te nazwano w Gda雟ku polskimi, na po逝dniu Polski – 郵御kimi, na 奸御ku – czeskimi, w Czechach – w這skimi, we W這szech za – 篡dowskimi.
Zegary s這neczne przeno郾e posiada造 bardzo bogat ilo嗆 kszta速闚. To bogactwo postaci zegar闚 s這necznych odbija tak瞠 od rodzaj闚 postaci zegar闚 mechanicznych, kt鏎e przewa積ie musz posiada okr庵陰 tarcz z rozmieszczonymi na otoku cyframi godzin, a tylko w nielicznych wyj徠kach od tego schematu odchodz. W zegarach s這necznych samo rozmieszczenie oznacze godzinnych mo瞠 posiada najr騜niejsz posta, tak jak sam zegar mo瞠 posiada rozmaite kszta速y, i to 軼i郵e zwi您ane z jego funkcj, a nie tylko b璠帷e wyrazem artystycznego wyposa瞠nia przyrz康u, jak przy wi瘯szo軼i zegar闚 mechanicznych.
Torquestum Marcina Bylicy w Olkusza, z roku oko這 1487 – widoczny jest zegar s這neczny w podstawie instrumentuDo najcz窷ciej spotykanych typ闚 tego w swoim czasie najbardziej popularnego zegarka przeno郾ego, jakim by zegarek s這neczny, nale瘸 typ z這穎ny z dwu tabliczek po陰czonych zawiaskami. W poziomej p造tce by umieszczony kompas magnetyczny do ustawiania zegara wed逝g stron 鈍iata; wok馧 kompasu – skale godzinowe i to zwykle w paru kr璕ach, gdy ich rozstawienie by這 zmienne, w zale積o軼i od szeroko軼i geograficznej danego miejsca. Cz瘰to, szczeg鏊nie w XVI i XVII wieku, umieszczano obok zegarki ma貫, dwa osobne lub w jeden po陰czone, kt鏎e wskazywa造, ile godzin up造n窸o od wschodu, a ile jeszcze up造nie do zachodu s這鎍a. Mia這 to du瞠 znaczenie dla podr騜nych, usi逝j帷ych podr騜owa raczej w czasie dnia, a unikaj帷ych podr騜y noc. P造tka pionowa mia豉 kilka dziurek do przewleczenia nitki, kt鏎a zast瘼owa豉 wskaz闚k. Nitka ta by豉 przymocowana w centrum podzia貫k godzinowych w p造tce poziomej, w p造tce pionowej za by豉 przewlekana przez otw鏎 odpowiadaj帷y danej szeroko軼i geograficznej. Obok umieszczano nazwy miast z podaniem ich szeroko軼i geograficznych. Wreszcie g鏎na cz窷 pionowej p造tki posiada豉 czasem jeszcze jeden zegarek osobny, wskazuj帷y d逝go嗆 dnia w danym okresie roku. Zegarki te wyrabiano przewa積ie z ko軼i s這niowej lub z jakich szlachetniejszych gatunk闚 drzew. W zasadzie wywodz si one od typu stosowanego jeszcze w produkcji Peuerbacha w XV wieku w Wiedniu. Ich szersz produkcj rozpocz掖 w XVI wieku jeden ze wsp馧pracownik闚 Regiomontana w Norymberdze. Potem za w XVII i XVIII wieku wyr鏏 ich przyj瘭i zegarmistrze Augsburga, zasypuj帷 tymi swymi wyrobami ca造 鈍iat.
字edniowieczny zegar s這neczny z godzinami nier闚nymi (po lewej) oraz naukowo obliczony zegar z godzinami r闚nymi i wskaz闚k r闚noleg陰 do osi 鈍iata (po prawej)Augsburg ws豉wi si jednak jeszcze i drugim powszechnie u篡wanym typem zegarka s這necznego. By on szczeg鏊nie przydatny w dalekich podr騜ach, gdy mo積a go by這 u篡wa nie tylko w niewielkim pasie szeroko軼i geograficznych, odpowiadaj帷ych 鈔odkowej Europie, lecz na ca造m 鈍iecie. Zegarek taki mia p造tk otaczaj帷 kompas magnetyczny; z jednej strony mia豉 ona pion do prawid這wego ustawienia ca這軼i, z drugiej – pier軼ie okr庵造 ustawiany w p豉szczy幡ie r闚nika, Pier軼ie ten ustawiano w po這瞠nie r闚nika przy pomocy kompasu oraz 逝ku bocznego z zaznaczonymi stopniami szeroko軼i geograficznych od bieguna do r闚nika. Posiada on podzia趾i godzinowe. Wskaz闚k by umieszczony w centrum pr璚ik ustawiony prostopadle do p豉szczyzny pier軼ienia. Przez letni po這w roku zwr鏂ony by ku g鏎ze, przez zimow ku do這wi. Ten typ zegara, wyrabiany zreszt p騧niej tak瞠 w r騜nych miejscowo軼iach i poza Augsburgiem, by najcz窷ciej spotykany. Wyrabiano go jeszcze masowo w pierwszej po這wie XIX wieku. By造 jeszcze inne specyficzne typy zegark闚 s這necznych. Tworzyli je mistrzowie-gnomonicy r騜nych kraj闚, jak Francji, Holandii, Anglii. Jednak i w tych krajach przewa積ie pos逝giwano si zegarkami augsburskimi i norymberskimi.
Zegar s這neczny Jerzego PeuerbachaWyzwalaj帷 si zupe軟ie od astronomii i tworz帷 osobn nauk, wyk豉dan w szko豉ch i uniwersytetach jako odr瑿ny przedmiot, gnomonika dosz豉 do szczytowego rozwoju w XVI i XVII wieku, a 闚czesne naukowe wykresy gnomoniczne budz sw szczeg馧owo軼i i drobiazgowo軼i do dzisiaj niezmierny podziw. W tym te czasie powsta這 bardzo wiele wymy郵nych typ闚 zegark闚 s這necznych, szczeg鏊nie takich, kt鏎e nie potrzebuj kompasu magnetycznego, zawodz帷ego w s御iedztwie wi瘯szych 瞠laznych przedmiot闚. S to zegarki s這neczne oparte na mierzeniu wysoko軼i s這鎍a nad poziomem horyzontu. W takich zegarkach godziny przedpopo逝dniowe i popo逝dniowe pokrywaj si ze sob, gdy s這鎍e, wznosz帷 si nad horyzont, dwa razy dziennie posiada tak sam wysoko嗆 k徠ow. Tylko w po逝dnie jest ona najwy窺za. Jednak wysoko嗆 ta w danej godzinie jest zmienna w ci庵u roku. Wobec tego taki zegar musi mie jeszcze skal miesi璚zn do odczytywania godziny w豉軼iwej tylko w danym dniu roku. Dalsz niedogodno軼i tego rodzaju zegara jest to, i mo瞠 on by obliczany tylko na dan szeroko嗆 geograficzn. Dlatego te typy zegark闚 s這necznych nie by造 wyrabiane na eksport masowo, jak poprzednie, lecz wyrabiali je miejscowi gnomonicy dla potrzeb miejscowych.
Po陰czenie klepsydry z zegarem s這necznymNajcz瘰tszy typ tego rodzaju zegark闚 – to kolumienka z poziomo wysuni皻 wskaz闚k, zawieszona na sznurku (co ju j sam ustawia we w豉軼iwym pionowym po這瞠niu), z oznaczeniami godzin i miesi璚y oraz dni, w kt鏎ych oznaczone godziny s wa積e. Dla dawnego Kr鏊estwa Polskiego masowo wyrabia w Warszawie takie zegarki w pierwszej po這wie XIX wieku Jan Baranowski, astronom i wydawca dzie Kopernika. (Ja sam jeszcze pami皻am proboszcza, kt鏎y w J璠rzejowie kieleckim przy pomocy takiego zegarka kaza dzwoni zawsze na "godzin" nabo瞠雟twa.)
Innym typem takiego zegara, u篡tkowanym dla cel闚 mierniczych, artyleryjskich, a nawet u篡wanym jako pewnego rodzaju suwak matematyczno-geometryczny, jest kwadrant s這neczny. Rozbudowan posta da mu mi璠zy innymi Joachim Stegman w r. 1624 (rektor s豉wnej Akademii Braci Polskich w Rakowie). Zegary s這neczne z XVI i XVII wieku Jest to 獞ier熥ole lub, jak u Stegmana, 獞ier熥ole po陰czone z dwoma d逝窺zymi ramionami, z umieszczonymi wzd逝 jednego z bok闚 przeziernikami, oraz pionem spuszczonym z wierzcho趾a kwadrantu. Na sznurku pionu umieszczano koralik, kt鏎y mo積a by這 przesuwa i ustawia na dan dat wed逝g uwidocznionej z boku skali. Przy takim ustawieniu kwadrantu do s這鎍a, 瞠 promie jego przechodzi przez otworki obu prz瞛iernik闚, a zarazem pion przylega do p豉szczyzny kwadranta, koralik na pionie wskazywa na podzia趾ach godzin. U Stegmana pion zast瘼uje jedno z ramion. Rami to po odkr璚eniu przymocowania do kwadrantu zwisa wolno. Ma ono skal z datami miesi璚znymi, a wewn徠rz jest umieszczony pion do ustawienia ca這軼i. Jeden z najstarszych przyk豉d闚 takiego rozwi您ania gnomonicznego, wyliczonego jeszcze na godziny nier闚ne, znajduje si na szczytowej cz窷ci torquetum Frankona z Polski.
Zegary s這neczne z XVIII wiekuW wieku XVIII takie wymy郵ne zegary s這neczne by造 raczej rzadsze. Pojawiaj si natomiast inne pomys造, jak na przyk豉d umieszczenie na zegarze armatki z soczewk skupiaj帷, tak ustawion, i jej ognisko przypala lont armatki po odpowiednim ustawieniu soczewki. Przypala naturalnie tylko w moment po逝dnia, oznaczaj帷 je wybuchem. By to rodzaj zegara s這necznego – bij帷ego. Zegar taki by bardzo popularny we Francji w XVIII i XIX wieku. Jeszcze w drugiej po這wie XIX wieku funkcjonowa stale w centrum Pary瘸 w Palais Royal, gdzie (niestety unieruchomiony) stoi dotychczas. Znany nam z Prusa warszawski optyk Jakub Pik zainstalowa podobn armatk przy pa豉cu w Wilanowie. Istnia造 i inne s這neczne budziki. Mianowicie promienie s這鎍a skupia造 si na nitce po陰czonej z urz康zeniem dzwonkowym i z chwil jej przepalania uruchamia造 dzwonek. Z dzieci雟twa pami皻am takie urz康zenie w domu.
XVIII-wieczny zegar z armatk strzelaj帷 w po逝dnieM鎩 ojciec, kt鏎y prowadzi stacj meteorologiczn, skonstruowa takie urz康zenie przy heliografie. Jest to szklana kula ze stopu tak za豉muj帷ego promienie, i ognisko znajduje si par milimetr闚 poza jej powierzchni. Dlatego bez odwracania jej ku s這鎍u mo瞠 ona zawsze przez nadpalenie p馧koli軼ie wygi皻ego papieru znaczy te godziny, kiedy s這鎍e 鈍ieci. Urz康zenie to mia這 posta termometru, w kt鏎ym rt耩, podnosz帷 si przy nagrzaniu, 陰czy豉 si z drugim biegunem dzwonka elektrycznego. Dzwonek dzwoni dop鏒y, p鏦i nagrzewanie skupionymi przez heliograf promieniami nie przesun窸o si dalej. By to wi璚 budzik, gdy mo積a sobie by這 termometr umocowa na ka盥 godzin. Budzi jednak tylko w wypadku pi瘯nej pogody.
Gnomonika i zegary s這neczne w豉da造 pomiarem czasu przez wi瘯szo嗆 okresu dziej闚 ludzko軼i. Zapomniano o nich prawie ca趾owicie dopiero w drugiej po這wie XIX wieku. Poza sta造m doskonaleniem si zegar闚 mechanicznych, o kt鏎ym ju wspomina貫m, g堯wnym powodem zaniedbywania umiej皻no軼i budowania zegar闚 s這necznych by這 to, i zegar s這neczny przesta by zasadniczym kontrolerem bezpo鈔edniego wskazywania czasu w豉軼iwie obowi您uj帷ego. Matematyczno-gnomoniczny wykres zegara s這necznego z XVII w. Jeszcze nim w XIX wieku oficjalnie wprowadzono czas s這neczny 鈔edni, przy por闚naniu ju znacznie udoskonalonych i nie potrzebuj帷ych codziennego kontrolowania zegar闚 mechanicznych powszechnie zauwa穎no, i zegary s這neczne raz si zbyt spiesz, raz zbyt sp騧niaj, a r騜nice te przewy窺zaj niekiedy kwadrans czasu. Jest to tak zwane r闚nanie czasu, kt鏎ego obliczania uczy ju Kopernik, chocia nie m鏬 tego zjawiska dok豉dnie wyt逝maczy. R騜nice te powstaj z dw鏂h przyczyn. Jedna – to nachylenie p豉szczyzny ekliptyki do r闚nika, co powoduje cztery, r闚nomierne wahania w czasie w ci庵u roku; druga przyczyna – to odkryty przez Keplera bieg Ziemi wok馧 S這鎍a po elipsie i z niejednostajn szybko軼i w ci庵u roku, co zn闚 powoduje dwa r闚nomierne wahania w czasie. Gdy za te sze嗆 waha czasu s這necznego pokryje si nawzajem w ci庵u roku, otrzymamy cztery wahania nier闚nomierne: dwa mniejsze w 鈔odku roku kalendarzowego i dwa wi瘯sze na jego pocz徠ku i ko鎍u. Na zegarze s這necznym ta linia posiada kszta速 鏀emki o mniejszym owalu przy miesi帷ach letnich i wi瘯szym przy zimowych. Pojawia si ona cz瘰to w XIX wieku na nowych, powstaj帷ych jeszcze wtedy zegarach s這necznych. Zegary takie konstruowano, gdy obowi您ywa ju czas 鈔edni. W drugiej po這wie XIX wieku wprowadzono czas strefowy, konieczny ze wzgl璠u na post瘼 w szybko軼i komunikacji, przede wszystkim telegraficznej i telefonicznej.
Zegar s這neczny Planetarium 奸御kiego wskazuj帷y czas prawdziwy, s這necznyZiemia w swym obrocie zwraca si coraz to innym po逝dnikiem ku S這鎍u. Moment czasu biegnie po r闚nole積iku ziemskim, na przyk豉d przez Polsk 38 minut. Gdyby czas wschodniej i zachodniej granicy pa雟twa r騜ni si od siebie o 38 minut, stanowi這by to nies造chany zam皻 w rozk豉dzie poci庵闚 itp. Czas wi璚 w ca造m pa雟twie musi by jednolity, chyba 瞠 pa雟two jest tej wielko軼i, co np. Zwi您ek Radziecki, gdzie z konieczno軼i musi by wiele stref czasowych. Tak wi璚 gdy zsumujemy te r騜nice, kt鏎e w豉郾ie by造 powodem zarzucenia w praktyce zegar闚 s這necznych, mi璠zy czasem s這necznym a czasem obowi您uj帷ym mog one dochodzi (na przyk豉d w Warszawie w pa寮zierniku) do 40 minut.
W wieku XX nast徙i這 odrodzenie gnomoniki. Nauk t zastosowano przede wszystkim w wojskowo軼i i to zar闚no dla okre郵ania godziny, jak dla dok豉dnego oznaczania stron 鈍iata, w razie gdy zawodzi kompas magnetyczny. Pierwsi zaprowadzili wojskowe zegarki s這neczne Japo鎍zycy w latach 1904-1905. W roku 1943 rozpocz瘭i je u篡tkowa zar闚no Amerykanie, jak Anglicy i Niemcy. W armii radzieckiej by造 r闚nie przygotowywane projekty, i to polskiego pomys逝, jednak nie zdo豉no ju ich wprowadzi do produkcji masowej. Wszystkie te nowoczesne zegarki wojskowe powtarzaj typy z dawnych wiek闚. Konstruuje si je tylko z wielk techniczn precyzj.
Zegar s這neczny Urz璠u Patentowego w Monachium, kt鏎y cieniem naro積ika gmachu wskazuje czas obowi您uj帷y na krzywej r闚nania czasuZegar s這neczny odzyska swe znaczenie spo貫czne r闚nie w innych dziedzinach. Na przyk豉d wi瘯szo嗆 gmach闚 zwi您anych z kultur ozdabia si zegarami s這necznymi, kt鏎e (jak na przyk豉d w planetarium w Chorzowie na 奸御ku) posiadaj posta zwyk貫go zegara s這necznego, wskazuj帷ego czas prawdziwy. Takie te s zegary s這neczne przy planetarium w Moskwie. Urz康zenia te s逝膨 przecie szerokiej popularyzacji zagadnie poznania 鈍iata i wszech鈍iata, a wi璚 znajduj帷e si przy nich tablice t逝macz w naukowy spos鏏 owe r騜nice mi璠zy czasem prawdziwym a obowi您uj帷ym, umownym. Tworzy si jednak takie zegary s這neczne, jak przy Pa豉cu Kultury i Nauki w Warszawie, czy na dziedzi鎍u G堯wnego Urz璠u Patentowego w Monachium, jednego z najnowocze郾iejszych gmach闚 w Europie. Posiadaj one linie godzinne wykre郵one w kszta販ie krzywych r闚nania czasu. Zegary te wyra幡ie wskazuj kosmiczne przyczyny nieregularno軼i czasu, spowodowanych nieregularno軼iami biegu Ziemi wok馧 S這鎍a, a zarazem wskazuj czas 軼i郵e obowi您uj帷y.
© 2013 by GNOMONIKA.pl
Autor: Tadeusz Przypkowski
liczba wizyt: 2913 | ocena: 5,00 (g這s闚: 1) | komentarze: 1
Seria: Tadeusz Przypkowski – Historia polskiej gnomoniki
Komentarze z Forum
13.09.2013 10:35
Dharani
W ramach szybkiego komentarza dodam tylko, 瞠 powy窺zy tekst stanowi jedynie fragment obszerniejszego rozdzia逝, z kt鏎ego wypo篡czy貫m tylko cz窷 dotycz帷 zegar闚 s這necznych. Je郵i kogo interesuje rozw鎩 innych typ闚 zegar闚 (klepsydr, mechanicznych, kwarcowych i atomowych) to zapraszam do biblioteki po ksi捫k  <img src='/forum/images/smilies/icon_e_smile.gif'> W sumie jest tam te jeden akapit o zegarach nocnych, kt鏎e r闚nie znajduj si w zakresie naszych zainteresowa. Natomiast na pocz徠ku ksi捫ki jeden z pierwszych rozdzia堯w m闚i o pierwszych pr鏏ach wykorzystania zjawisk astronomicznych jako wska幡ik闚 czasu. By mo瞠 t cz窷 te tu wrzuc, cho ju nie jest tak ciekawie napisana. Wszystkie ilustracje do tekstu pochodz ze wspomnianej ksi捫ki.
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.