Hvězdárna v Úpici
+420 499 882 289
Menu

Seriál „Obloha a Země bez (nejen) kapesních počítačů“ (5)


Seriál „Obloha a Země bez (nejen) kapesních počítačů“ (5)
0 Komentářů

Hej, já nejsem dešifrátor, a ty hodiny jdou nějak blbě!

Dobrý den, milý a věrný čtenáři. V minulém dílu jsme si postavili sluneční hodiny. A už to jsou kterékoli nabízené, mají mnoho společného. A naším úkolem dnes bude ukázat si, jak s nimi zacházet. Ty číselníky mohly být ještě složitější, ale protože jsme stavěli přístroje malé, záměrně jsem do podkladů nezahrnoval vše. Pokud někoho problematika zaujala a chtěl by – po dnešním dílu řádně navnaděn – vlastnit hodiny dokonalejší, připomínám, že v minulém dílu jsou odkazy (jedny z mnoha a v češtině) na podrobnější materiály k problematice slunečních hodin. A protože těch materiálů máme k dispozici opravdu spoustu, dnes uvedu ještě jeden zdroj, který je také mimořádně kvalitní. Jedná se o knihu pana Miloše Noska (také významný člen slunečněhodinové skupiny ČAS) s poněkud tajemným názvem Sluneční hodiny :-). Věřte že za ty peníze ta kniha opravdu stojí. Je tam přehledně a srozumitelně vše, co běžný člověk potřebuje k pochopení slunečních hodin, k jejich používání a také ke stavbě.

Ale my si tady řekneme něco málo k těm našim postaveným. Jak jsem výše uvedl, všechny minule představované materiály ke stavbě mají společné rysy číselníků. Pojďme si tedy rozebrat, co tam všechno je. Já pro ilustraci použiji číselník horizontálních hodin s polosem ze špendlíku, tedy hodiny číslo 2:

A nemusíme být dešifrátoři, abychom rozluštili, co na tom obrázku vlastně máme. Takže si obrázek upravíme ( popisky jsou „od ruky“, aby bylo jasné, že podklady tvořím vlastní rukou):

Bledě modré přerušované čáry jsou snad jasné každému, jde o „hodinové čáry“, zde s dělením po 30 minutách. K nim patří velké arabské číslice u každé celé hodiny v rozsahu 5 – 20 hodin. Kromě hodin tu ale také máme „kalendárium“, což je soustava obloukových křivek (přesněji jde o hyperboly), údajů ve stupních a na obou krajních křivkách také žlutooranžových křížků. A co nám to říká? Jednoduše vstupy Slunce do jednotlivých znamení zvěrokruhu.

Aby to fungovalo, musí být polos nejen pod správným úhlem vůči číselníku (pro naše hodiny 50°) uchycen v patě hodinových čar, označené ručním E, ale také opatřen tzv. nodem, tedy korálkem, v nouzi jen hlavičkou špendlíku. Už v návodu na stavbu jsem psal, že délku špendlíku musíme upravit tak, aby se nodus promítal na číselník do místa konce červené čáry (ručně psané D), která kopíruje hodinovou čáru 12.

Nejspodnější a také nejkratší hyperbola, označená ručně psaným A a údajem 90° odpovídá obratníku Raka, tedy letnímu slunovratu. Křížky pak usnadňují orientaci v pohybu Slunce během slunovratového dne, což je s přesností +/- 2 dny 21.6.

Následují čtyři křivky a jedna přímka, souhrnně označené ručním C , úhly zde jsou 120° – 240° s krokem 30. Pro přehlednost chybí druhá půlka popisků, tedy rozsah 300° – 60°. Ty by byly na pravé straně číselníku. Kdo chce, může si je tam doplnit podle klíče 120° a 60° , 150 a 30, 180 a 0, 210 a 330, 240 a 300.

Poslední, nejdelší hyperbola, označená ručním B a úhlem 270°, pak odpovídá obratníku Kozoroha a tedy zimnímu slunovratu. Opět doplněná křížky.

A jak to je s přiřazením k jednotlivým znamením? Takto:

Zvěrokruh začíná vstupem Slunce do znamení Berana (cca 21.3.), tomu na pomyslném kruhu odpovídá úhel 0° . Na našem kalendáriu je to pravá část přímky. To je okamžik jarní rovnodennosti. Pak nám Slunce po obloze stoupá dál, stín nodu tedy postupně putuje dolů, ve směru pohybu hodinových ručiček, ke křivkám 30° (Býk, 21.4.), 60° (Blíženci, 21. 5.), skočí na slunovratovou křivku 90° , což je už výše zmíněný Rak. A už jedeme v levé části číselníku, tedy 120° pro Lva (21.7.), 150° Panna, 180°Váhy (podzimní rovnodennost), Štír s 210°, Střelec na 240°, skok na zimní slunovrat 270° pro Kozoroha a jsme zase v pravé části číselníku, tedy Vodnář s 300° a Ryby s 330°.

Na většině hodin je místo úhlů použito symbolů pro zvířetníková znamení, ale protože si je vymysleli „oškliví“ astrologové a my jsme seriózní astronomové, tak jsem použil exaktní úhly. Ale nebojte, když si namalujete ( mohu dodat čistý číselník bez úhlů, nebo dodatečně vytvořit i ten se symboly a zaslat) symboly, ničemu se nezpronevěřujete, ty symboly – stejně jako spoustu jiných věcí – astronomové v tichosti převzali a mnozí z nich dodnes jen vůči opravdové astrologii (tedy nikoli tomu v novinách a leckde na internetu prezentovanému nesmyslu) averzi předstírají. Koneckonců jeden z nejvýznačnějších astrologů byl i jeden z pilířů astronomie (tu dělal taky, a moc dobře) a fyziky samotné, jakýsi Johann Kepler. A dělal ji celý život, již od mládí až do své smrti, takže někdy prezentovaný názor, že už byl senilní, jaksi nesedí. Ale to jen na okraj.

Tak to by bylo kalendárium a ta změť čar. Co tam ale dělá ta divná osmička kolem polední hodinové čáry, červeně zbarvená a na našem obrázku označená ručním F? Tak to je grafická odpověď na druhou část titulku dnešního dílu.

Sluneční hodiny totiž nejdou špatně, natož „blbě“. To jen my lidé jsme z různých důvodů přešli od přirozeného plynutí času k času umělému, zcela rovnoměrnému. A tak vznikají rozdíly mezi našimi hodinkami a skutečností. No a sluneční hodiny prostě jsou podle Slunce. Ale je tu jedna celkem jednoduchá cesta, jak údaj ze slunečních hodin sladit s tím, co čteme na hodinkách mechanických. Jednoduché to je proto, že ty složitosti již za nás udělali jiní. Nebudeme tady rozebírat, jak se to spočítá, ani co všechno je třeba korigovat, aby sluneční hodiny měřily přesně to, co ty mechanické. My totiž naprostou přesnost nepotřebujeme.

Základem pro řešení našeho problému je ujasnit si, co ukazují mechanické hodinky a co ty sluneční. Ty mechanické měří tzv. „pásmový čas“, což je rovnoměrně plynoucí čas, pro pásmo se středem na poledníku, jehož délka je celistvým násobkem 15. Pro naši republiku se ten pásmový čas jmenuje čas středoevropský, označuje se SEČ či anglicky CET (Central European Time), a je to ten „zimní“. Odpovídá času na 15° východní délky. Tento poledník prochází Jindřichovým Hradcem  a těsně míjí Liberec. Jak si z hodin zeměpisu jistě pamatujete, nultý poledník prochází Londýnem, my jsme na východ (to je ta východní délka), takže jsme napřed. Jednoduchý výpočet nám dává, že 15° délky dává časový rozdíl 1 hodiny, jsme tedy o 1 hodinu napřed vůči Londýnu. Pravidelní čtenáři již to znají z příspěvků o zemětřeseních.

Sluneční hodiny ale ukazují pravý místní sluneční čas, tedy čas podle skutečného Slunce na poledníku, který prochází naším stanovištěm. Ten je nerovnoměrný. To znamená, že vlivem oběhu Země kolem Slunce po eliptické dráze a navíc se sklonem rotační osy Země vůči oběžné dráze (tedy že osa není kolmá na rovinu oběhu) během roku nejsou stejně dlouhé hodiny. Tedy vůči našemu pásmovému času. Aby  bylo možno srovnávat časy obou typů hodin, musel se zavést střední sluneční čas, který plyne už rovnoměrně. Představit si jej můžeme jako čas, který by ukázaly sluneční hodiny na našem poledníku, kdyby Země obíhala po kružnici a s osou kolmou na rovinu oběhu. Rozdíl mezi pravým a středním slunečním časem je pak dán tzv. časovou rovnicí, kterou  nejčastěji najdeme ve tvaru grafu, jako je tomu například zde:

kdy máme kromě rozdílu také vyneseny okamžiky rovnodenností a slunovratů. Druhou formou téhož je pak křivka, která se jmenuje analema, odpovídá křivce, kterou opíše Slunce během roku na obloze a vypadá takto:

No sláva, a to už známe, to je ta naše osmička z hodin. Většinou se vykresluje pro polední čáru, jak je tomu i u našich hodin, na těch velkých se pak může vykreslit i pro každou hodinu.

Takže výsledná korekce údaje ze slunečních hodin je takto: údaj z analemy nám řekne, zda se sluneční hodiny předcházejí (levá půlka analemy) nebo opožďují (pravá část) či ukazují přesně (průsečíky s polední čárou), odhadneme i o kolik (nebo si vytiskneme výše uvedené obrázky, tam to je na minutu přesně), pak opravíme o rozdíl našeho poledníku vůči 15°. Například pro Úpici s 16° 0′ 44″ to dělá 4 minuty a 3 s (platí stále to, že 15°je 1 hodina, tedy 1° jsou 4 minuty) navíc (jsme východněji a tedy napřed) no a v létě ještě přičteme hodinu kvůli letnímu času a máme to, „co na mobilu“.

Tak to je pro dnešek vše, snad jen, co by na těch hodinách mohlo být dále: tedy čáry pro odečet času od východu Slunce, od západu slunce přesšlý den, čáry pro dny s celohodinovým trváním svitu …, prostě sluneční hodiny jsou stálejdoucí (za předpokladu, že je Slunce vidět, pochopitelně), bezúdržbové, překvapivě ukazují nejen hodiny. A než se pro dnešek rozloučím, tak jen jedna důležitá připomínka na závěr:

Hodiny musí být orientovány správně ve směru sever – jih, a to tak, že horní okraj našich číselníků musí mířit přesně na sever.

Napsat komentář