Ηλιακά ρολόγια: Οι παλαιότερες κατασκευές μέτρησης του χρόνου και η ιστορία τους

 

Το Ηλιακό ρολόι είναι η κατασκευή που μετρά το χρόνο με βάση τη θέση της σκιάς που ρίχνει ο ήλιος. Ονομάζεται και «σκιαθηρικό» καθώς για την μέτρηση του χρόνου, «κυνηγάμε» τη σκιά του ήλιου.Πρόκειται για τον αρχαιότερο τύπο ρολογιού τον οποίο επινόησαν οι Χαλδαίοι, γύρω το 1700 π.Χ. Υπάρχει ωστόσο και η εκδοχή πως οι Κινέζοι ήταν οι πρώτοι εμπνευστές και δημιουργοί του το 2.679 π.Χ.

Στην Αρχαία Ελλάδα, ο πρώτος άνθρωπος που επιχείρησε να κατασκευάσει ηλιακά ρολόγια το 550 π.Χ. ήταν ο Αναξίμανδρος, μαθητής του Θαλή, σύμφωνα με τον Διογένη τον Λαέρτιο.Μετά από αυτόν, ο Αναξιμένης τελειοποίησε το ηλιακό ρολόι. Ο Αναξαγόρας δημιούργησε ένα ηλιακό ρολόι που είχε το σχήμα σκάφης. 

Το πιο απλό ρολόι αποτελείται από μία κατακόρυφη ράβδο που η θέση της σκιάς της δείχνει την ηλιακή ώρα. Όταν μάλιστα η σκιά αυτή είχε το ελάχιστο μήκος ήταν μεσημέρι.Στην πορεία των αιώνων έγινε αντιληπτό ότι η ακρίβεια των ρολογιών βελτιώνονταν όταν η ράβδος αντί να είναι κατακόρυφη προσανατολίζονταν προς το βορρά.

Ένα ηλιακό ρολόι αποτελείται συνήθως από δύο μέρη, μια πλάκα τη λεγόμενη ωρολογόπλακα, πάνω στην οποία χαράσσονται ή ζωγραφίζονται οι ενδείξεις των ωρών, και μία ράβδο που λέγεται γνώμονας, η σκιά της οποίας πάνω στην ωρολογόπλακα δείχνει την ηλιακή ώρα.

Στην Κρήτη έφτιαχναν ηλιακά ρολόγια παλιότερα στις αυλές σχολείων αλλά και σε εκκλησίες και αρκετά εξ αυτών σώζονται και μας δίνουν μια εικόνα της λειτουργίας τους.

Υπάρχουν πολλά είδη ηλιακών ρολογιών, όπως τα οριζόντια, τα κατακόρυφα, τα ισημερινά, τα αναλημματικά, τα πολικά κ.α.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι ηλιακών ρολογιών, τα οριζόντια και τα κατακόρυφα, λειτουργούν με τέτοιο τρόπο ώστε ο ήλιος να ρίχνει τη σκιά του από το γνώμονα σε ένα επίπεδο όπου είναι χαραγμένο το διάγραμμα των ωρών.

Στο ισημερινό ηλιακό ρολόι ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα περιστροφής της γης. Είναι δηλαδή προσανατολισμένος προς τον Πολικό Αστέρα και σχηματίζει γωνία με το οριζόντιο επίπεδο ίση με το γεωγραφικό πλάτος του τόπου.

Η επιφάνεια του ρολογιού, όπου είναι χαραγμένες οι γραμμές των ωρών, είναι παράλληλη με το ισημερινό επίπεδο της γης. Δηλαδή η ωρολογόπλακα είναι κάθετη στον γνώμονα και σχηματίζει γωνία με τον ορίζοντα του τόπου ίση με τη συμπληρωματική του γεωγραφικού πλάτους. Σε 24 ώρες η σκιά του ήλιου διαγράφει ένα κύκλο, 360 μοιρών, οπότε σε μια ώρα η σκιά του ήλιου θα διαγράφει γωνία 360:24=15.

Στο οριζόντιο ηλιακό ρολόι η επιφάνεια όπου χαράσσεται το διάγραμμα των ωρών είναι οριζόντια. Η γραμμή που αντιστοιχεί στην ώρα 12:00 είναι προσανατολισμένη στη διεύθυνση βορρά - νότου με κατεύθυνση προς το βορρά. Η γραμμή που αντιστοιχεί στην ώρα 6:00 κατευθύνεται προς τη δύση και η γραμμή που αντιστοιχεί στην ώρα 18:00 κατευθύνεται προς την ανατολή.

Ο γνώμονας του οριζόντιου ηλιακού ρολογιού είναι σταθερός, είναι παράλληλος προς τον άξονα της γης και κατευθύνεται προς τον Πολικό Αστέρα. Σχηματίζει δε με το οριζόντιο επίπεδο γωνία ίση με το γεωγραφικό πλάτος του τόπου.

Το κατακόρυφο ηλιακό ρολόι έχει, συνήθως, νότιο προσανατολισμό. Η επιφάνεια όπου χαράσσεται το διάγραμμα των ωρών είναι κατακόρυφη. Ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα της γης, δηλαδή σχηματίζει γωνία με το κατακόρυφο επίπεδο ίση με τη συμπληρωματική γωνία του γεωγραφικου πλάτους (90-φ) του τόπου.

Στα πολικά ηλιακά ρολόγια ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα της γης. Η επιφάνεια πάνω στην οποία χαράσσεται το διάγραμμα των ωρών είναι κάθετη στο μεσημβρινό επίπεδο του τόπου και παράλληλη με τον γνώμονα.

Το αναλημματικό ηλιακό ρολόι είναι τύπος ηλιακού ρολογιού όπου ο γνώμονας είναι κατακόρυφος, μετακινούμενος και το επίπεδο όπου χαράσσονται οι ώρες του ρολογιού είναι οριζόντιο. Οι ώρες τοποθετούνται στην περιφέρεια μια έλλειψης. Ο μεγάλος άξονας της έλλειψης προσανατολίζεται στη διεύθυνση Ανατολής- Δύσης, ενώ ο μικρός άξονας στη διεύθυνση Βορρά-Νότου.Στην κατεύθυνση του βορρά αντιστοιχεί η ώρα 12:00, στην κατεύθυνση της δύσης αντιστοιχεί η ώρα 6:00 και στην κατεύθυνση της ανατολής η ώρα 18:00.

Στις φωτογραφίες βλέπουμε το κατακόρυφο ηλιακό ρολόι που έχει σχεδιαστεί πάνω στον τοίχο του ναού της Παναγίας και του Μιχαήλ Αρχαγγέλου στον Καλλικράτη Σφακίων, το ηλιακό πολικό ρολόι που έφτιαξε ο Ιωάννης Γ. Σακάς έξω από το ναό της Αγίας Μαρίνας στη Λάστρο Σητείας και το εξελιγμένο ηλιακό ρολόι Αλεκτρύων» που φιλοτέχνησε ο γλύπτης Ανδρέας Γαλανάκης και κοσμεί την είσοδο του ΙΤΕ.

(Με πληροφορίες από the-watchmaker.store, Πανεπιστήμιο Πατρών και astro.planitario.gr)