Als Experte auf dem Gebiet der Sonnenuhren war ich schon immer fasziniert von dem komplizierten Design und der Funktionalität dieser alten Zeitmessgeräte. Eine Sonnenuhr ist eine Uhr, die anhand der scheinbaren Position der Sonne am Himmel die Tageszeit anzeigt, zu der direktes Sonnenlicht scheint. Es mag wie ein einfaches Konzept erscheinen, aber die Geschichte und Wissenschaft hinter Sonnenuhren sind wirklich bemerkenswert. Das Ablesen der Uhrzeit auf einer Sonnenuhr ist wirklich einfach. Bei strahlendem Sonnenschein wirft der Gnomon einen klaren Schatten auf die Sonnenuhr, der die Uhrzeit anzeigt.
Nur die Idee, die Sonne zur Zeitmessung zu verwenden, ist heute ungewöhnlich. Sonnenuhren zeigen die Zeit von der Sonne aus an. Die Stundenlinien auf dem Zifferblatt messen den Verlauf des Schattens, den der Gnomon im Abstand von einer Stunde wirft. Wenn der Schatten also um 11 Uhr auf die Stundenlinie trifft, nehmen wir an, es ist elf Uhr morgens, eine Stunde vor Mittag.
Es ist, als würde sich der Stundenzeiger auf einem Zifferblatt bewegen, aber es ist nicht ganzdas Gleiche. Der Unterschied besteht darin, dass die Stunden auf einer Sonnenuhr nicht genau mit den Stunden auf einer Uhr übereinstimmen. Indem Sie ein Objekt in den Boden legen, können Sie diese Schatten verwenden, um den Tagesverlauf aufzuzeichnen. Indem unsere Vorfahren Linien in die Erde ritzten, konnten sie ein Stundensystem definieren und zum ersten Mal damit beginnen, die vorbeiziehenden Tageslichtstunden zu zählen. Während sich die Sonne bewegte, bewegte sich die Position des Schattens entlang der Stundenlinien, bis zum Mittag die Richtung der Sonnenuhr umgekehrt wurde und dieselben Sechs-Stunden-Linien zum Zählen der Nachmittagsstunden verwendet wurden.Wenn sich die Position der Sonne an unserem Himmel ändert, richtet sich der Schatten, den sie wirft, an Linien aus, die jede Stunde markieren und die Tageszeit angeben.
Die Genauigkeit einer Sonnenuhr wird durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst, darunter die Tatsache, dass der Drehwinkel der Erde nicht perfekt senkrecht und die Erde nicht perfekt rund ist. Daher müssen die Sonnenuhren angepasst werden, um diesen Veränderungen Rechnung zu tragen. Aus diesem Grund ist ein äquatoriales Zifferblatt oft eine kluge Wahl, wenn das Zifferblatt für die öffentliche Anzeige vorgesehen ist und es wünschenswert ist, dass es die tatsächliche Ortszeit mit angemessener Genauigkeit anzeigt. Heutzutage werden Sonnenuhren natürlich nicht mehr benötigt, um die Uhrzeit anzuzeigen, aber vor Jahren waren sie sehr wichtig. Beispielsweise kann eine Sonnenuhr, die für einen Breitengrad von 40° entworfen wurde, auf einem Breitengrad von 45° verwendet werden, wenn die Sonnenuhrenebene um 5° nach oben geneigt ist, wodurch das Design an der Rotationsachse der Erde ausgerichtet wird.
Eine Sonnenuhrkanone, manchmal auch „Meridiankanone“ genannt, ist eine spezielle Sonnenuhr, die so konstruiert ist, dass sie ein „hörbares Mittagszeichen“ erzeugt, indem sie mittags automatisch eine Menge Schießpulver entzündet. Auf diese Weise können extrem kunstvolle Sonnenuhren zusammengebaut werden, indem eine Sonnenuhr auf eine beliebige Oberfläche eines festen Objekts aufgebracht wird. Umgekehrt gilt: Wenn die Richtungen der Himmelsrichtungen zunächst unbekannt sind, die Sonnenuhr aber so ausgerichtet ist, dass sie die korrekte scheinbare Sonnenzeit anzeigt, wie sie anhand der Ablesung einer Uhr berechnet wurde, zeigt ihr Gnomon die Richtung des wahren Nordens oder Südens an, sodass die Sonnenuhr als Kompass verwendet werden kann. Eine Sonnenuhr, die für einen Breitengrad entworfen wurde, kann für die Verwendung auf einem anderen Breitengrad eingestellt werden, indem die Basis in einem Winkel nach oben oder unten geneigt wird, der dem Breitengradunterschied entspricht. Beispielsweise sind einige äquatoriale Bogen-Sonnenuhren mit einem kleinen Rad ausgestattet, das die Jahreszeit einstellt.
Dieses Rad wiederum dreht den Äquatorbogen, wodurch sich die Zeitmessung verschiebt. Der italienische Astronom Giovanni Padovani veröffentlichte 1570 eine Abhandlung über die Sonnenuhr, die Anweisungen zur Herstellung und Anordnung von Wandsonnenuhren (vertikal) und horizontalen Sonnenuhren enthielt. Der häufigste Grund, warum sich eine Sonnenuhr stark von der Uhrzeit unterscheidet, ist, dass die Sonnenuhr nicht richtig ausgerichtet war oder ihre Stundenlinien nicht richtig gezeichnet wurden. Sunquest ist an den Breiten- und Längengrad anpassbar und korrigiert die Zeitgleichung automatisch, sodass sie so genau ist wie bei den meisten Taschenuhren. Denken Sie daran, dass sich die Zeit auf einer Sonnenuhr nicht aufgrund der Zeitzone, in der Sie sich befinden, oder der Sommerzeit ändert.
Daher kann die Uhrzeit, die Sie auf einer Sonnenuhr ablesen, erheblich von der Uhrzeit auf Ihrer Uhr abweichen. Um genau zu sein, muss eine solche Sonnenuhr für den lokalen geographischen Breitengrad entworfen worden sein und ihr Stil muss parallel zur Rotationsachse der Erde verlaufen; der Stil muss auf den wahren Norden ausgerichtet sein und ihre Höhe (ihr Winkel zur Horizontalen) muss dem lokalen Breitengrad entsprechen.Es ist üblich, dass preiswerte, in Massenproduktion hergestellte dekorative Sonnenuhren falsch ausgerichtete Gnomons, Schattenlängen und Stundenlinien haben, die nicht so eingestellt werden können, dass sie die richtige Uhrzeit anzeigen. Drehen Sie die Sonnenuhr so, dass der Gnomon oder der Stift auf der Sonnenuhr, der einen Schatten wirft, nach Norden zeigt, wenn Sie sich auf der Nordhalbkugel befinden, oder nach Süden, wenn Sie sich auf der Südhalbkugel befinden. Einige in Serie hergestellte Gartensonnenuhren berechnen die Stundenlinien nicht korrekt und können daher nie korrigiert werden.
