Měření času a navigace

Měření času a navigace

Každé město, které mělo sluneční hodiny, mělo vždy své vlastní specifické. Při jejich konstrukci záleží totiž na zeměpisné délce, kdy nastane pravé poledne. Rozdíl 1° v zeměpisné délce představuje časový rozdíl asi 4 minut. Rozdíl mezi Aší a Ostravou je asi tak přibližně 28 minut. Ciferník slunečních hodin byl tedy vždy vyroben pro specifické místo.

Přenosné sluneční hodiny nalezené v Řeckém městě Philippi (250 – 350 našeho letopočtu) mají přednastavena 4 zeměpisná místa. Na boku prostředního kruhu, který je rozdělen na dvě části, jsou názvy míst, na hraně pak jsou měsíce. Místa jsou: na jedné polovině Rhodos a Alexandrie, Řím a Francouzská Vienne na straně druhé. Uživatel hodin zavěsil hodiny tak, aby jeho pozorovací místo bylo na spodní straně, vytočil polokruh o 90° a poté nastavil vnitřní kruh na požadovaný měsíc. Tím si nastavil hodiny na lokální místo a výšku Slunce. Poté už stačilo pouze natočit hodiny na směr východ-západ tak, aby otvor na vnitřním kruhu směřovala na jih. Světlo Slunce prošlé tímto otvorem ukázalo na ciferníku čas

.Přenosné sluneční hodiny nalezené u obce Philippi (Zdroj: Étude gnomonique de l’anneau astronomique de Philippes)

Pokud bylo zataženo ve dne a nešly použít sluneční hodiny, popřípadě bylo zataženo i v noci a nebylo možno měřit čas pomocí hvězd, používali naši předci vodní hodiny zvané Clepsydra. Toto pojmenování znamená v řečtině „Zloděj vody“ a představuje vodní hodiny, které ukazují čas pomocí klesající, popřípadě rostoucí hladiny vody. Hodiny byly nalezeny již ve starověkém Egyptě a měly 12 různých stupnic, podle délky hodiny během roku. Bohužel ani tyto hodiny nejsou lineární. Pokud je nádoba pln,á je tlak vody vyšší a voda tedy teče rychleji než když je nádoba téměř prázdná. Tyto hodiny se používaly například u soudů nebo u veřejného řečnění, aby měli mluvčí vždy stejný čas na svůj projev. Nelineárnost hodin vyřešil v Řecku vynálezce Ktesibios (285 – 222 př. n. l.) tím, že do nádoby neustále přitékala voda a přebytečná voda byla přepadem vypouštěna pryč.To zajistilo, že byl tlak „měřící“ vždy stejný. Čas poté ukazovala část druhé nádoby, ve které byl plovák s ručičkou. Ta ukazovala příslušnou hodnotu na vnitřní straně válce hodin. Každý den se nádoba vypustila pomocí sifonu a ručička klesla zpět na 0. Vypuštěná voda poté roztočila vodní kolo, které pomocí převodů pootočilo válec s ciferníkem, čímž se pak ukazovala jiná hodina v létě a v zimě.

Ktesibiova clepsydra (Zdroj: John Farey Jr.)

Další způsob měření času byl realizován pomocí hvězd. Jelikož se Země otočí vůči hvězdám přibližně jednou za 24 hodin, tak úhlová vzdálenost 15° představuje 1 hodinu. Toto se také používá k navigaci, pomocí malých přenosných přístrojů.

Měření pomocí námořního astrolábu (Zdroj: Pearson Scott Foresman)

Příkladem může být například astroláb, příruční kvadrant. Vždy se vlastně jedná o nějaký druh úhloměru.

Měření pomocí kvadrantu (Zdroj: Michael Daly)

Později se vyvinuly do sextantu a kvadrantu. Astroláb tak jak ho známe dnes, ukazuje spoustu dalších věcí, například i pozice hvězd. O to se zasloužili arabští astronomové, i když matematiku k výrobě popsali už ve starověkém Řecku. Dalším antickým navigačním přístrojem byl Polometer, který se skládá z destičky a provazu. Destička má uprostřed otvor, kterým je protažen provaz, na jedné hraně je malý půlkulatý výřez. Námořník se nastavil na destičku tak, aby se spodní hrana dotýkala horizontu moře a Polárka byla ve výřezu. Poté udělal na provazu uzel tak, aby byl provázek napnutý k nosu. Pokud se výška Polárky neměnila, pluli čistě směrem východ – západ.

.

Měření pomocí Jakubovy hole (Zdroj: Aldebaran)

Později se k navigaci používala Jakobova hůl. Jedná se o tyč s posuvnými pravítky. Když se spodní část pravítka namíří na horizont a druhá se nastaví k měřené hvězdě, můžeme přímo odečíst jak vysoko je tato nad horizontem.