Costruisci la tua meridiana !

Il programma per Android "Costruisci la tua meridiana !" permette la progettazione di un quadrante solare, o meridiana, nel modo più semplice possibile.

Per scaricare il programma andare su Google Play Store.

Oppure usate il codice QR con il vostro smartphone:

Leggi la dichiarazione di Privacy Policy.

La costruzione di un nuovo orologio solare inizia in genere da una accurata misura dei parametri locali (coordinate geografiche, orientamento della parete) e prosegue quindi con la disegnazione che oggigiorno è in genere effettuata tramite programmi elettronici su un computer.

Questa sequenza di passi richiede evidentemente una discreta conoscenza sia dei principi della gnomonica sia dell'uso di uno strumento elettronico come un computer. Alcuni siti che vi possono fornire le informazioni utili a diventare gnomonisti (esperti di orologi solari) li trovate più avanti in queste pagine di help.

Vi sono peraltro molte persone che o per pigrizia o per incapacità non vogliono o non possono attrezzarsi con gli strumenti intellettuali e fisici necessari.

A queste persone è dedicata questa app.

Costruisci la tua meridiana ! ha l'intento di permettere a chiunque abbia uno smartphone la costruzione di una meridiana sulla parete della sua casa.

Si tratta semplicemente della versione moderna del cosiddetto metodo pazienza: si tracciano sulla parete i segni dell'ombra di uno stilo qualsiasi nei momenti in cui questa ombra tocca una delle linee orarie che si intendono tracciare. Non è un metodo veloce: per tracciare una linea retta sono necessari due punti e questi due punti devono essere sufficientemente lontani tra loro da permettere di tracciare una linea retta con sufficiente precisione. Saranno quindi necessari alcuni mesi per ottenere delle linee orarie abbastanza precise.

Peraltro non è necessaria alcuna conoscenza scientifica o matematica: basta seguire con attenzione le istruzioni qui fornite.

L'orologio solare così disegnato avrà due caratteristiche da tenere in conto:

1. non avrà indicazioni di data (cosiddette linee diurne) ma solamente linee orarie

2. mostrerà l'ora con la sola punta dell'ombra dello stilo piazzato a piacere sulla parete

Per aggiungere all'orologio le linee di data e per sostituire lo stilo con uno stilo polare che, per le sole ore francesi, mostri in modo più semplice e completo l'ora, sono necessari alcuni passi aggiuntivi che vengono illustrati in apposite sezioni di queste istruzioni.

Descrizione della schermata

La app si presenta con questa semplice schermata:

Le prime due righe mostrano:

• sulla sinistra la data e l'ora correnti

• sulla destra le coordinate geografiche (latitudine e longitudine) del luogo in cui ci si trova.

Le righe seguenti mostrano, in 5 blocchi, i dati che ci servono per tracciare l'orologio.

I cinque blocchi sono i seguenti:

1. orologio ad ora  francese vera del fuso: è l'orologio che con linee orarie rette più si avvicina all'ora mostrata da un orologio classico.

2. orologio ad ora francese vera locale: indica l'ora del luogo anziché quella del fuso orario

3. orologio ad ora italica: indica l'ora utilizzata in Italia fino all'inizio del 1800.

4. orologio ad ora babilonese: indica l'ora utilizzata in alcune parti d'Europa nei secoli passati.

5. orologio ad ora temporale: indica l'ora utilizzata nell'antichità fino al 1200 circa.

Ad ognuno di questi tipi di orologio è dedicata una sezione di questo help.

Vediamo ora invece il significato dei campi numerici e del pulsante verde che compaiono per ogni tipo di quadrante.

Accanto alla denominazione dell'ora (vera del fuso, vera locale ecc.) compare il valore corrispondente all'istante corrente.

Ad es. nella figura precedente accanto a italica compare l'ora 21:05:04.

Questo significa che alle ore 14:46:58 della data corrente, corrisponde, nel luogo indicato, l'ora italica 21:05:04.

Segue il campo prossima che indica il prossimo valore intero dell'ora considerata.

Ancora nella figura precedente, per l'ora italica troviamo il valore prossima pari a 22:00:00.

Questo è il prossimo valore orario che potrà essere eventualmente contrassegnato sulla parete.

Il campo successivo, denominato alle ore indica a quale ora dell'orologio si avrà il valore indicato nel precedente campo prossima. Nella figura precedente, per l'ora italica troviamo il valore alle ore pari a 15:41:57. Questo è l'istante in cui l'ora italica assumerà il valore prossima ovvero 22:00:00.

L'ultimo campo, denominato tra, indica semplicemente tra quanto tempo si raggiungerà in quel luogo il valore prossima indicato. Nella figura precedente, per l'ora italica troviamo il valore tra pari a 00:54:59. Dopo questo intervallo di tempo l'ora italica assumerà il valore prossima ovvero 22:00:00.

I campi fin qui descritti sono seguiti da un pulsante verde con la dicitura Impostare l'allarme. Cliccando su questo pulsante, che diventerà rosso, si attiva un allarme che scadrà dopo il tempo indicato dal campo tra, ovvero all'istante in cui deve essere contrasseganta l'ora sulla parete. Nell'esempio in figura, l'allarme scatterà dopo 54 minuti e 59 secondi in corrispondenza dell'ora italica 22:00:00.

Cliccando invece su un pulsante rosso, viene disabilitato l'allarme impostato per quel tipo di ora.

Quindi, riassumendo, la app consente di attivare un allarme in coincidenza dell'istante desiderato, ovvero l'istante in cui verrà raggiunta l'ora intera desiderata.

Allo scopo di concedere all'utente il tempo di raggiungere il luogo in cui si costruirà l'orologio, è possibile inserire un anticipo nello scatto dell'allarme. Infatti cliccando sui tre puntini in alto a destra dello schermo, si accede al menu dei comandi. Cliccando sul primo di questi (Preferenze) si apre la pagina delle opzioni modificabili.  La prima opzione disponibile è la seguente:

 che consente di modificare l'anticipo dell'allarme. Cliccando sulla voce del menu si ha la seguente finestra di scelta:

 Ogni allarme impostato scatterà quindi con l'anticipo richiesto.

Procedura operativa

Per costruire un orologio solare utilizzando questa app, seguire i seguenti passi:

1.

Fissare uno stilo (ovvero un ferro, un bastone ecc.) alla parete. Questo stilo viene normalmente fissato perpendicolare al muro per questioni estetiche ma ciò non è per nulla indispensabile.

2. Scegliere il tipo di ora da visualizzare, ad es. ora francese vera locale.

3. Abilitare sulla app la generazione di un avviso quando è ora di contrassegnare un'ora cliccando sul tasto verde (che diventerà rosso) corrispondente all'ora scelta.

 Impostare eventualmente (ma prima della sua abilitazione) un anticipo nelle opzioni della app.

4. Quando il campo tra dell'ora scelta arriva a 0

 contrassegnare sul muro l'estremità dell'ombra.

 5. Ripetere l'operazione per tutte le ore desiderate.

 6. Ripetere i passi da 3 a 5 in un altro periodo dell'anno, a distanza di qualche mese.

 7. Unire insieme i punti segnati sul muro relativi allo stesso istante orario.

A questo punto la meridiana è perfettamente funzionante. La figura seguente mostra ad esempio la simulazione dell'ombra alle ore 11, 12, 13 e 14 locali del 21 marzo.

Come si vede dalle figure, l'indicazione dell'ora è corretta ma sarebbe più bello se l'ombra ricoprisse completamente la linea oraria. Questo è possibile, ma solo per le ore vere del fuso e le ore vere locali, con l'utilizzo di uno stilo polare. Vedere oltre su queste pagine di help.

Un'ultima informazione: volendo contrassegnare sul quadrante anche le mezze ore, è possibile inserire questa scelta nelle opzioni della app:

Installare uno stilo polare

Un quadrante solare con lo stilo perpendicolare alla parete (o comunque con una inclinazione arbitraria) mostra l'ora solamente con la punta dell'ombra. Questo fatto comporta due inconvenienti:

1. L'ora viene indicata solamente con la punta dell'ombra. Benché comunque perfettamente operativa, questa meridiana risulta meno gradevole di quelle che indicano l'ora con tutta l'estensione dell'ombra.

2. Quando la punta dell'ombra esce dal riquadro del quadrante, diventa impossibile leggere l'ora. Questo non succede invece se l'ombra ricopre completamente la line oraria: ci sarà sempre un tratto di ombra che permette la lettura dell'ora.

Questi due inconvenienti possono essere risolti, ma solamente per le ore vere del fuso e le ore vere locali, con l'installazione di uno stilo polare, ovvero parallelo all'asse terrestre.

Benché possa sembrare un compito alquanto complicato, in realtà possiamo creare questo stilo molto semplicemente. Nel quadrante testé costruito, inseriamo uno stilo rettilineo che parte dal punto in cui si incrociano tutte le linee orarie e si appoggia sulla estremità dello stilo che abbamo finora usato.

 Ora possiamo anche eliminare lo stilo precedente che non serve più.

Le figure seguenti mostrano il funzionamento del quadrante con il nuovo stilo alle ore 11, 12, 13 e 14 locali del 21 marzo.

Attenzione però: questa procedura può essere seguita solo per pareti rivolte più o meno verso sud; per pareti molto "declinanti", ovvero più orientate verso est o ovest, il punto di incrocio delle linee orarie diventa sempre più lontano e difficilmente utilizzabile. In questi casi solamente il calcolo può fornirci le informazioni necessarie per il posizionamento dello stilo polare.

Inoltre, come già anticipato, questo stilo sarà utile solamente per le ore francesi (ovvero le ore vere del fuso e le ore vere locali) mentre tutte le altre ore qui descritte non traggono alcun giovamento dall'uso di questo stilo.

Linee diurne

Vediamo anzitutto cosa sono le linee diurne. La figura seguente mostra un quadrante ad ore francesi con delle linee con strani simboli che intersecano le linee orarie.

 Queste sono le cosiddette linee diurne che evidenziano sul quadrante il percorso del sole in un particolare giorno dell'anno. Ogni linea è associata ad un segno zodiacale, usato nel passato per dividere l'anno in 12 parti.

I segni zodiacali sono segnati sul quadrante a due a due perché vi sono due diversi giorni dell'anno in cui il sole assume la stessa altezza nel cielo:

Se vogliamo segnare sul quadrante anche queste linee, o almeno le tre principali (dei due solstizi e degli equinozi) non possiamo fare altro, usando questo metodo semplificato, che attendere il giorno desiderato (es. il 21 marzo per la linea degli equinozi) e segnare il percorso dell'ombra sulla parete, ora dopo ora.

Ore francesi

Le ore cosiddette francesi prendono il loro nome dal fatto che fu Napoleone, nei primi anni del 1800, ad imporle in Italia nei territori conquistati. Sono sostanzialmente le ore che usiamo tutt'oggi seppure con alcuni piccoli dettagli che cerchiamo qui di chiarire.

Occorre anzitutto dire che, mentre il nostro orologio viaggia ad una velocità costante, così non fa il sole nel cielo. Durante l'anno il sole varia la sua velocità, di pochi secondi al giorno, ma con il tempo questo ritardo o anticipo aumenta fino ad arrivare a -16/+14 minuti. Il grafico seguente mostra l'andamento di questa differenza (chiamata fin dall'antichità Equazione del Tempo) nel corso dell'anno tra l'indicazione di un orologio solare e di un orologio meccanico o elettronico.

 Di conseguenza un orologio solare che debba segnare l'ora dei nostri orologi dovrà necessariamente seguire una curva (detta lemniscata) in corrispondenza di ogni ora come nell'esempio seguente (foto di Giorgio Mesturini).

Non sono molti i quadranti di questo tipo. Inoltre già non è semplice insegnare a un profano come si legge un orologio solare, se poi vi sono tracciate le lemniscate il compito diventa veramente impossibile.

Comunque, volendo tracciare un orologio di questo tipo, non serve una app: basta guardare il proprio orologio e tracciare un segno sul muro ad ogni passaggi per l'ora intera. Naturalmente, essendo ogni linea oraria una curva, non bastano due soli punti: occorre operare sulla parete per un anno intero, con una frequenza di almeno un tracciamento alla settimana... meglio operare con un programma di progettazione gnomonica, dopo aver approfondito bene i concetti...

Volendo quindi tracciare un orologio solare ad ore francesi, meglio pensare alle ore solari vere che si rappresentano con una retta e richiedono quindi due soli punti sulla parete. Parliamo quindi di quadranti ad ora  francese vera del fuso ovvero, per capirci, orologi che segnano le ore 12 quando il sole è esattamente a sud del meridiano di riferimento (quello di Catania, o del Tempo Medio dell'Europa Centrale per noi in Italia).

Questi quadranti indicano un'ora che differisce, rispetto a quella di un orologio meccanico, del valore della Equazione del Tempo di cui abbiamo già detto, ovvero -16/+14 minuti nel corso dell'anno. Questo tipo di orologi è il primo tra quelli indicati nella app.

 Ecco un esempio di tracciamento di questo tipo di orologi, per una località a circa 7.5 gradi ad ovest del TMEC.

Si noti la linea oraria delle ore 12 disposta a sinistra della verticale dal punto di innesto dello stilo nella parete (sarebbe invece stata a destra per una località posta ad est del TMEC).

Un quadrante ad ora francese vera locale mostra invece l'ora del luogo in cui è installato e non del fuso di riferimento: indica quindi le ore 12 quando il sole si trova a sud del luogo di installazione. Questo tipo di orologi è il secondo tra quelli indicati nella app.

 Benché questi orologi mostrino rispetto ad un orologio classico una differenza maggiore (uguale alla Equazione del Tempo a cui si somma il tempo che il sole impiega a percorrere il tragitto dal TMEC al meridiano locale) essi sono molto comuni, forse perché si rifanno al un periodo storico in cui gli orologi solari erano uno strumento indispensabile per la misura del tempo e non era ancora stata introdotta la suddivisione del mondo in fusi orari.

La figura seguente mostra lo stesso orologio precedente ma calcolato per l'ora vera locale. Si noti in questo caso la verticalità della linea delle ore 12.

Ore italiche

Questo tipo di ore si è usato in alcune parti dell'Europa, ed in Italia in particolare, fino all'inizio del 19mo secolo quando vennero introdotte le linee orarie francesi.

Hanno la particolarità di considerare come punto di inizio della giornata l'istante del tramonto del sole. Questo significa che, poiché il tramonto avviene in momenti sempre diversi durante l'anno, queste ore si spostano in avanti e indietro nel tempo a seconda della stagione: ad esempio l'istante del mezzogiorno locale, quando il sole raggiunge l'apice nel cielo, avviene ad ore italiche diverse durante l'anno.

Inoltre, essendo l'istante del tramonto funzione della latitudine del luogo, le ore italiche cambiano con la latitudine.

E' quindi evidente che questo tipo di ore non poteva sopravvivere in un mondo sempre più integrato, dove in poche ore è possibile spostarsi di enormi distanze. Ciò nonostante il sistema orario italico ha il suo fascino ed anche la sua utilità: l'ora italica attuale ci dice quante ore mancano al tramonto che è l'ora italica 24.

L'ora italica è visualizzata nel terzo campo della app:

Ecco un esempio di quadrante ad ore italiche.

Con questa tipologia di ore lo stilo polare non ha più alcuna utilità: diventa quindi del tutto inutile, nonché difficile con le informazioni fin qui fornite, sostituire lo stilo provvisorio con uno stilo polare.

Ore babilonesi

Le ore babilonesi sono state in uso in alcuni paesi germanici e del nord Europa ed anch'esse sono state abbandonate con l'introduzione delle ore francesi.

Così come le ore italiche iniziano la giornata con il tramonto del sole, le ore babilonesi lo fanno con l'alba. Anch'esse hanno quindi un istante di inizio della giornata, l'alba appunto, che cambia nel corso dell'anno. Inoltre, essendo l'istante dell'alba funzione della latitudine del luogo, anche le ore babilonesi cambiano con la latitudine.

Benché non abbiano mai avuto ampia diffusione in Italia, queste ore ci dicono quanto tempo è trascorso a partire dall'alba e quindi, quando accoppiate alle ore italiche, costituiscono un utile strumento per sapere la durata della giornata di sole.

L'ora babilonese è visualizzata nel quarto campo della app:

Ecco un esempio di quadrante ad ore babilonesi (colore rosso) e italiche (colore ciano).

Si noti la numerazione "a calare" delle ore italiche che così indicano le ore residue al tramonto, mentre le ore babilonesi indicano le ore trascorse dall'alba.

Anche con questa tipologia di ore lo stilo polare non ha alcuna utilità e diventa quindi del tutto inutile la sua eventuale installazione.

Ore temporali

È un antico metodo per la misura del tempo nell'arco della giornata. Se ne trova traccia nelle sacre scritture ("Uscì di nuovo verso l'ora terza … uscito ancora verso la sesta e la nona ora … uscito verso l'undicesima …" - Matteo 20, 1-16).

Il giorno di luce, dall'alba al tramonto, viene suddiviso in 12 ore uguali, denominate ora prima, ora seconda ecc. Poiché la durata della luce non è costante durante l'anno (più lunga d'estate, più corta d'inverno, pari a 12 delle attuali ore solamente agli equinozi) si ha che la durata di un'ora canonica non è costante durante l'anno. Ciò non costituiva ovviamente un problema nell'antichità ma sarebbe inaccettabile oggi giorno.

Restarono in uso fino al XII secolo ma ne restano ancora tracce nel nostro patrimonio gnomonico.

L'ora temporale è visualizzata nel quinto campo della app:

La figura seguente ne mostra un esempio in un quadrante che contiene anche le ore italiche e babilonesi per mostrare come i tre sistemi orari compongano una suddivisione armonica della giornata.

Indietro

aggiornato il martedì 28 febbraio 2023