تبلیغات
انجمن نجوم پرساوش ایران - ساعت‌های آفتابی
درباره وبلاگ

آرشیو

آخرین پستها

پیوندهای روزانه

نویسندگان

ابر برچسبها

آمار وبلاگ

Admin Logo
themebox


ساعت‌های آفتابی‌چگونه گذشتگان از سایه‌ها زمان را می‌سنجیدند؟ انواع ساعت‌های آفتابی اصول و ساخت آنها چگونه است؟ در این مقاله همه چیز درباره مفاهیم ابتدایی ساعت‌های آفتابی و ساخت و استفاده از آنها شرح داده شده است (همراه با نمودار تعدیل زمان قابل استفاده برای سراسر ایران).
اصول حاکم بر همه ساعت‌های آفتابی خیلی ساده‌تر از آن است که اغلب مردم فکر می‌کنند و هدف این مقاله آن است که این اصول را توضیح دهد و برخی فرمول‌های مفید را عرضه کند. امیدواریم این مقاله شما را تشویق کند تا چند ساعت آفتابی آزمایشی برای خودتان درست کنید. هیچ لزومی ندارد که این ساعت‌های آفتابی پیچیده و دائمی باشند. آنها می‌توانند موقتی باشند. آزمایش با طرح‌های ساده، جالب است و بسیار خوشایند است که ببینیم ابزارهای ساده‌ای که ساخته‌ایم زمان را با دقت نشان می‌دهند. شاید این ما را به‌ساختن ساعت‌های آفتابی دیگر با مصالح دائمی‌تری بکشاند. استفاده از وسایل طبیعی برای نشان دادن مفهومی بنیادی مثل زمان بسیار جذاب است. این پند را هم هرگز فراموش نکنید <ایام عزیز عمر دریاب!>
برای این که دریابیم ساعت‌های آفتابی چطور کار می‌کنند باید چرخش زمین و مدار آن به‌دور خورشید را در نظر بگیریم.
زمین‌حول محوری گذرنده از قطب شمال و قطب‌جنوب‌می‌چرخد و در ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۱/۴ ثانیه یک دور کامل می‌زند. همه نقاط روی زمین هم طی این مدت یک دور کامل می‌زنند. باید بفهمیم چرا طول شبانه‌روز که ۲۴ ساعت است به‌اندازه یک دور چرخش زمین نیست. زمین همچنین در‌مداری‌حول خورشید در فاصله تقریبی ۱۵۰ میلیون‌کیلومتر می‌گردد. در طول یک سال مدار کامل را طی می‌کند و صفحه حرکت آن صفحه دایره`‌البروج نامیده می‌شود. محور چرخش زمین همیشه در یک راستا باقی می‌ماند.
هر روز زمانی را که خورشید در بالاترین نقطه در آسمان دیده می‌شود <ظهر> می‌نامیم. همه مکان‌های روی یک نصف‌النهار ظهر مشترکی دارند. در هنگام ظهر نصف‌النهار ما بخشی از سطح زمین است که درست رو به‌روی خورشید قرار دارد.
زمان را روی زمین از ظهر یک روز تا ظهر روز بعد اندازه می‌گیریم. این مدت زمان به ۲۴ ساعت مساوی تقسیم می‌شود. چون زمین به‌اندازه ۳۶۵/۱ مدار خود را هم در ۲۴ ساعت می‌پیماید. باید کمی بیشتر از یک دور هم بگردد تا دوباره درست روبه‌روی خورشید قرار بگیرد. میانگین زمان انجام این کار ۳ دقیقه و ۹/۵۵ ثانیه است. به‌همین دلیل طول شبانه روز به‌اندازه زمان چرخش زمین به‌دور خودش نیست.
برای کار با ساعت‌های آفتابی بهتر است دیدگاه زمین­‌مرکزی اختیار کنیم. می‌توانیم خودمان را ثابت و بقیه جهان را در حال حرکت به‌دورمان فرض کنیم. در این صورت به‌نظر می‌رسد خورشید در مسیر دایره‌وار به‌دور زمین می‌گردد. در یک عرض جغرافیایی که به‌تدریج با فصل تغییر می‌کند خورشید در لحظه ظهر درست از بالای سر می‌گذرد. تمام عرض‌های جغرافیایی که در آنها خورشید در زمانی درست از بالای سر می‌گذرد در نواری بر دو سوی خط استوا بین عرض‌های جغرافیایی ۲۳ درجه و ۲۶ دقیقه شمالی و ۲۳ درجه و ۲۶ دقیقه جنوبی واقع شده‌اند، که آن را منطقه استوایی می‌نامیم.
از اول دی تا اول تیر به‌نظر می‌رسد مسیر خورشید هر روز کمی شمالی‌تر می‌شود. در اول فروردین از استوا می‌گذرد و در اول تیر در عرض جغرافیایی ۲۳ درجه و ۲۶ دقیقه شمالی (مدار رأس‌السرطان) از بالای سر می‌گذرد. سپس به‌نظر می‌رسد مسیرش هر روز قدری جنوبی‌تر می‌شود. در اول مهر از استوا می‌گذرد و در اول دی دوباره به‌جنوبی‌ترین موضع خود در ۲۳ درجه و ۲۶ دقیقه جنوبی (مدار را‡س‌الجَدی) می‌رسد.
حداکثر ارتفاع خورشید در هر روز در ظهر رخ می‌دهد و برای آن روز با یک فرمول ساده به‌میل خورشید مربوط می‌شود.
متمَم عرض جغرافیایی - حداکثر ارتفاع = میل خورشید
مثلا‌ً حداکثر ارتفاع خورشید در رشت که عرض جغرافیایی‌اش ۳/۳۷ درجه است، ۵/۶۹ درجه اندازه‌گیری شده است. متمم عرض جغرافیایی ‌‌‌ْ۷/۵۲=‌‌ْ۳/۳۷-‌‌ْ۹۰ است: ْ۸/۱۶=‌‌ْ۷/۵۲-‌‌ْ۵/۶۹. بنابراین میل ۸/۱۶ درجه یا ۱۶ درجه و ۴۸ دقیقه است.
با استفاده از نقشه‌های جغرافیایی می‌توانیم ببینیم خورشید آن روز در هنگام ظهر درست از بالای سر بیجاپور (در هند) می‌گذشته است. همچنین با استفاده از جدول می‌توانیم دریابیم آزمایش باید در ۱۷ یا ۱۸ اردیبهشت یا در روز ۱۵ یا ۱۶ مرداد انجام شده باشد.
قسمتی از ساعت آفتابی را که سایه ایجاد می‌کند شاخص می‌نامند. این واژه‌ای عربی به‌معنای مشخص‌کننده یا نشان ‌دهنده است. اگر شاخص را در راستای ستاره قطبی بگیریم، در این صورت با محور چرخش زمین موازی خواهد بود و همیشه با صفحه دایره`‌البروج زاویه ثابتی می‌سازد. اگر بخواهیم یک ساعت آفتابی بسازیم که در سرتاسر سال کار کند، این کار ضروری است.
سایه باید روی یک سطح بیفتد تا دیده شود و واضح است که جهت شیب سطح دریافت‌کننده بر جهت سایه تأثیر می‌گذارد. با اختیار دیدگاه زمین­‌مرکزی خورشید در هر شبانه‌روز یک‌بار به‌دور زمین می‌گردد، بنابراین سایه محور آن بر صفحه استوا باید به‌طور یکنواخت دقیقاً ۳۶۰ درجه در ۲۴ ساعت یا ۱۵ درجه در هر ساعت بچرخد. این چرخش معادل یک درجه در هر ۴ دقیقه زمان است.
سایه روی هر صفحه دیگری که موازی صفحه استوا نباشد با سرعتی ثابت حرکت نخواهد کرد. بنابراین برای تعیین دقیق جایی که سایه در ساعت ‌خاصی می‌افتد به‌مثلثات یا ترسیم هندسی دقیق نیاز داریم. اما اگر شاخص در راستای قطب شمال آسمانی باشد سایه دقیقاً هر روز در همان ساعت به‌همان نشانه‌ها می‌رسد.
ساعت آفتابی زمان را به‌طور کامل نشان می‌دهد؛ ساعت مُچی و ساعت دیواری هم همین کار را انجام می‌دهند. اما ساعت آفتابی و مثلا‌ً ساعت دیواری به‌ندرت زمان را یکسان نشان می‌دهند زیرا اساس کار آنها متفاوت است.
ساعت‌های آفتابی <زمان محلی ظاهری> را اندازه می‌گیرند که براساس ظهر در طول جغرافیایی محلی است. برای مثال، زمانی که خورشید در جنوب قرار می‌گیرد یا از نصف‌النهار می‌گذرد ظهر محلی نامیده می‌شود. طول جغرافیایی جاهایی که خورشید درحال گذر از نصف‌النهار آنهاست به‌طور یکنواخت با سرعت ۱۵ درجه در ساعت به‌سوی غرب جابه‌جا می‌شود. مثلا‌ً طول جغرافیایی رشت ­۶/۴۹ شرقی و طول جغرافیایی تهران ْ۴/۵۱ شرقی است. پس تفاوت طول جغرافیایی آنها ۸/۱ درجه است و در نتیجه ظهر محلی رشت همیشه ۲/۷ دقیقه یا ۷ دقیقه و ۱۲ ثانیه دیرتر از ظهر محلی تهران است (دقیقه ۲/۷= ْ۱۵/ دقیقه ۶۰* ْ۸/‌۱). بنابراین ساعت آفتابی در رشت همیشه زمان را ۷ دقیقه و ۱۲ ثانیه کمتر از ساعت آفتابی در تهران نشان می‌دهد.
چنین تفاوتی در زمان ساعت‌های دیواری موجب دردسر می‌شد. بنابراین در همه جای ایران زمان براساس نصف‌النهار مبدا‡ زمان رسمی ایران که از طول جغرافیایی ­۵/۵۲ شرقی می‌گذرد بیان می‌شود و ساعت مُچی در رشت همان زمان ساعت مچی در تهران را نشان می‌دهد. وقتی ساعت آفتابی در رشت ساعت ۱۲ را اعلام می‌کند ساعت مچی در رشت مثلا‌ً ساعت ۱۲ و ۷ دقیقه را نشان می‌دهد که هر دو درست هستند. علا‌وه‌براین، به‌دلیل تغییر محل خورشید در طول سال و تغییر ساعت برخی کشورها در تابستان، زمان رسمی با زمانی که ساعت آفتابی نشان می‌دهد، ممکن است متفاوت باشد.




تاریخچه [ویرایش]

توالی فصل‌ها و تأثیر آن بر زندگی انسان‌ها از زمان‌های دور، دانش تقویم را به نیازی اصلی انسان در تمدن‌های بزرگ تبدیل کرد. موضوع اصلی تقویم سنجش و اندازه‌گیری زمان بود و در این میان دانستن مدت روز و داشتن زمان آن بسیار مهم می‌نمود. حضور خورشید در آسمان و تکرار روز و شب اندیشهٔ ساخت نخستین ابزار برای سنجش زمان را در انسان ایجاد کرد و به این ترتیب ساعت‌های آفتابی به عنوان اولین ساعت‌ها ساخته شد و با درک بهتر انسان از کارایی کرهٔ آسمانی پیشرفت بیشتری کرد.

براساس نوشته‌های هرودوت قدمت این ساعت‌ها به ۵۰۰۰ سال قبل برمی‌گردد و او ساخت این ابزار را به سومری‌ها و کلدانی‌ها نسبت می‌دهد، اقوامی که در منطقهٔ بین‌النهرین می‌زیستند.[۱]

بر مبنای مدارک موجود نخستین کسی که به محاسبات نظری ساعت‌های آفتابی توجه کرد و باعث رواج آن‌ها شد، آنکسیماندر اهل ملطیه در قرن ۶ پیش از میلاد بود. در این دوران بود که ساعت‌های آفتابی در نقاط مختلف امپراتوری یونان گسترش یافت.[۲]

خارج از تمدن یونان، در حدود ۳۴۰ سال پیش از میلاد ستاره‌شناسی کلدانی به نام بروسوس نخستین ساعت آفتابی کروی را طراحی کرد. در این ساعت آفتابی جذاب شاخص درون نیمکره‌ای واقع بود که علاوه بر نشان دادن زمان بر حسب یک تقسیم‌بندی ۱۲ ساعتهٔ طول روز، بلندای سایه نیز فصل‌ها را مشخص می‌کرد.[۳]

نخستین ساعت‌های آفتابی که شاید حتی پیش از این اقوام نیز بوده‌است، تنها گذر خورشید را از نصف النهار ناظر را مشخص می‌کرد که همان ظهر شرعی است. سومری‌ها این ساعت را گسترش دادند و اولین نمونه ساعت‌های آفتابی عمودی را ساختند. در این ساعت‌ها که ساده‌ترین نوع ساعت‌های آفتابی است، یک شاخص عمودی سایه‌ای بر صفحه‌ای می‌اندازد که تقسیم‌بندی آن نشان‌گر ساعت‌های روز است.

ساعت‌های آفتابی در فرهنگ مردم [ویرایش]

در مناطق قنات دار کویری ایران بطور عملی و ضروری ساعت آبی کاربرد داشت و متولی بنام میراب داشت اما در بیشتر شهرهای بزرگ و مکانهای مذهبی ساعت‌های آفتابی وجود داشت و بعضا در میدان اصلی شهر نصب می‌شد تا مردم ساعت را بدانند. اما دقت ساعتهای آبی به مراتب دقیق تر و کاربدهای متنوع تری داشت. نمونه‌های بسیاری از اولین ساعت‌های آفتابی تا امروز وجود دارد که با پیشرفت علم و دانش انسان در زمینهٔ ریاضیات، کامل‌تر و دقیق‌تر شده‌است و امروزه این ساعت‌ها به عنوان نمادی از تمدن هر سرزمین مورد توجه قرار می‌گیرند.

شاخهٔ آماتوری انجمن نجوم ایران در روز ۳۱ خرداد هم‌زمان با انقلاب تابستانی، جشنوارهٔ ساعت‌های آفتابی را برگزار می‌کند که از اهداف آن بازیابی و احیای ساعت‌های آفتابی موجود در کشور در کنار ترویج فرهنگ ساخت و استفاده از آن‌ها است.

دقت ساعت آفتابی [ویرایش]

بیشتر ساعت‌های آفتابی تزئینی برای عرض جغرافیایی ۴۵ درجه طراحی می‌شوند. اگر بخواهیم چنین ساعت‌هایی را برای عرض‌های جغرافیایی دیگر به کار ببریم، باید صفحهٔ ساعت را کج کنیم تا محور ساعت (راستای میلهٔ ساعت) موازی با محور چرخش زمین قرار بگیرد و راستایش (در نیم‌کرهٔ شمالی) به سمت قطب شمال باشد.

ساعت‌های آفتابی معمولی، زمان ظاهری خورشیدی را نشان می‌دهند. این زمان با زمانی که از ساعت می‌خوانیم کمی فرق دارد و در طول سال تا حدود ۱۵ دقیقه جابه‌جا می‌شود. این ساعت‌ها تنها ۴ روز در طول سال با ساعت‌های مکانیکی مطابقت دارند (۱۶ آوریل، ۱۴ ژوئن، ۲ سپتامبر و ۲۵ دسامبر).[۴] این پدیده به این خاطر است که راستای محور چرخش زمین به دور خود کاملاً ثابت نیست و زمین هنگام چرخش به دور خود کمی تاب می‌خورد. ساعت‌های آفتابی دقیق همیشه جدول یا نموداری در کنار خود دارند که این اختلاف زمان را در ماه‌های مختلف سال تصحیح می‌کند. برخی دیگر از ساعت‌های آفتابی پیچیده نیز با خمیده‌کردن خط ساعت‌ها روی صفحهٔ خود یا با روش‌های دیگر مستقیماً ساعت درست را نشان می‌دهند.



منابع:vista,wikipedia





نوشته شده توسط :سامان مهدانیان
پنجشنبه 23 شهریور 1391-08:10 ب.ظ

دنبالک ها: VISTA  WIKIPEDIA 
Barney
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 05:29 ق.ظ
I feel this is one of the such a lot important info for me.

And i'm happy reading your article. But want to observation on few general issues,
The web site taste is wonderful, the articles is actually excellent :
D. Excellent job, cheers
westxhocybzxfb.page.tl
پنجشنبه 21 اردیبهشت 1396 07:12 ق.ظ
Loving the information on this site, you have done great job
on the posts.
BHW
پنجشنبه 31 فروردین 1396 08:13 ب.ظ
Hey there! I know this is kind of off-topic however I needed
to ask. Does building a well-established website like yours require a massive amount work?
I'm completely new to blogging but I do write in my journal daily.

I'd like to start a blog so I can share my own experience and views online.
Please let me know if you have any kind of ideas or
tips for new aspiring bloggers. Appreciate it!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر