LE BASI DEI QUADRANTI SOLARI

IL NOSTRO OROLOGIO: UN SISTEMA DI COORDINATE POLARI

Consideriamo ora un nostro comune orologio da polso o da tavolo, di quelli tradizionali, con quadrante circolare e le due lancette dei minuti e delle ore che ruotano attorno al suo centro. Sappiamo che le lancette sono mosse dall’energia di una molla, precedentemente caricata, o da quella di una pila, in modo lento e costante. Esse rappresentano quindi, come già sappiamo, uno strumento adatto a misurare il tempo. Applichiamo ora una drastica semplificazione al nostro orologio, eliminando la lancetta dei minuti e facendo fare, con opportune modifiche costruttive dei suoi meccanismi, a quella delle ore, un giro completo in un giorno di 24 ore invece dei due giri di 12 ore ciascuno cui siamo abituati.

Avremo così un quadrante come quello riportato nella figura 1.2a. Ci accorgiamo subito che esso è diventato un perfetto sistema di misura del tempo in coordinate polari, in cui la semiretta fissa è quella dal polo/centro alle ore 0-24 mentre quella mobile è rappresentata dall’unica lancetta, che ha distanza polare fra la sua punta e il polo/centro sempre costante. Dato che un “angolo giro” completo (somma di 4 angoli retti) della semiretta mobile, dalle 0 alle 24, corrisponde a 360°, la misura angolare di un’ora è data da 360°/24=15°, contrariamente a quanto avviene nei nostri comuni orologi in cui detta misura angolare è di 30°.

Se noi ora immaginiamo di eliminare del tutto anche la lancetta delle ore, o meglio di renderla invisibile e di lunghezza infinita, sostituendo contemporaneamente alla punta della lancetta l’immagine del Sole (vedi la fig. 1.2b), avremo riprodotto quello che effettivamente è stato per i nostri progenitori il primo orologio solare da loro scoperto in natura, ossia un sistema di coordinate polari che ha una lancetta immateriale lunga quanto la distanza della Terra dal Sole, che è, ai nostri fini, praticamente infinita e quindi costante, con alla sua estremità il disco solare.

Nel seguito vedremo dove ritrovare nel cielo il polo, la semiretta fissa, quella mobile e le ore di questo straordinario primo grande strumento per la misura del tempo.

LE BASI DEI QUADRANTI SOLARI

Le coordinate per la misura del tempo

Il nostro orologio: un sistema di coordinate polari

Le coordinate terrestri e celesti

Le coordinate locali

I movimenti della Terra e del Sole

L'ora solare e l'ora dell'orologio

Un pò di storia: i vari tipi di sistemi orari