La Meridiana

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2015

 

Lo Gnomone


In piazza Campobello, a Panicaglia, c'è uno "Gnomone", unico in Toscana, e secondo in Italia.
Lo “gnomone” é uno strumento che ha una storia antica, e in passato veniva usato per leggere l'ora attraverso la posizione del sole.
Lo "gnomone" è semplicemente l'asta centrale della meridiana, come quella che è stata realizzata nel 2001 proprio nel centro del paese.
Questa opera architettonica, che riveste buona parte di piazza Campobello, potrebbe essere, e lo speriamo vivamente, un punto d'incontro, un luogo di discussioni, anche didattiche, un posto privilegiato per osservare e fotografare eventuali fenomeni naturali.

Adesso vediamo un po' come funziona questo "orologio solare" con le informazioni avute dal progettista, il cartografo e gnomonista Simone Bartolini (e-mail:bartolini.s_gnomonista@tin.it), che speriamo riescano a soddisfare le vostra curiosità, e comunque venite a vederla da vicino.


L'orologio solare di Panicaglia


Per millenni la misura del tempo è andata di pari passo con la misurazione delle ombre generate dal Sole, la loro nascita, l'allungamento e la riduzione davano il senso del passare del tempo.
L'apparente movimento del Sole attorno alla Terra, gli equinozi, i solstizi e vari fenomeni come le eclissi hanno suggestionato molte popolazioni che hanno dato ai suddetti fenomeni precisi significati religiosi: si pensi alle festività natalizie che coincidono con il solstizio invernale, la festa di San Giovanni che coincide con il solstizio estivo e la Pasqua che è legata strettamente all'equinozio di primavera.

Si può tranquillamente dire che l'uomo ha imparato a misurare il tempo guardando il Sole e i suoi movimenti proiettati a terra dalle ombre, ed è proprio dall'ombra di un bastone proiettata sul suolo che ebbe inizio la storia della meridiana come la conosciamo oggi.
La meridiana anticamente era considerata uno strumento astronomico, peraltro riservato a poche e colte persone, utile a dimostrare i moti della terra e, come quella in Santa Maria del Fiore, utile per misurare l'anno tropico e per attuare la riforma del calendario che tuttora usiamo.


Cenni d'astronomia


Come tutti sappiamo la Terra gira su se stessa, attorno ad un asse immaginario, detto "asse terrestre" o anche "asse polare", e sappiamo anche che per effettuare detta rotazione impiega all'incirca 23 ore e 56 minuti: questo intervallo di tempo, ovvero il tempo trascorso tra due successivi transiti al meridiano di riferimento di una stella fissa, è chiamato "giorno siderale".
Oltre a ciò la Terra percorre anche un'orbita ellittica intorno al Sole in 365,2422 giorni, ovvero un anno. Questo percorso prende il nome di "eclittica" e l'intervallo di tempo suddetto prende il nome di "anno tropico".
Durante una rotazione terrestre la Terra percorre anche una parte della rivoluzione intorno al Sole, per cui un punto della Terra che si era trovato di fronte al Sole si trova in ritardo, e deve ruotare ancora per un piccolo tratto, all'incirca per 4 minuti.
Questo nuovo intervallo di tempo si chiama "giorno solare vero" e la sua durata è di circa 24 ore.
Si definisce così il "tempo vero", se ci riferiamo al Meridiano di Greenwich, in Gran Bretagna, mentre se prendiamo ad esempio il meridiano locale si parlerà di "tempo vero locale".
Poiché l'orbita descritta dalla Terra non è circolare ma ellittica, la distanza dal Sole non è costante e anche la velocità della "rivoluzione terrestre" rispetto al Sole non è uniforme ma varia durante il corso dell'anno.
La differenza della durata di un singolo giorno solare può variare anche di 30 secondi rispetto al valore medio calcolato sul ciclo annuale.
Questa differenza porta a scarti, rispetto al valore medio annuale, tra il "tempo vero" e il "tempo medio" che variano tra +14 minuti e -16 minuti circa.
Si parla di "mezzogiorno locale" e non delle ore 12 perché si definisce come mezzogiorno il momento in cui il Sole è perpendicolare, ovvero alla sua massima altezza sull'orizzonte di quel giorno, dovendo dividere il periodo tra alba e tramonto in due parti uguali: in questo preciso momento il Sole è esattamente a Sud, cioè sul "meridiano locale", ovvero quell'arco di cerchio che partendo da un polo arriva all'altro passando per la verticale del luogo.
Ma raramente il "mezzogiorno locale" rispecchia le ore 12 dei nostri orologi, e questo per due motivi precisi, la cosiddetta "equazione del tempo" e il "fuso orario".


Il giorno solare medio


Il "tempo solare medio" è il tempo solare vero mediato sul periodo di un anno, ovvero supponendo che l'orbita della Terra sia circolare, che la velocità sia costante e il piano orbitale sia parallelo al piano equatoriale.
Così fatto abbiamo reso più uniforme la misura del tempo basata sulla rotazione terrestre, facendo passare il Sole regolarmente ogni 24 ore sopra un meridiano: questo è il "giorno solare medio".
Il "tempo solare medio" (TSM) viene misurato all'osservatorio di Greenwich in Gran Bretagna, ed è riferito alle ore 12; il TSM è stato scelto per convenzione per la costruzione della "scala del tempo universale" (UT).


L'equazione del tempo


La precisione degli orologi, il loro movimento uniforme, la loro sempre maggiore diffusione, ha indotto la società ad adottare il "tempo solare medio" negli usi civili.
Per utilizzare gli orologi solari come i nostri orologi si dovrà adottare "l'equazione del tempo" (E), ovvero la differenza tra "tempo solare medio" (tm) e "tempo solare vero" (tv)

(E)=(tm)-(tv)

In conseguenza di tale convenzione, succede che il mezzogiorno medio coincide con il vero mezzogiorno soltanto quattro volte l'anno, cioè il 15 aprile, il 14 giugno, il 1° settembre e il 25 dicembre. Gli altri giorni dell'anno il giorno medio ora avanza ora ritarda sul vero mezzogiorno.
I valori dell'equazione del tempo sono stati riportati sotto forma di grafico e incisi su una lastra di marmo e posizionati sul lato ovest dello "gnomone". 


I fusi orari


La superficie terrestre è stata suddivisa, per nostra comodità, in 24 spicchi di 15°, i cosiddetti "fusi orari", che corrispondono ad un'ora. Tutto il territorio compreso all'interno di un fuso ha, per convenzione, la stessa ora, e più precisamente quella del meridiano centrale del fuso stesso.
Il nostro fuso orario è quello dell'Europa centrale, e il meridiano centrale passa in corrispondenza del vulcano Etna, in Sicilia.
Mentre il Sole passa dal meridiano centrale a mezzogiorno, per transitare sul nostro meridiano locale la Terra deve ancora ruotare della "differenza di longitudine" tra il meridiano centrale (15°) e la longitudine di Panicaglia (11°24'20"), ovvero 03°35'40" che corrispondono a 14 minuti e 23 secondi.


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Ultimo aggiornamento  giovedì 1 gennaio 2015