ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ, ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΡΟΛΟΪ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑΣ

Εάν επισκεφθούμε την ΙΕΡΑ ΜΟΝΗ ΜΕΓΙΣΤΗΣ ΛΑΥΡΑΣ, είναι μία πολύ καλή ευκαιρία να γνωρίσουμε και από κοντά την παρουσία της αρχαίας Ελλάδας στην αθωνική χερσόνησο. 

Πιο συγκεκριμένα αναφερόμαστε στον ειδωλολατρικό ναό που βρίσκεται στα περίχωρα της μονής, δίπλα σε μία πανέμορφη καλύβα. Στα αρχαία αυτά ερείπια υπάρχει και ένα ηλιακό ρολόϊ, που η βάση του σώζεται σε πολύ καλή κατάσταση αφού ήταν σκαλισμένη πάνω σε βράχο. Αυτό το ηλιακό ρολόϊ σας το παρουσιάζουμε σε ξεχωριστή φωτογραφική συλλογή στην σελίδα μας στο facebook www.facebook.com/paths.to.mount.athos . Έτσι αποφασίσαμε βλέποντας το ιδιαίτερο ενδιαφέρον που είχε να σας κάνουμε και μία ανάρτηση στο blog για το τι είναι τα ηλιακά ρολόγια συγκεντρώνοντας πληροφορίες από το διαδίκτυο.

ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ, ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΡΟΛΟΪ ΤΗΣ ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑΣ

Τα ηλιακά ρολόγια είναι απλά αστρονομικά όργανα με τα οποία βρίσκουμε την ώρα με τη βοήθεια του Ήλιου. 

Υπολογίζουμε την ώρα από την κατεύθυνση της σκιάς που ρίχνει μια ράβδος που έχει τη διεύθυνση του άξονα περιστροφής της Γης, δηλαδή μιας ράβδου που σκοπεύει τον Πολικό Αστέρα. 

Πολικό Αστέρα ονομάζουμε τον πιο λαμπρό αστέρα του αστερισμού της Μικρής Άρκτου, που είναι ο μοναδικός ακίνητος αστέρας της ουράνιας σφαίρας, επειδή βρίσκεται σχεδόν πάνω στην προέκταση του άξονα περιστροφής της Γης. 

Το Ηλιακό ρολόι είναι συσκευή που μετρά το χρόνο με βάση τη θέση της σκιάς που ρίχνει ο ήλιος πάνω σε ένα αντικείμενο. Τα ηλιακά ρολόγια είναι ο αρχαιότερος τύπος ρολογιών. 

Επινοήθηκαν από τους Χαλδαίους περί το 2000 π.Χ. και από αυτούς διαδόθηκαν σε όλους τους λαούς του αρχαίου στρατοπέδου. Τα ηλιακά ρολόγια λέγονται και σκιαθηρικά ρολόγια, γιατί, για να βρούμε την ώρα, κυνηγάμε τη σκιά τους. 

Μέχρι το 996 π.Χ., που κατασκευάστηκε το πρώτο μηχανικό ρολόι, τα ηλιακά ρολόγια ήταν τα μοναδικά ρολόγια, και έτσι όλοι σχεδόν οι λαοί ενδιαφέρονταν για την κατασκευή μεγάλων ηλιακών ρολογιών, όχι  μόνο για να έχουν μεγάλη ακρίβεια στην ώρα, αλλά και για να στολίζουν διάφορους επίσημους δημόσιους χώρους τους. 

Υπάρχουν πολλά είδη ηλιακών ρολογιών, όπως τα οριζόντια, τα κατακόρυφα, τα ισημερινά, τα αναλημματικά, τα πολικά, κοίλες σφαίρες κ.α. Στους πιο συνηθισμένους τύπους ηλιακών ρολογιών, όπως το οριζόντιο και το κατακόρυφο, ο ήλιος ρίχνει τη σκιά ενός στύλου, ο οποίος ονομάζεται γνώμονας σε ένα επίπεδο όπου είναι χαραγμένο το διάγραμμα των ωρών. 

Το πιο σημαντικό, όμως, που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι η ώρα που δείχνει με τη σκιά του ένα ηλιακό ρολόι δεν είναι ίδια με την ώρα που δείχνουν τα συνηθισμένα ρολόγια που έχουμε στα σπίτια μας ή φοράμε στα χέρια μας. Από την ώρα που δείχνει το ηλιακό ρολόι (Α), για να βρούμε την ώρα του ρολογιού μας (Ρ), θα πρέπει να κάνουμε δύο απλές διορθώσεις, που αναφέρονται σε μια πλάκα που βρίσκεται δίπλα στο ηλιακό ρολόι. Η πρώτη διόρθωση (Δ) είναι σταθερή και μας λέει πόσα λεπτά της ώρας βρίσκεται ο τόπος του ηλιακού ρολογιού μπροστά από τον κεντρικό μεσημβρινό της ατράκτου στην οποία ανήκει η χώρα στην οποία βρίσκεται αυτός ο τόπος. Η χώρα μας ανήκει στη δεύτερη άτρακτο και έτσι πρέπει να προσθέσουμε τη διαφορά που έχουμε σε λεπτά της ώρας από τον κεντρικό μεσημβρινό της, που περίπου είναι ο μεσημβρινός της Κωνσταντινούπολης. 

Η Θεσσαλονίκη, για παράδειγμα, βρίσκεται 28 πρώτα λεπτά και η Αθήνα 25 πρώτα λεπτά δυτικά αυτού του κεντρικού μεσημβρινού. Η δεύτερη διόρθωση που πρέπει να γίνει κυμαίνεται από ημέρα σε ημέρα μεταξύ −14 και +16 πρώτων λεπτών και δίνεται είτε από ένα γράφημα είτε από έναν πίνακα και λέγεται Εξίσωση Χρόνου (Ε). 

Η εξίσωση χρόνου είναι ίδια για όλους τους τόπους της Γης. Επομένως, αν το ηλιακό ρολόι δείχνει Α ώρες και η πρώτη (σταθερή) διόρθωση είναι Δ και η δεύτερη (μεταβλητή) διόρθωση είναι Ε, τότε το συμβατικό μας ρολόι θα δείχνει Ρ=Α+Δ-Ε  ώρες.

Τα ηλιακά ρολόγια διακρίνονται σε οριζόντια, κατακόρυφα και ισημερινά, ανάλογα με το αν η επιφάνεια πάνω στην οποία πέφτει η σκιά της ράβδου είναι οριζόντια ή κατακόρυφη ή παράλληλη με το επίπεδο του ισημερινού. Ας δούμε λίγο πιο αναλυτικά κάθε κατηγορία ηλιακών ρολογιών:

ΙΣΗΜΕΡΙΝΟ ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ

Στο ισημερινό ηλιακό ρολόι ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα περιστροφής της γης. Είναι δηλαδή προσανατολισμένος προς τον Πολικό Αστέρα και σχηματίζει γωνία με το οριζόντιο επίπεδο ίση με το [γεωγραφικό πλάτος] του τόπου. Η επιφάνεια του ρολογιού, όπου είναι χαραγμένες οι γραμμές των ωρών, είναι παράλληλη με το ισημερινό επίπεδο της γης. Δηλαδή η ωρολογόπλακα είναι κάθετη στον γνώμονα και σχηματίζει γωνία με τον ορίζοντα του τόπου ίση με τη συμπληρωματική του γεωγραφικού πλάτους. Σε 24 ώρες η σκιά του ήλιου διαγράφει ένα κύκλο, 360ο, οπότε σε μια ώρα η σκιά του ήλιου θα διαγράφει γωνία 360ο:24=15ο. Πραγματικά οι γραμμές που ορίζουν τις ώρες στο ισημερινό ηλιακό ρολόι σχηματίζουν γωνία με την επόμενη ή προηγούμενη ώρα 15ο.

ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΟ ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ

Το κατακόρυφο ηλιακό ρολόι έχει, συνήθως, νότιο προσανατολισμό. Η επιφάνεια όπου χαράσσεται το διάγραμμα των ωρών είναι κατακόρυφη. Ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα της γης, δηλαδή σχηματίζει γωνία με το κατακόρυφο επίπεδο ίση με τη συμπληρωματική γωνία του γεωγραφικού πλάτους (90-φ) του τόπου. Το "Ωρολόγιον του Ανδρόνικου του Κυρρήστου" ή "Πύργος των Ανέμων" ή και "Αέρηδες", που βρίσκεται στην Αθήνα, έχει οκτώ κατακόρυφα ηλιακά ρολόγια ένα σε κάθε πλευρά του οκταγωνικού κτίσματος.

ΠΟΛΙΚΟ ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ

Στα πολικά ηλιακά ρολόγια ο γνώμονας είναι σταθερός, παράλληλος με τον άξονα της γης. Η επιφάνεια πάνω στην οποία χαράσσεται το διάγραμμα των ωρών είναι κάθετη στο μεσημβρινό επίπεδο του τόπου και παράλληλη με τον γνώμονα.

ΑΝΑΛΛΗΜΑΤΙΚΟ ΗΛΙΑΚΟ ΡΟΛΟΪ

Το αναλημματικό ηλιακό ρολόι είναι τύπος ηλιακού ρολογιού όπου ο γνώμονας είναι κατακόρυφος, μετακινούμενος και το επίπεδο όπου χαράσσονται οι ώρες του ρολογιού είναι οριζόντιο. Οι ώρες τοποθετούνται στην περιφέρεια μια έλλειψης. Ο μεγάλος άξονας της έλλειψης προσανατολίζεται στη διεύθυνση Ανατολής- Δύσης, ενώ ο μικρός άξονας στη διεύθυνση Βορρά - Νότου. Στην κατεύθυνση του βορρά αντιστοιχεί η ώρα 12:00, στην κατεύθυνση της δύσης αντιστοιχεί η ώρα 6:00 και στην κατεύθυνση της ανατολής η ώρα 18:00. Ο τύπος αυτός του ηλιακού ρολογιού είναι ο κατάλληλος για την υλοποίηση στην αυλή ενός σχολείου μιας και το ρόλο του γνώμονα μπορεί να πάρει ένας μαθητής και οι γραμμές των ωρών μπορούν να σχεδιαστούν στο δάπεδο της αυλής.