Als Experte auf dem Gebiet der Sonnenuhren war ich schon immer fasziniert davon, wie sich diese alten Zeitmesser im Laufe des Jahres verändern. Es ist wirklich bemerkenswert, wie stark der Schatten, den eine Sonnenuhr wirft, je nach Jahreszeit und Tageszeit variieren kann. Auf diese Weise können wir nicht nur bestimmte Momente wie Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen messen, sondern auch Einblicke in die Deklination der Sonne erhalten. Es ist interessant festzustellen, dass Menschen entdeckten, dass Sonnenuhren genauer waren, wenn der Gnomon (der Teil, der den Schatten wirft) schräg nach Norden gerichtet war.
Dieser Winkel gleicht die Neigung der Erde aus und sorgt so dafür, dass die Stundenmarkierungen das ganze Jahr über konstant bleiben. Diese Entdeckung revolutionierte die Konstruktion von Sonnenuhren und ermöglichte eine genauere Zeitmessung. Die wechselnden Längen von Tag und Nacht, verursacht durch die Neigung der Erde, führen auch zum Wechsel der Jahreszeiten. Ein halbes Jahr lang ist die Nordhalbkugel näher an die Sonne geneigt, was zu längeren Tagen, mehr Sonnenlicht und wärmerem Wetter führt.
Das Gegenteil gilt für die südliche Hemisphäre. Dieses Phänomen wurde bei der Konstruktion extrem reich verzierter Sonnenuhren genutzt, bei denen mehrere Sonnenuhren an verschiedenen Oberflächen eines festen Objekts befestigt waren. Damit diese Sonnenuhren die Uhrzeit genau anzeigen können, muss der Gnomon in Richtung Norden ausgerichtet sein und sein Winkel zur horizontalen Ebene muss dem geographischen Breitengrad entsprechen, auf dem er sich befindet. Leider haben viele preiswerte, in Massenproduktion hergestellte dekorative Sonnenuhren falsch ausgerichtete Gnomons und Stundenlinien, die nicht so eingestellt werden können, dass sie die richtige Uhrzeit anzeigen.
Stundenlinien auf einer Sonnenuhr laufen an einem Punkt zusammen, an dem der Polarstil (der Teil, der einen Schatten auf die Stundenlinien wirft) an der Sonnenuhr befestigt ist. Bei bestimmten Arten von Sonnenuhren kann dieser Punkt jedoch bis ins Unendliche verschoben werden, z. B. bei direkten Ost- oder West-Sonnenuhren oder Polarsonnenuhren.
Dies ermöglicht eine teilweise Sonneneinstrahlung, was bedeutet, dass die Sonnenuhr nur für einen Teil des Tages die Uhrzeit anzeigt. Einige Autoren bezeichnen häufig gelehnte, proklamierte und geneigte Sonnenuhren im Allgemeinen als geneigte Sonnenuhren. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass einige in Massenproduktion hergestellte Gartensonnenuhren die Stundenlinien nicht korrekt berechnen und niemals korrigiert werden können. Beispielsweise haben einige äquatoriale Bogensonnenuhren ein kleines Rad, das die Jahreszeit einstellt, wodurch sich die Zeitmessung verschiebt.
Eine einzigartige Art von Sonnenuhr ist die Sonnenuhrenkanone, auch „Meridiankanone“ genannt. Diese spezielle Sonnenuhr ist so konzipiert, dass sie eine „hörbare Mondmarkierung“ erzeugt, indem am Mittag automatisch eine Menge Schießpulver gezündet wird. Heute haben die meisten Sonnenuhren entweder die Form einer Wandsonnenuhr, einer Armillarsphären-Sonnenuhr oder einer Flachplatten-Sonnenuhr. Die Richtung der Stundenmarkierungen auf einer horizontalen Sonnenuhr auf der Südhalbkugel verläuft gegen den Uhrzeigersinn, während sie auf einer vertikalen Sonnenuhr auf der Nordhalbkugel ebenfalls gegen den Uhrzeigersinn verlaufen.
Interessanterweise zeigt ihr Gnomon, wenn die Himmelsrichtungen zunächst unbekannt sind, die Sonnenuhr aber so ausgerichtet ist, dass sie anhand einer Uhr die richtige scheinbare Sonnenzeit anzeigt, die Richtung des wahren Nordens oder Südens an, was sie als Kompass nützlich macht. Mithilfe spezieller Formeln ist es möglich, die Positionen der Stundenlinien für verschiedene Arten von Sonnenuhren zu berechnen. 1570 veröffentlichte der italienische Astronom Giovanni Padovani eine Abhandlung über Sonnenuhren, die Anweisungen zur Herstellung und Anordnung von Wandmalereien und horizontalen Sonnenuhren enthielt. Wenn eine Sonnenuhr mit einer horizontalen Platte für den Breitengrad, auf dem sie verwendet wird, hergestellt wird, und wenn sie so montiert ist, dass ihre Platte waagerecht ist und ihr Gnomon auf den Himmelspol zeigt, der sich über dem Horizont befindet, dann zeigt sie die richtige Zeit in scheinbarer Sonnenzeit an.
