Orologio solare realizzato a Merate
Visto che spesso quando si vede una meridiana, anche se incuriositi, ci si scoraggia nella sua lettura e con pigrizia si legge il quadrante del proprio orologio, cercheremo ora di spiegarne il principio di funzionanento, evidenziando gli accorgimenti da seguire, ma soprattutto dimostrando che non abbiamo a che fare con alcun infernale marchingegno.
Cominciamo col descrivere le meridiane ad ora Moderna. Esse sono composte da un’asta (talvolta sormontata da un disco forato che lascia filtrare un raggio di luce), la cui ombra colpisce la superficie sottostante, ed attraverso alcuni segni su di essa tracciati e’ possibile leggere l’ora. Le ore sono segnate sul quadro mediante delle rette numerate, quindi per conoscere l’ora e’ sufficiente guardare quale e’ il numero posto all’estremita’ della retta colpita dal raggio luminoso, oppure se nessuna retta e’ direttamente colpita, si calcola mediando fra quella prima e quella dopo il raggio luminoso.
Altre linee accompagnano le rette orarie sul quadro; si tratta delle curve degli Equinozi e dei Solstizi. I Solstizi sono i giorni dell’anno nei quali il Sole raggiunge il punto più alto (Estate) e quello più basso (Inverno) sopra le nostre teste, oviamente questo nell’emisfero boreale. Se quindi ad esempio stiamo osservando un quadrante posto sulla parete di un edificio, le curve che delimitano le rette orarie, sono appunto i due solstizi, e si ottengono tracciando sul muro minuto per minuto il percorso del sole nei giorni del 21 Giugno (Solstizio Estivo) curva più in basso, ed il 21 Dicembre (Solstizio Invernale) rappresentato dalla curva vicino all’ asta. La linea degli equinozi e’ infine quella su cui cade il raggio luminoso nel giorno degli equinozi (21 Marzo e 23 Settembre) in cui il giorno e la notte hanno la stessa durata, e si tratta di una retta variamente inclinata sull’ orizzontale (a seconda dell’orientazione del quadrante solare rispetto ai punti cardinali) che taglia tutte le rette orarie.
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Quadrante Solare ad ora Moderna, o come qui indicato ad ora Spagnola posta su una facciata antistante Piazza Angelini in Bergamo Alta. |
Unitamente alle curve solstiziali e equinoziali, molto spesso si possono trovare altre curve simili e comprese fra le precedenti (solstiziali). Queste non rappresentano niente altro che il passaggio del sole nelle 12 costellazioni dello zodiaco (ogni curva corrispondente a due passaggi in periodi dell’anno diversi) ed in particolare passando dalle ombre piu’ corte a quelle piu’ lunghe rispettivamente si hanno le corrispondenti curve:
21-22/12 Solstizio Invernale il Sole entra nel Capricorno
21/1 il Sole entra nell’Acquario = 23/11 il Sole entra nel Sagittario
20/2 il Sole entra nei Pesci = 23/10 il Sole entra nello Scorpione
20-21/3 Equinozio di Primavera il Sole entra in Ariete
=22-23/9 Equinozio d’Autunno il Sole entra nella Bilancia
21/4 il Sole entra nel Toro = 24/8 il Sole entra nella Vergine
21/5 il Sole entra nei Gemelli = 23/7 il Sole entra nel Leone
20-21/6 Solstizio Estivo il Sole entra nel Cancro
Molte meridiane contengono anche delle linee a forma di 8 (otto) a cavallo delle rette orarie chiamate Lemniscate o Analemmi. Esse servono a correggere il fatto che la terra ruota attorno al sole con velocita’ che varia durante l’anno (ma sempre la stessa da anno a anno), e per questo motivo l’ombra del mezzogiorno non cade durante l’anno sempre sulla retta verticale delle 12, ma un po’ prima ed un po’ dopo con un errore massimo di 15 minuti nei mesi di Febbraio e Novembre, e quindi quando sono le 12 per la meridiana a seconda del giorno dell’ anno il nostro orologio segnerà un valore fra le 11.45 e le 12.15. La lemniscata rappresenta questo sfasamento rispetto alla ora segnata dall’orologio chiamato appunto Equazione del Tempo, ed anche se dovrebbe essere disegnata su ogni retta oraria, normalmente accompagna solo la retta oraria delle 12 o Mezzogiorno.
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Quadrante Solare Costituito dal solo Analemma e dalle linee Equinoziale e del Mezzogiorno. E’ posta su una facciata antistante Piazza Angelini in Bergamo Alta. |
Per leggere l’ora con precisione, bisogna pero’ tener conto di un altro errore. Tutti sappiamo che andando all’estero in viaggio dobbiamo spesso cambiare l’ora dell’orologio. Se quindi andiamo a Londra, siamo indietro di un’ora mentre a Mosca in avanti di una (ora legale permettendo). Cosi mentre a Londra sono le 11 ed a Mosca sono le 13 in Italia e’ Mezzogiorno; sappiamo inoltre che tutti i paesi dell’Europa centrale (quelli prossimi a noi come Francia e Germania) hanno la stessa ora dell’Italia, ma questa non e’ precisa, ma soltanto la media di tutte le ore “vere” degli stati Europei Centrali. Cosi in realta’ se a Bergamo e’ mezzogiorno a Parigi sono le 11.50 mentre a Berlino sono gia’ le 12.10. Per tener conto del fatto che l’orologio misura l’ora “Media” e’ necessario quindi aggiungere a cio’ che leggiamo sul quadrante la differenza in minuti tra la longitudine di Bergamo (9 Gradi 40 Primi circa) e quella del Meridiano Centrale Europeo (15 Gradi Est); questo valore e’ noto e vale 21 minuti.
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Meridiana a tempo Vero, ma con il mezzogiorno medio del meridiano di Gorlitz (Europa Centrale) che anticipa di circa 21 minuti rispetto a quello di Rosciate. Si trova sulla facciata laterale della chiesa parrocchiale di Scanzorosciate. |
A questo punto il gioco e’ fatto, l’ora segnata sara’ precisamente:
ORA = Ora letta sulla Meridiana + Equazione del tempo + 21 minuti
Attenzione pero’, tutto questo non tiene conto del fatto che durante il periodo estivo su decisione unanime degli stati della Comunita’ Europea, e’ stata introdotta la cosiddetta ora legale che complica ulteriormente i nostri calcoli, obbligandoci infatti ad aggiungere a quanto letto sul quadrante anche la relativa ora legale. Quanta fatica per conoscere l’ora! bisogna però tener presente che per conoscere lo scorrere del tempo con una certa precisione i nostri antenati avrebbero fatto anche questo.
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Quadrante Solare ad ora Babilonese, o come qui indicato a ora Greca. Facciata antistante Piazza Angelini in Bergamo Alta. |
E cosi anche per le meridiane del secondo tipo, quelle denominate ad “Ora Italica”; il loro significato e scopo e’ quello di indicare quante ore sono trascorse dall’ ultimo tramonto del sole o quante ne mancano al prossimo, cioe’ quando la meridiana segna le ore 24.
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Quadrante Solare ad ora Italica posta su di una facciata antistante Piazza Angelini in Bergamo Alta. |
In realta’ pero’ esistono particolari tipi di meridiane che segnano un’ora italica leggermente diversa, quella che viene talvolta denominata “Secondo l’orologio a Ruota”, cioe’ non dal tramonto ma dal crepuscolo del giorno precedente, ed esattamente mezz’ora dopo il tramonto effettivo. Come lo si capisce? Se la meridiana riporta scritto “Secondo l’orologio a Ruota”, oppure, se oltre a riportare le ore italiche, riportano la retta equinoziale e la retta oraria del mezzogiorno vero, per definizione la retta ad ora italica delle 18, quella equinoziale e quella ad ora moderna delle 12 si incontrano esattamente in un unico punto; se questo non avviene, ed anzi l’incrocio fra la retta del mezzogiorno e quella equinoziale, e’ esattamente fra due ad ora italica delle 18 e delle 19, allora abbiamo proprio a che fare con questo tipo di meridiana particolare. Se quindi il Sole raggiunge la retta delle ore 17 vuol dire che sono passate 17 ore e 30 minuti dal tramonto del giorno prima, (17 dal crepuscolo) e ne mancano 6 ore e 30 al tramonto del giorno in corso (7 dal crepuscolo).
Nonostante siano stati utilizzati come esempio solo quadranti solari verticali, quanto detto è perfettamente applicabile anche a quelli orizzontali o comunque inclinati che comunque siano quadranti del tipo direzionale.
Adesso siamo in grado di leggere (piu’ o meno) qualsiasi quadrante solare, e quando ci si imbatte con gli amici in questi strani marchingeni di sfoggiare le nostre conoscenze.