О солнечных часах

[Ego]

Узнай время по Солнцу

Узнать точное время по Солнцу теперь могут жители подмосковного Щёлково. В городе открыли первые в стране аналемматические часы. Правда, в день летнего солнцестояния, к которому приурочили установку необычного хронометра, Солнце оказалось скрыто за облаками. Так что возможность опробовать самый древний способ определения времени у горожан появилась только в понедельник.

В подмосковном Щёлково - событие астрономической значимости. В самый длинный световой день открыли первые в России особенные солнечные часы - аналемматические.

Хотя метод определения времени по Солнцу известен уже не одну тысячу лет, необычные часы для горожан оказались в диковинку. В день летнего солнцестояния погода выдалась пасмурная, вдобавок моросил дождь. Тем не менее, от желающих узнать время по Солнцу отбоя не было. Оценить значимость точного расчета времени пришел даже местный батюшка.

Пока светило пряталось в облаках, авторам проекта приходилось самим заниматься просвещением. "Чтобы определить время, нужно встать ногами на линию напротив названия месяца или текущего зодиакального созвездия. Сейчас у нас июнь - мы встали на июнь месяц. В качестве стрелки мы используем собственную тень. Мы смотрим, куда падает наша тень на этом циферблате, и определяем время", - объяснил Александр Болдырев, автор проекта.

Утопленный в землю прибор в форме эллипса размером 6:4 метра выполнен из гранита и бронзы - настоящая ручная работа. В планах администрации Щёлково создать в прилегающих к городу зонах отдыха целый парк различных по устройству солнечных часов.


Источник: http://www.vesti-moscow.ru/rnews.html?id=32782&cid=15

[Ego]

Давайте жить по солнечным часам!

Мода на солнечные часы возвращается. Три века назад этот символ космической связи между человеком и Вселенной был вытеснен механикой, которая тикает «сама по себе». Она, конечно, принесла немало удобств, но одновременно свела до бытового уровня понятие Времени в Пространстве.

Пляшем от полюса мира

Солнечные часы, как человеческая душа, хорошо работают только, когда светло. Сегодня они снова стали элементом дресс-кода состоятельной и образованной публики. И эта публика понимает: выбрать часы для сада нелегко. Более того, нельзя просто купить солнечные часы и установить, где угодно. Каждое конкретное изделие рассчитывается и изготавливается индивидуально для конкретных географических координат. Например, часы, рассчитанные для Твери, будут «врать» в Москве. И наоборот. А если речь идет о вертикальных часах на стене усадебной постройки, то потребуется определить еще и азимут стены.
Солнечные часы состоят из трех деталей: самого солнца, гномона (предмета, отбрасывающего тень), а также циферблата, на который эта тень падает. Линии на циферблате рассчитываются индивидуально для каждых часов и зависят от ориентации циферблата относительно полюса мира, математического горизонта и небесного экватора. Сам же циферблат может быть нарисован где угодно, например, на площадке перед домом, тарелке спутникового телевидения или стене дома.

Следуем за тенью

Известно немало типов солнечных часов, равно как и способов их изготовить. Для сада больше всего подходят горизонтальные и вертикальные виды. Самый распространенный  горизонтальный. Именно его, как правило, мы видим в садах и парках. Такие часы располагаются прямо на земле или на специальном постаменте, «действуя» круглый год.
Их разновидностью являются аналемматические часы, которые могут быть изготовлены в виде небольшой игровой площадки (в том числе инсталлированы в газон) или неожиданной вставки в мощение большой стоянки перед домом.
Для того чтобы узнать по ним время, нужно встать на название текущего месяца на шкале дат и снять показания, используя собственную тень. Иногда рядом с основной шкалой дат помещают шкалу зодиакальных созвездий, а между ними и циферблатом устраивают визирные метки. С помощью последних можно определять азимут, а также время восходов и закатов в течение всего года.
Аналемматические солнечные часы настолько разнообразны по технике исполнения, материалам, дизайнерским решениям и ценам, что могут украсить участок перед любым домом  от скромного загородного до подмосковной резиденции влиятельного бизнесмена. К тому же они не мешают стричь газон, их нельзя украсть, сломать и они& увеличивают стоимость недвижимости.

Глядим на стену

Если горизонтальные часы выполняются обычно в виде каменной или бронзовой плиты, уложенной на постамент или небольшую колонну, то вертикальные более разнообразны. Это может быть роспись по сухой штукатурке или мозаичное панно на стене дома, а также каменное или бронзовое изделие.
Расчет вертикальных часов сложнее, поскольку стены зданий относительно сторон света могут быть ориентированы под любым углом. С тем, как стена, на которой размещен или нарисован циферблат, ориентирована относительно сторон света, связаны определенные ограничения (например, если циферблат смотрит строго на восток, он будет освещен только от восхода до локального полудня). Но этот недостаток можно устранить, скомбинировав циферблаты в одном изделии и сделав часы четырехсторонними. Тем самым, кроме достижения декоративных эффектов, вы получите возможность определять время весь световой день.

Ищем часовую точку сада

Строгих правил размещения часов в садах нынче не существует. Разнообразие ландшафтной планировки, разнообразие дизайна самих часов не позволяет что бы то ни было лимитировать. Но основные приемы все же полезно знать.
Солнечные часы могут стать композиционным центром небольшого сада, при этом их местоположение не обязательно должно совпадать с физическим центром участка. Весь сад при этом приобретет целостность, если его геометрия будет выстроена так, чтобы подчеркнуть значение и достоинства главного элемента.
На протяжении веков солнечные часы устанавливали на перекрестье дорожек в регулярной части сада. Это мог быть центральный элемент небольшого партера, фокусная точка, замыкающая перспективу или промежуточный акцент протяженной структуры.
Позже, в эпоху романтизма, часы стали появляться на пересечении прогулочных дорожек и даже непосредственно в миксбордерах (цветниках вытянутой формы, составленных из различных видов цветочных растений, имеющих разную высоту и периоды цветения). Малоэтажная городская и пригородная застройка того же времени могла похвастать огромной коллекцией часов в палисадниках и внутренних двориках.
Сегодня по-прежнему актуальным остается место пересечения дорожек  как прямых, так и изогнутых. Таким образом решаются сразу несколько проблем: создается фокусный элемент в ключевой точке, делается более плавная развязка вокруг часов с большими радиусами поворота и, конечно, разнообразится маршрут.
Регулярные фрагменты в наших садах по-прежнему редки. Многие опасаются излишней помпезности. Наличие часов в небольшом партере делает его изысканным и стильным.
Иногда солнечные часы используют как центральный элемент небольшой клумбы, если хотят придать ей значимость или английский колорит.
Очень к месту классические солнечные часы оказываются в саду пряных трав, по традиции окруженные лавандой и обязательно состаренные.
Еще вариант  сделать часы элементом миксбордера. В этом случае их, как правило, располагают на уровне глаз, тем самым допуская использование в цветнике высоких растений. Возможен также миксбордер одностороннего обзора, обращенный на юг. В этом случае мы можем брать любые часы с эффектным силуэтом (например, каменные вертикальные). Высокий задний фон будет их оттенять, не закрывая солнца.
Горизонтальные часы на невысокой подставке в большой куртине можжевельника послужат элегантным дополнением растительной композиции.
Каменные часы необычной формы окажутся к месту в гравийном саду или рокарии, производя впечатление загадочного артефакта.
Солнечные часы  частый гость на патио. Характер этого места, сочетающего в себе черты сада и интерьера гостиной, позволяет использовать часы кабинетного типа (латунь, бронза) или применять другие утонченные техники (фарфор).
Традиция ставить часы в палисаднике сохранилась по сей день. У нас она обрела новый смысл в больших коттеджных поселках и таунхаусах, где каждый житель хочет соорудить у дома что-то необычное. Здесь окажутся к месту нетрадиционные формы часов, дополняющие стилистику фасада.
Еще одно направление  часы как небольшой изящный элемент каменного декора. Не сразу заметный плоский камень с гномоном в облицовке подпорной стенки, шамотная вставка в кладке печки-барбекю, мраморная плитка на кирпичном столбе забора.
В общем, многообразие форм и возможностей позволяет украсить солнечными часами практически любой уголок в любом саду.

Придумываем девиз

В течение многих столетий сформировались правила оформления солнечных часов (а эти часы, кстати, могут показывать не только время, но также дни весеннего и осеннего равноденствия, дни летнего и зимнего солнцестояния, времена года, знаки зодиака и даже любые даты: свадьбу, рождение ребенка). Причем на одном циферблате может быть несколько юбилейных линий для каждого члена семьи. Каждый год в один и тот же день тень будет проходить вдоль специально рассчитанной линии. Так будет продолжаться до тех пор, пока существует Солнечная система.
Есть обычай помещать на циферблате надпись или девиз. Современный Овидию и написанный по латыни девиз: «Horas non numero nisi serenas» («Показываю только светлые часы») несомненно, украсит любой циферблат. Недаром он сегодня один из самых востребованных.
Впрочем, нынешние поклонники эпиграфики пошли дальше. Они не только собрали и систематизировали девизы, написанные на солнечных часах за последние столетия, но и продолжают придумывать новые. Тем более что жанр современного девиза может быть любым  от частушки до моральной максимы.
Вот философское  «Grow old along with me, the best is yet to be» («Старься вместе со мной, лучшее еще впереди»). «The shadow by my finger cast, divides the future from the past» («Эта тень отделяет мое прошлое от будущего»).
Попадается и сакраментальное  «It is later than you think» («Уже позже, чем ты думаешь»). Есть фразы, стоящие того, чтобы подойти к часам и прочесть начертанные слова даже в дни ненастья: «Serene I stand among the flowers /And only count life's sunny hours/To me dark days do not exist,/I'm a brazen faced old optimist» («Стоя среди цветов, считаю солнечные дни, а темные дни для меня не существуют. Я оптимист с потемневшим от солнца лицом»).

Александр Болдырев

Источник: http://www.moskv.ru/articles/fulltext/show/id/8081/

[Ego]

«Солнечные часы мысленно связывают наш маленький мир с большим космосом», говорит Александр Болдырев, гномоник (мастер по изготовлению солнечных часов). Гномоников в России не более десяти.


Гномоник. Александр Болдырев, мастер по изготовлению солнечных часов, и армиллярная сфера. Фото Евгения ГЛАДИНА


Осмысленное украшение. «Солнечные часы  самые старые из всех видов часов, они ровесники человеческой цивилизации»,  рассказывает Александр Болдырев.
Существует много видов солнечных часов  от классических вертикальных прямоугольных часов, состоящих из круглого циферблата и стрелки, до армиллярной сферы  старинного астрономического прибора.

ГНОМОНИКА
наука о солнечных часах. Это раздел математики,
который объясняет движение Солнца и его орбиты
в соответствии с орбитой вращения Земли.

Что измеряют. По словам Александра Болдырева, солнечные часы  игрушка для умных, а кроме того  прекрасное учебное пособие. Солнечные часы измеряют не только время, но и, к примеру, азимут солнца, его высоту над горизонтом.
С их помощью легко объяснить детям, как в течение года меняется склонение солнца, почему зимой тени от предметов длиннее, чем летом, как в течение года меняется продолжительность светового дня, поясняет Болдырев.

Солнечная истина. Бессмысленно использовать солнечные часы для того, чтобы вовремя вставать или приходить на встречу. Принцип их работы сильно отличается от того, как функционируют современные часы.
Во-первых, солнечные часы действуют только в солнечные дни. Во-вторых, часы, изготовленные для определенной области, к примеру, для Москвы, не будут работать в Архангельске или Париже.

СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ
не могут сбиться, если их не перемещать.
МОСКОВСКИЙ ПОЛДЕНЬ
никогда не совпадает с настоящим солнечным
полуднем. Летом истинный полдень наступает,
когда на наших часах 13:30, зимой когда 12:30.

Залог точности солнечных часов в том, что стрелка, отбрасывающая тень  гномон,  должна быть направлена точно на Полярную звезду, говорит Александр Болдырев. Перемещая часы из одной географической широты в другую, мы смещаем гномон на несколько градусов, и ни о какой точности речи уже идти не может.
Кстати, время, которое показывают солнечные часы, не совпадает со временем на обычных часах.
«Солнечные сутки  величина непостоянная,  рассказывает мастер Болдырев.  Они могут быть длиннее или короче, в зависимости от скорости оборота Земли вокруг своей оси». Люди же пользуются усредненной постоянной продолжительностью суток, часов, минут и секунд, которые и показывают наши наручные часы.

ЧАСЫ

Из чего. Состоят из трех деталей: самого солнца, гномона  стрелки, отбрасывающей тень,  и циферблата, на который эта тень падает. Основной материал, из которого создается циферблат,  инкерманский известняк, добываемый в Крыму. Камень должен быть светлым, так как на темном не будет видно тени. Гномон отливают из стали или бронзы. На солнечных часах он всегда статичен, подвижна его тень.
Сколько. Солнечные часы изготавливаются в среднем две недели. Стоимость  от 15 тысяч рублей.
Где. Солнечные часы, как правило, устанавливают в саду, но возможен также домашний вариант. Для этого на оконном отливе устанавливают зеркальце, отражающее солнечные лучи, и направляют его на стену или потолок, на котором делают разметку.


Источник: http://www.mr-msk.ru/story/2009/02/05/story_4841.html

[Ego]

Основной частью солнечных часов является гномон - предмет, способный отбрасывать более или менее четкую тень.

Одним из древнейших приборов для измерения времени были солнечные часы. Основной частью солнечных часов является гномон, т. е. предмет, способный отбрасывать более или менее четкую тень. Длина и направление тени гномона позволяет судить о положении Солнца в небесах и, следовательно, узнавать дневное время. В солнечных часах тень отбрасывается на плоскую или выгнутую поверхность - кадран, что соответствует циферблату современных механических часов.

Наиболее примитивные и древние гномоны были лишены кадранов. В Древней Греции иноземное понятие «час» еще в V веке до н. э. имело распространение лишь в кругу интеллектуалов, а в быту люди узнавали время по длине собственной тени, измеряя ее ступнями. В разные месяцы одна и та же длина тени означала разное время. Поэтому необходимо было составлять специальные таблицы для определения времени по тени.

В средневековой Западной Европе был известен другой сходный метод, когда роль кадрана играла ладонь левой руки наблюдателя, а гномоном служил поднятый вверх большой палец или прутик, зажатый между большим и указательным пальцем.

Первые солнечные часы в собственном смысле слова появились на Древнем Востоке. Древнейшим упоминанием о них считается известие о том, что фараон Тутмос III (1521-1473 годы до н. э.) начал одно из сражений, когда поворачивается тень Солнца, т. е. ровно в полдень. Этот момент, видимо, был определен при помощи солнечных часов. Первое изображение солнечных часов сохранилось на гробнице фараона Сети I (около 1300 года до н. э.), а от XIII века до н. э. до нас дошли и сами солнечные часы. Их каменный кадрам представляет собой полукруг, разбитый на 12 секторов, ограниченных выпуклыми бороздами. На их пересечении устанавливался гномон.

Сохранилось несколько более поздних египетских часов, в том числе своеобразные ступенчатые часы. Солнце, поднимаясь над горизонтом, последовательно отбрасывало тень на шесть ступеней, расположенных с восточной стороны гномона, а затем в обратном порядке тот же процесс продолжался с западной стороны, где имелись такие же шесть ступеней.

Античные греки научились использовать гномон у вавилонян. Очень скоро их солнечные часы превзошли по точности и сложности ближневосточные прототипы. Сохранилось несколько образцов чашеобразных античных часов и среди них, где роль гномона играет металлическая пластинка с отверстием, установленная над чашей: указателем времени здесь является не тень, а солнечный зайчик, падающий через отверстие на поверхность кадрана.

В эллинистическую и римскую эпохи солнечные часы разошлись по всему Средиземноморью.
Некоторые образцы древнеримских часов сохранились до нашего времени. В Висбадене, знаменитом как сейчас, так и в древности своими горячими источниками, среди развалин римских бань обнаружены часы типа «пелекин» (с кадраном в форме секиры).

Понятно, что обычные солнечные часы можно использовать лишь в том месте, для которого они построены. Однако в римское время были изобретены и универсальные переносные солнечные часы, которые можно было посредством особой линейки ориентировать по широте соответствующей местности.

В античное время гномонам уделяли внимание лучшие древние астрономы. Благодаря их усилиям сформировалась самостоятельная прикладная дисциплина - гномоника, получившая затем дальнейшее развитие на арабском Востоке, а позднее и в Западной Европе, где в позднее средневековье украшаются солнечными часами соборы.


Источник: http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-19319/

[Ego]

«Вот, я возвращу назад на десять ступеней солнечную тень, которая прошла по ступеням Ахазовым. И возвратилось солнце на десять ступеней по ступеням, по которым оно сходило»

Библия. Исаия 38:8

Механические часы принято считать довольно сложным устройством. Действительно, беспорядочное, на первый взгляд, нагромождение пружин и зубчатых колес кого угодно введет в замешательство. Другое дело часы солнечные: простая палка, отбрасывающая тень на плоский диск. И все же, как и многие механизмы древности, солнечные часы на поверку оказываются намного сложнее механических. Ведь помимо циферблата и гномона их неотъемлемыми частями служат астрономические объекты, Земля и Солнце, движение которых относительно друг друга подчиняется куда более сложным закономерностям, нежели колебания маятника, и не поддается регулировке. Солнечные часы относительно просты в изготовлении, однако, чтобы точно рассчитать их конструкцию, необходимы глубокие познания в астрономии и тригонометрии.

В библейском стихе, приведенном в качестве эпиграфа, упоминаются солнечные часы, построенные в Иерусалиме при царе Ахазе в VIII веке до н.э. Одни из первых солнечных часов, найденных в захоронении Наут (Ирландия), датируются 5000 годом до н.э. Обелиски Древнего Египта и Вавилона использовались для определения времени дня по длине тени. Совершенствованием солнечных часов занимались величайшие философы и математики Древней Греции – Анаксимандр, Анаксимен, Евдокс, Аристарх. У древних народов не было деления суток на 24 равные части. На 12 часов они делили световой день, от рассвета до захода солнца, поэтому в разное время года длина часа была разной. В древних солнечных часах – скафисе – время определялось по длине тени, отбрасываемой гномоном на поверхность сферической выемки, размеченной сложными кривыми. С введением равных часов дня и ночи время стали определять не по длине тени, а по ее направлению.

Модель Земли

Суточный ход времени определяется вращением Земли вокруг своей оси. Чтобы понять основной принцип работы солнечных часов, подбросим дровишек в костер Джордано Бруно и представим себе, что объекты небесной сферы вращаются вокруг нашей неподвижной планеты. Посмотрев на ночное небо, мы увидим, что с течением времени все звезды изменяют свое положение, двигаясь по кругу вокруг Полярной звезды. Лишь она всю ночь почти не меняет своего положения. Дело в том, что в настоящее время положение Полярной звезды практически совпадает с Северным полюсом мира – точкой на небесной сфере, в которую проецируется ось вращения Земли. Между прочим, с течением времени положение Северного полюса на небесной сфере изменяется. Так, 5000 лет назад ближайшим к нему светилом был Тубан, звезда созвездия Дракона.

Гномон самых простых солнечных часов должен быть направлен на Северный полюс мира, иначе говоря – быть параллельным земной оси. Циферблат часов располагается перпендикулярно гномону. При этом плоскость, в которой Солнце путешествует по небу вокруг нашей планеты, также окажется перпендикулярной гномону и параллельной циферблату. А это значит, что тень от гномона будет путешествовать по циферблату равномерно в течение светового дня, каждый час проходя по 15 градусов. Солнечные часы такой конструкции называются экваториальными, потому что их циферблат параллелен экватору.

Чтобы правильно установить экваториальные часы, необходимо принять в качестве ориентира ровную горизонтальную площадку (определяется с помощью уровня или отвеса) и установить циферблат в такой плоскости, чтобы ее угол к горизонтали равнялся географической широте места. Она образует параллель к экватору в том случае, если гномон часов направлен на истинный север. К примеру, гигантский каменный гномон солнечных часов обсерватории Джантар-Мантар (Джайпур, Индия, XVIII век), возвышающийся на 27 м над землей, образует с земной поверхностью угол 26°55’. Первые солнечные часы в Риме, привезенные консулом Валерием Мессалой из Сицилии, показывали время неправильно, так как были рассчитаны для другой широты.

Север можно отыскать ночью по Полярной звезде. Будьте внимательны: направление гномона нельзя определять по компасу, потому что положения Северного магнитного полюса Земли и ее географического полюса не совпадают. Кроме того, на Земле существует множество магнитных аномалий: благодаря содержащимся в горной породе металлам в некоторых уголках планеты погрешность компаса превышает 15 градусов.

Экваториальные часы имеют характерную особенность. В летний период (между днями весеннего и осеннего равноденствия) гномон отбрасывает тень на верхнюю сторону циферблата, а в зимний – на нижнюю. К лету солнце поднимается все выше и выше, и по длине тени можно судить о времени года или даже месяце. Поэтому экваториальные часы легко дополнить календарем, начертив на циферблате концентрические окружности, соответствующие месяцам (шесть на одной стороне и шесть на другой), и разместив на гномоне шар или отверстие, способное проецировать на циферблат точку. В отличие от гномона, отбрасывающего тень в виде линии, любое устройство, проецирующее на циферблат точку, называется нодусом.

Экваториальные часы не требуют сложных расчетов, для них важнее позиционирование. Разумеется, тени, отбрасываемые гномоном любой формы на вертикальный, горизонтальный, сферический, какой угодно циферблат, также можно связать с временем суток. Расчет сложных конструкций солнечных часов – это прежде всего тригонометрическая задача.

В ногу со временем

Простые солнечные часы, правильно установленные в определенной точке земного шара, показывают местное солнечное время, характерное для данного географического положения и времени года. Сегодня все мы живем по Универсальному координированному времени (UTC), которое значительно отличается от местного солнечного. Первое отличие заключается в том, что земной шар делится на 24 часовых пояса, в пределах каждого из которых принято одинаковое время для любой долготы. Местное солнечное время, напротив, для каждой долготы свое. К примеру, солнечные часы жителя Санкт-Петербурга покажут полдень позже, чем солнечные часы жителя Москвы, в то время как наручные часики обоих граждан идут абсолютно синхронно. Значит, чтобы заставить солнечные часы показывать «правильное» время, нужно как минимум «подвести» их в соответствии со временем часового пояса, сместив часовые линии. Такое же смещение следует сделать, если в регионе действует переход на летнее время. Некоторые солнечные часы имеют по две цифровые шкалы – для зимнего и летнего времени.

Часы, минуты и секунды стандартного времени в течение всего года текут равномерно, чего не скажешь о движении Солнца по небосклону. Земная орбита имеет форму эллипса, в одном из фокусов которого располагается Солнце. В соответствии с законами небесной механики Кеплера, скорость движения Земли по орбите изменяется в течение года от 29,291 до 30,287 км/с, а вместе с ней изменяется и видимая скорость движения Солнца по небосводу. Оно «ускоряется», когда Земля находится в перигелии (ближайшей к Солнцу точке, 3 января), и замедляется, когда наша планета проходит афелий (на максимальном удалении от Солнца). Максимальная разница длин светового дня и дня, рассчитанного по времени UTC, может достигать 7,9 с. В течение года погрешность накапливается. Годовой график такой погрешности представляет собой синусоиду с амплитудой в 7,66 минуты и периодом в год с начальной фазой 3 января.

Но это еще не все. Влияние годового движения Солнца (то есть движения Земли по солнечной орбите) на суточный бег светила по небосклону меняется со временем благодаря наклону земной оси на угол около 23,5 градуса. Годовое движение Солнца наиболее заметно отражается на суточном, когда линия пересечения плоскостей экватора и эклиптики направлена по касательной к земной орбите. Образно говоря, в этот момент и земной наблюдатель, и сама Земля движутся относительно Солнца примерно в одном направлении. Это происходит в дни летнего или зимнего солнцестояния. В дни равноденствия, напротив, годовое и суточное движения Солнца направлены под углом друг к другу, поэтому их взаимное влияние минимально. Выражаясь научным языком, в моменты равноденствий проекция дуги эклиптики на экватор меньше самой дуги, а в моменты солнцестояний – больше, поэтому в различное время года солнечные часы будут иметь погрешность, обусловленную наклоном земной оси. Поправку можно представить в виде синусоиды с амплитудой 9,8 минуты с периодом в полгода.

Сумма годовых отклонений солнечного времени от стандартного выражается в уравнении времени. Его принято показывать в виде графика зависимости погрешности от календарного дня. К примеру, по уравнению времени мы видим, что 12 февраля солнечные часы отстают от наручных на 14 минут, а 3 ноября спешат на 16,5 минуты.

Одно из графических выражений уравнения времени – это аналемма, линия, соединяющая все положения Солнца на небе в разные дни года, но в одно время суток. Аналемма показывает не только смещение Солнца по горизонтали, выражающее изменение скорости его хода по небосклону, но и движение по вертикали. Ведь благодаря наклону земной оси летом Солнце на небе забирается гораздо выше, чем зимой. Между этими двумя смещениями существует очевидная зависимость. Именно она позволяет интегрировать аналемму в конструкцию солнечных часов, чтобы узнавать по ним точное стандартное время.

Формулы – для красоты

Простейший пример аналеммических солнечных часов – это сферические экваториальные часы с гномоном, выполненным в форме самой аналеммы. К примеру, зимой Солнце поднимается невысоко и отбрасывает на циферблат тень от толстой части аналеммы. Ее левый край показывает стандартное время с положенным отставанием от солнечного. Летом, когда Солнце забирается на самый верх, работает узкая часть аналеммы, отбрасывая более узкую тень. Аналемма может быть выражена в виде волнистых часовых линий, повторяющих график уравнения времени (например, для полярных солнечных часов), или же в виде таблицы на циферблате. Практически во всех случаях принцип коррекции заключается в том, что длина тени указывает календарный день, а направление – время суток. Пользователю остается лишь сопоставить эти два значения.

Гномон, отбрасывающий тень на циферблат – далеко не единственное конструктивное решение для солнечных часов. Роль гномона может выполнять сферическое зеркало (что-то вроде «хрустального шара» на дискотеке), в определенный момент времени отбрасывающее в соответствующие части циферблата солнечных зайчиков. Существует немало необычных часов. Яркий пример: часы с циферблатом, нанесенным на окно в помещении, которые в солнечный день отбрасывают на пол тень с нужным значением времени. У подножия 101-этажного небоскреба Тайбэй 101 в Тайване обустроен круглый парк. Его дорожки и деревья составляют циферблат солнечных часов, которые как на ладони видны из окон небоскреба. Гномоном часов служит само здание. В парке солнечных часов Бельгийского города Генк можно встретить цифровые солнечные часы. Внутри этого сложного устройства солнечные часы подвергаются многочисленным преломлениям и, совершив путешествие по системе зеркал, подсвечивают те или иные точки экрана. На черном экране красивыми белыми цифрами высвечивается время в часах и минутах. В конце XVIII – начале XIX века в европейских парках попадались солнечные часы с полуденным боем. Точнее, не с боем, а с оглушительной пальбой. Часы были устроены таким образом, что в полдень солнечные лучи падали на линзу, под которой размещался холостой патрон. Усиленное линзой солнце поджигало порох, и раздавался оглушительный выстрел. В течение года положение линзы и патрона многократно регулировали, чтобы полуденный залп раздавался в 12:00 по мест-ному поясному времени.

Современная гномоника – это интересное научное хобби. Любители солнечных часов разработали сотни разнообразных конструкций, и их число постоянно растет. Разработка и постройка часов – это в наибольшей степени астрономия, математика и геометрия и в наи-меньшей – работа руками. В этом вы можете убедиться, собрав две довольно сложные и точные модели из заготовок, размещенных на страницах журнала.

Эти часы рассчитаны для Москвы. Чтобы сделать такие же в своем регионе, вы можете воспользоваться одной из специальных компьютерных программ для расчета аналеммических циферблатов, которые нетрудно найти в интернете. Разработка таких программ – это отдельная отрасль гномоники как хобби. Они помогают начинающим любителям солнечных часов не забивать себе голову математикой и сосредоточиться на экспериментах.

Так что не пугайтесь формул, приведенных в описаниях к отдельным моделям часов, – они здесь просто для красоты!




В соответствии с законами небесной механики Кеплера скорость движения Земли по орбите изменяется в течение года от 29,291 до 30,287 км/с, а вместе с ней изменяется и видимая скорость движения Солнца по небосводу. Оно «ускоряется«, когда Земля находится в перигелии (ближайшей к Солнцу точке, 3 января), и замедляется, когда наша планета проходит афелий (на максимальном удалении от Солнца). Максимальная разница длин светового дня и дня, рассчитанного по времени UTC, может достигать 7,9 с. В течение года погрешность накапливается



Годовой график такой погрешности представляет собой синусоиду с амплитудой в 7,66 минуты и периодом в год с начальной фазой 3 января (светлая линия).



В моменты равноденствий проекция дуги эклиптики на экватор меньше самой дуги, а в моменты солнцестояний – больше, поэтому в различное время года солнечные часы будут иметь погрешность, обусловленную наклоном земной оси. Поправку можно представить в виде синусоиды с амплитудой 9,8 минуты с периодом в полгода (пунктирная линия).

Источник

[Ego]

В эпоху расцвета дачного движения каждый хочет сделать у себя на даче что-то уникальное, но все идут стандартным маршрутом: дом - баня - газон. Собственно, без этих компонентов и нельзя - проблемы начинаются дальше, когда доходит дело до ландшафтного дизайна. Здесь как раз и кроется главная сложность - ведь за стандартные деньги будет стандартное решение, весьма далекое от уникального.
А между тем даже своими руками можно сделать кучу поделок, которые придадут вашей даче уникальный вид и развлекут детей. Вот, к примеру, подумайте, как часто вы смотрите на свои часы на даче, чтобы узнать время, где они обычно лежат и как долго вы их ищете. А ведь есть гораздо более интересное решение - часы солнечные: с одной стороны, и часы носить не надо, да и детям образовательное пособие, с другой, если серьезно подойти к делу, на участке будет уникальное сооружение, служащее и ландшафтным целям.Основная часть солнечных часов состоит из «циферблата», который может быть любой формы (хотя, в большинстве случаев, считается, что стандартные решения, вроде квадрата со скругленными углами или круга, наиболее просты в реализации), и «стрелки» в форме прямоугольного треугольника, один из углов которого (для нашей широты) соответствует параллели географического положения. Так, например, раз широта Москвы - примерно 56°, то и угол к плоскости циферблата должен составлять все те же 56° - верхний острый угол, если вспомнить геометрию, составит 90-56=34°. Высота, размер и пр. особого значения не имеют - просто нужно помнить о соотношении размера стрелки и циферблата: дело в том, что луч солнца будет светить всегда перпендикулярно гипотенузе (длинной стороне) треугольника, соответственно, чтобы тень стрелки попадала в циферблат, расстояние от прямого угла до края циферблата должно быть не меньше высоты стрелки.
Итак, в качестве материала для более простого решения можно предложить фанеру (толще для циферблата, тоньше для стрелки), либо металл, сопротивляющийся погодным неприятностям. Фанеру придется регулярно подкрашивать или освежать, а металл - ограничивать от нападений детей, чтобы сократить риск ранения. Решение из нашего источника предполагает довольно сложную конструкцию, большую часть деталей которого можно (но не обязательно) смело выкинуть… Самое главное - вбить в землю столб, на котором зафиксировать солнечные часы.
Следует, правда, помнить, что жестко фиксировать циферблат нельзя, чтобы была возможность коррекции - дело в том, что весной часы будут спешить, а осенью отставать, в силу сначала увеличивающегося, потом сокращающегося светового дня. Впрочем, при использовании часов только в летнее время такая необходимость может стать необязательной, ведь редко на даче нужно знать время с точностью до минуты, так что данную характеристику можно смело оставить на совести буквоедов.
Не следует также забывать, что в плохую погоду показаний будет практически не видно, а ночью - не видно совсем, отчего и деления для «ночных» часов рисовать не нужно.
Итак, что мы делаем:
- вырезаем циферблат и стрелку (как уже сказано выше, длинный катет должен быть более чем в два раза меньше ширины или диаметра циферблата), окрашиваем или покрываем любым защитным составом - при необходимости
- вбиваем в землю столб на нужную высоту (самое главное - удобство просмотра)
- на столбе фиксируем устройство, позволяющее поворачивать и фиксировать циферблат (например, трубку с болтом, тогда к циферблату - штырь, подходящий к внутреннему диаметру трубки)
- на циферблат крепим (естественно, не просто клеем - помним про то, что погода в наших широтах может предложить часам весьма разнообразные развлечения) стрелку с верхней стороны, сам циферблат фиксируем через указанный выше штырь в трубке на столбе
- производим настройку часов: в безоблачную лунную ночь пытаемся отыскать на небе Полярную звезду (она находится в самом «хвосте» Малой Медведицы, на нее указывает «ковш» Большой Медведицы - вспоминаем астрономию) - линия гипотенузы должна указывать точно на нее, для настройки можно использовать визир
- визир, кстати, тоже можно сделать самому - это своеобразный «оптический прицел» (понадобится каждую весну для корректировки) из двух колечек, расположенных на одной линии, и поднимающая эти кольца подставка, устанавливающаяся на длинную сторону стрелки
- затем мы ставим напоминалки в мобильный телефон на каждый час и с самого утра начинаем делать разметку, выбегая по звонкам и рисуя черточки в соответствии с положением тени от стрелки, - впрочем, это можно сделать и проще, унеся циферблат домой после контрольного замера времени, лучше часов в 12 дня (там циферблат ставится под углом в 34° к лампе, расположенной в 2 - 3 метрах от него на той же высоте, чтобы луч света от нее был перпендикулярен длинной стороне стрелки - гипотенузе треугольника, - надо только поставить циферблат под углом на лист бумаги с окружностью, разделенной на 24 равные части, отметить те самые 12 часов и, поворачивая на 1/24 окружности за один раз, отмечать деления на циферблате… Понятно, что не все деления так попадут на циферблат - лишние будут ночью)
- после разметки возвращаем циферблат на место и любуемся результатом.
В качестве замечания следует сказать, что часы желательно «подводить» каждые 10 - 15 дней по часам механическим, хотя на даче этим можно и пренебречь, если десяток минут погоды не делает.

Источник

[Ego]

Монета-солнечные часы

Сообщение от Ego

Вложение 19422

Вложение 19423

Выпущена в Либерии в 2004 году. Работает очень просто - подняли палочку спрятанную в центре монеты и готово. Монета из серебра 925 пробы. Диаметр: 38.6 миллиметра.

Источник: http://www.liveinternet.ru/users/3335984/post106789935/

[Ego]

Солнечные часы для «Донбасс Арены»

Сообщение от Ego

Донецкий мастер создал часы, показывающие победы «Шахтера»

Вложение 23156

«На стадионе воплощено много уникальных идей и классных проектов, но солнечных часов нет не только на «Донбасс Арене», но и во всем Донецке», — говорит Сергей Шуликин, известный донецкий часовщик. У него уже готов новый проект хронометра — он будет похож на чашу стадиона. Циферблат овальный (как здание стадиона), который обрамляют 12 мячей, а сверху — сегменты для цифр (трибуны). В низу циферблата — огромный указатель, который будет отбрасывать тень и тем самым показывать время. В центре циферблата — логотип «Шахтера». Планируется, что часы будут установлены на земле. Они будут весить несколько тонн, ведь все детали должны быть выполнены из такого материала, который выдержит течение времени. Просто так их с места не сдвинешь и кусочек на сувенир не заберешь.
«Мячи я бы сделал хромированными и блестящими цвета золота или бронзы. Трибуны из серого камня или стали, а цифры в тон шарам или трибунам. Основа часов должна быть из камня, а указатель — из металла», — делится Сергей. Но не исключает, что вместо серых и бронзовых цветов в оформлении можно придерживаться символики «Шахтера». Логотип команды можно разместить как на циферблате, так и на указателе стрелки часов.
Сергей Шуликин работал над разработкой проекта три месяца и сейчас, когда уже все готово, не спешит показывать свое творение руководству стадиона. «Я понимаю, что у «Арены» есть масса проектов и, возможно, мой не будет реализован вообще или его отложат в долгий ящик», — делится мастер и добавляет, что ищет новые идеи для усовершенствования часов. К примеру, Сергей предлагает на самом циферблате разместить значки, определяющие большие победы «Шахтера». Учитывая то, что солнце в определенные дни находится в определенном месте, можно рассчитать так, что в тот день, например, когда «Шахтер» завоевал кубок УЕФА, кончик тени от стрелки показывал бы на этот Кубок.
Сергей Шуликин даже выбрал место для часов. Часовых дел мастер хочет, чтобы их установили возле стадиона. «На «Донбасс Арене» есть идеальное место. Со стороны улицы 50-летия СССР есть большая и широкая аллея — как раз подойдет для установки часов», — говорит Сергей. Участок земли со всех сторон открыт для солнца и расположен по линии север-юг, а это основное условие для установки часов. В таком месте часы будут показывать точное время. «Говорят, что солнечные часы показывают неправильное время, но это ошибочно. Они показывают истинное местное солнечное время, то есть время, соответствующее данным географическим координатам местности», — объясняет мастер.

Источник: http://www.segodnya.ua/news/14081936.html

[Ego]

Вложение 32703

Дед показал мне, как можно очень быстро превратить мою руку в солнечные часы.
Вот как это работает: для солнечных часов тебе нужна небольшая палочка. Ты прижимаешь маленькую палочку к своей ладони и держишь ее большим пальцем. У тебя уже есть стрелка солнечных часов.
Если хочешь узнать время утром – ты прижимаешь стрелку-палочку к твоей левой руке, при этом ты должен держать ладонь полностью раскрытой. Пальцы раскрытой ладони должны указывать на запад, туда, где солнце садится вечером.
А вот время во второй половине дня можно узнать так: прижми стрелку-палочку большим пальцем уже на правой руке. Протяни руку на восток, это направление, где утром взошло солнце.
Теперь только лишь стоить вспомнить, где именно на руке должны быть обозначены цифры часов. Посмотри на картинку! – И мгновенно ты узнаешь точное время.
Такие солнечные часы известны давно. Наши предки изобрели их в средневековье. Хитро, не так ли?

Источник: http://narisuj-mne-barashka.ru/2010/...0%D1%81%D1%8B/

[Ego]

Вложение 34632

Наверное, каждый, кто когда-либо гулял по Валу, обращал внимание на древнюю кладку Спасского собора, построенного в 11 веке. Поскольку собор возводили, скорее всего, константинопольские мастера, за основу ими была взята типичная для столицы Византии "смешанная" кладка или "opus mixtum", когда ряды плоского кирпича - плинфы чередуются с розоватым раствором и крупными булыжниками. Помимо этого использовались также радиальные и "елочные" кладки, специфические "квадры", орнаментальные "меандры", кресты, и т.д. Особенно "богата" разнообразием деталей из плинфы северо-западная башня собора, служившая лестничным ходом на хоры храма. Однако, любуясь декоративными кладками, мало кто мог предположить, что помимо эстетической функции, эти разнообразные кладки и знаки из плинфы в сочетании с рядами плоских ниш башни являлись для наших предков еще и солнечными часами - календарем средневекового Чернигова!
Первым на это обратил внимание художник Г.Петраш. Сначала он "увидел" в орнаментах башни знаки Зодиака. Согласно его изысканиям, двойные «У»-образные компоненты меандрового пояса северо-западной башни собора являются начертанием знака созвездия Рака - вступление солнца в этот зодиакальный дом соответствует летнему солнцестоянию. "Елочные" кладки между нишами нижнего ряда передают знак созвездия Овна, зодиакальное начало которого соответствует весеннему равноденствию. В форме буквы "W" передан следующий знак созвездия Тельца, а в виде перевернутой буквы "Т" внутри креста - знак созвездия Льва. На этот период времени приходится главный престольный праздник собора - Спас, а также праздник пр. Илии, имя которого читается в древней надписи времен постройки собора на южном его фасаде. На этой же стороне собора вверху видно изображение солярного знака - солнышка из плинфы, так как именно южный фасад собора в течение дня постоянно освещался солнцем.
Сами же часы были устроены следующим образом. Например, в дни летнего солнцестояния в 10:00 солнечный луч попадал в нижний уголок первой верхней ниши башни, после чего в течение получаса ее полностью заливал солнечный свет, затем освещался уголок следующей, нижней ниши и так - каждый час. Три горизонтально расположенные плинфы "У"-образной фигуры меандра над нишами использовались в качестве 5-минутной шкалы. Крестами в меандре отмечено время обедни и вечерни.
При этом западный фасад собора при строительстве был специально смещен таким образом, чтобы не закрыть тенью первую 10-часовую нишу!
На главном, западном фасаде собора в кладке воплощен календарь, без которого были бы немыслимы солнечные часы. 12 деталей нижнего меандрового пояса (он скрыт тамбуром при входе в собор) соответствуют 12 месяцам года, а 31 звено верхнего пояса (над тамбуром) соответствуют максимальному числу дней в месяце Юлианского календаря. Отверстия в каждой такой компоненте меандра служили для отметок седьмиц и христианских праздников.
Идея собора, посвященного Спасителю, также нашла свое отражение в кладке. При входе, в нише западного фасада плинфой выложено начертание греческой буквы "Альфа", а в центральной нише главной апсиды с восточной стороны – знак греческой "Омеги". Эти символы связаны с "Откровением" Иоанна Богослова, где содержатся слова Самоопределения Всевышнего: "Я Есмь Альфа и Омега - Начало и Конец".
Солнечные часы, правда, иначе устроенные, были обнаружены Г.Петрашем еще в трех храмах Чернигова - в Успенском соборе Елецкого монастыря, Борисоглебском соборе, Пятницкой церкви. Все они имели солнечные часы внутри зданий. Лучи солнца, проникая последовательно сквозь проемы 12-оконного купола, в определенное время освещали алтарь и детали интерьера церкви.
А вот киевские Софийский собор, церковь Спаса на Берестове и Михайловская церковь Выдубецкого монастыря имели у своего северо-западного угла башни, аналогичные башне Спасского собора, на стенах которых тоже когда-то были солнечные часы. Культовые постройки времен Киевской Руси с солнечными часами имелись также во Владимире, Ярославле, Новгороде, Суздале, Ростове, но все они, к сожалению, до нашего времени не сохранились. Поэтому календарь и солнечные часы собора Св.Спаса в Чернигове - это еще одна уникальная "жемчужина" в богатой драгоценностями "короне" нашего города!

Вложение 34633
Кладка специфическими квадрами

Вложение 34634
Северо-западная башня собора

Вложение 34635
У-образный меандровый пояс над нишами башни

Вложение 34636
Знак созвездия Рака - 69

Вложение 34637
V-образный зодиакальный знак Овна

Вложение 34638
W-образный знак созвездия Тельца

Вложение 34639
Перевернутая Т внутри креста - зодиакальный знак Льва

Вложение 34640
Надпись 11 века на южной стене собора

Вложение 34641
Фрагмент древней надписи

Вложение 34642
Черниговские граффити

Вложение 34643
Знак солнца в окружении лучей-плинф радиальной кладки

Вложение 34644
Крест, отмечавший время обедни

Вложение 34645
А этот крест отмечал время вечерни

Вложение 34646
12 звеньев-месяцев меандрового пояса

Вложение 34647
31 деталь орнамента = 31 день месяца

Вложение 34648
Ниши западного фасада собора

Вложение 34649
Начертание греческой Альфы спрятано под снегом

Вложение 34650
Центральная ниша восточной части собора

Вложение 34651
Греческая Омега в виде буквы W

Иван Коцюра

Источник: http://www.gorod.cn.ua/news_14901.html