Als Experte auf dem Gebiet der Sonnenuhren wird mir oft die Frage gestellt: Zeigt eine Sonnenuhr immer nach Norden? Die Antwort ist nicht so einfach wie ein Ja oder Nein. Damit eine Sonnenuhr richtig funktioniert, muss sie auf die Rotationsachse des Planeten ausgerichtet sein, wobei der Gnomon auf den nächsten Pol zeigt. Der Gnomon ist das spitze Stück einer Sonnenuhr, das den Schatten wirft. Auf der Nordhalbkugel ist es nach Süden ausgerichtet. Eine Sonnenuhr ist ein Gerät, das die Zeit anhand des Sonnenstands misst.
Bei gängigen Designs wie der horizontalen Sonnenuhr wirft die Sonne einen Schatten vom Gnomon auf eine ebene Fläche, die mit Linien markiert ist, die die Tagesstunden angeben. Der Schatten, den das Ende des Gnomons wirft, entspricht zu jeder Zeit der Sonnenzeit. Wenn sich die Sonne über den Himmel bewegt, richtet sich der Schatten am Rand des Gnomons nach verschiedenen Stundenlinien auf der Tafel aus. Diese Designs basieren auf dem Gnomon, der sich an der Rotationsachse der Erde orientiert. Wenn also eine Sonnenuhr die richtige Zeit anzeigen soll, ist es entscheidend, dass der Gnomon in Richtung des wahren Nordens zeigt und sein Winkel zur horizontalen Ebene dem geographischen Breitengrad entspricht, auf dem er sich befindet.
Der häufigste Grund, warum eine Sonnenuhr möglicherweise nicht die richtige Uhrzeit anzeigt, ist eine falsche Ausrichtung oder falsch gezeichnete Stundenlinien. Es gibt verschiedene Arten von Sonnenuhren, z. B.
analemmatische Sonnenuhren
, bei denen ein vertikaler Gnomon und in einem elliptischen Muster angeordnete Stundenmarkierungen vorhanden sind.Diese befinden sich an beliebten Orten wie dem Deutschen Museum in München und dem Sonnenuhr Park in Genk, Belgien. Es gibt auch kleinere Versionen, die zum Kauf angeboten werden. Es ist wichtig zu beachten, dass preiswerte, in Massenproduktion hergestellte dekorative Sonnenuhren möglicherweise falsch ausgerichtete Gnomons, Schattenlängen und Stundenlinien aufweisen, die nicht so eingestellt werden können, dass sie die richtige Uhrzeit anzeigen. Aus diesem Grund muss unbedingt sichergestellt werden, dass die Stundenmarkierungen, die auf einer horizontalen Sonnenuhr auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn verlaufen, auch auf einer vertikalen Sonnenuhr auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn verlaufen. Eine Sonnenuhr, die für einen Breitengrad entworfen wurde, kann jedoch auf einen anderen Breitengrad eingestellt werden, indem die Basis um einen Winkel nach oben oder unten geneigt wird, der dem Breitengradunterschied entspricht.
Dies ermöglicht die Montage äußerst kunstvoller Sonnenuhren, indem an jeder Oberfläche eines festen Objekts eine Sonnenuhr angebracht wird. Die Positionen der Stundenlinien für verschiedene Arten von Sonnenuhren können mit speziellen Formeln berechnet werden. Beispielsweise sind einige äquatoriale Bogen-Sonnenuhren mit einem kleinen Rad ausgestattet, das die Jahreszeit bestimmt. Dieses Rad dreht den Äquatorbogen, wodurch sich die Zeitmessung verschiebt. Eine weitere einzigartige Art von Sonnenuhr ist die Sonnenuhrkanone, auch bekannt als „Meridiankanone“.
Diese spezielle Sonnenuhr ist so konzipiert, dass sie eine „hörbare Mondmarkierung“ erzeugt, indem sie mittags automatisch Schießpulver entzündet. Der Kegel und sein konischer Abschnitt ändern sich mit den Jahreszeiten, wenn sich die Deklination der Sonne ändert. Daher haben Sonnenuhren, die der Bewegung solcher Lichtpunkte oder Schattenspitzen folgen, oft unterschiedliche Stundenlinien für verschiedene Jahreszeiten. Wenn andererseits die Richtungen der Himmelsrichtungen zunächst unbekannt sind, die Sonnenuhr aber so ausgerichtet ist, dass sie auf der Grundlage einer Uhr die richtige scheinbare Sonnenzeit anzeigt, zeigt ihr Gnomon die Richtung des wahren Nordens oder Südens an. Dadurch kann die Sonnenuhr als Kompass verwendet werden.
Einige in Serie hergestellte Gartensonnenuhren berechnen die Stundenlinien jedoch nicht korrekt und können niemals korrigiert werden. Um genau zu sein, muss eine Sonnenuhr für den lokalen geographischen Breitengrad entworfen worden sein und ihr Stil muss parallel zur Rotationsachse der Erde verlaufen. Außerdem muss der Stil nach Norden ausgerichtet sein und seine Höhe (Winkel zur Horizontalen) muss dem lokalen Breitengrad entsprechen. Außerdem muss eine Sonnenuhr auf einem bestimmten Breitengrad auf einer Hemisphäre umgekehrt werden, damit sie auf der anderen Hemisphäre auf dem entgegengesetzten Breitengrad verwendet werden kann. Die erste bekannte Abhandlung über Sonnenuhren wurde 1570 vom italienischen Astronomen Giovanni Padovani veröffentlicht.
Diese Abhandlung enthielt Anweisungen zur Herstellung und Anordnung von Wandmalereien (vertikal) und horizontalen Sonnenuhren.
