Sonnenuhr

Sonnenuhr

Art	Zeitzähler ( d ) , astronomisches Instrument , gebaute Struktur ( d ) , kleines Erbe ( d )

Eine Sonnenuhr ist ein geräuschloses und bewegungsloses Instrument, das die Sonnenzeit durch die Bewegung des Schattens eines Objekts mit variabler Form, Stil , auf einer Oberfläche, der Tabelle des Zifferblatts, in Verbindung mit einer auf dieser Oberfläche gezeichneten Graduierung (hauptsächlich Stunde) anzeigt Linien). Der Tisch ist im Allgemeinen flach, kann aber auch konkav , konvex , sphärisch , zylindrisch usw. sein.

Der Stil gibt die Zeit normalerweise durch die Länge oder Richtung seines Schattens an. Bei aktuellen Sonnenuhren ist das Schattenträgerelement in der Regel eine parallel zur Rotationsachse der Erde oder Weltachse geneigte Achse (oder der Rand einer Ebene) . Es nimmt dann den Namen "Polarstil" an. Diese Neigung, deren Winkel vom Breitengrad des Ortes abhängt , ermöglicht es, die Uhrzeit das ganze Jahr über direkt auf derselben Skala abzulesen: dem Bereich der Stundenlinien. Sonnenuhren gibt es in verschiedenen Formen: rund, rechteckig, quadratisch usw.

Ein Zeitmessgerät

Die Sonnenuhr gilt aufgrund ihrer Einfachheit als eines der ersten Objekte, die der Mensch verwendet hat, um den Lauf der Zeit zu messen. Die ältesten bekannten Sonnenindikatoren wurden in Ägypten gefunden , aber sie zeigten nur unbestimmte Momente an und nicht Stunden, wie wir sie heute verstehen (Stunden, die aus astronomischen Messungen resultieren). Die ersten echten Sonnenuhr sind wahrscheinlich Polo - Shirts und scaphe auf der Kugel basieren, erwartet von eingeführt wird Berosos im antiken Griechenland zu dem IV - ten  Jahrhundert  vor Christus. AD  ; daraus entstanden andere Modelle (halbkugelförmig, konisch, flach usw.), die in alten Zifferblättern inventarisiert wurden .

Diese Modelle zeigten "ungleiche Stunden" (Stunden auch "  temporäre Stunden  " genannt, die je nach Ort und Jahreszeit variieren), die den Tag von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang in 12 Stunden, Sommer und Winter, unterteilten: Sommerstunden waren lange, kurze Winterstunden. Gegen VII th  Jahrhundert der kanonische Zifferblätter erschien in Europa als Folge der Arbeit des Beda Venerabilis . Sie versicherten den Übergang zu Sonnenuhr in Stil geneigt , wie wir sie heute kennen, und dessen Prinzip aus der arabischen Zivilisation, schien XIII - ten und XIV - ten  Jahrhundert. Die Neigung des Stils ermöglichte es, ein Diagramm von Stundenlinien zu zeichnen, die gleiche Stunden anzeigen, das heißt, wie wir sie verwenden: Ein Tag von einem Mittag zum anderen ist in 24  Stunden unterteilt , unabhängig von der Uhrzeit des time Jahr.

Die Entstehung und Ausbreitung der Uhr , vom Ende der XIV - ten  Jahrhundert führte zur Entwicklung dieser Art von Sonnenuhr, da seine Angaben direkt mit denen von Uhren verglichen werden können: Sonnenuhr sagten Zeit, es ist die Uhr bis zu behalte es. Dials dann das Thema der Wissenschaft gemacht, gnomonic , Zweig der Astronomie , die ihren Höhepunkt in erreicht XVIII - ten  Jahrhundert und eine Kunst, durch die praktizierte Sonnenuhr .

Auch diese Art von Messgeräten hat schon viele Pocket-Editionen gesehen, die Zeitmanagement auch auf Reisen ermöglichen. Die älteste von ihnen, die gemeinhin in unserem Land, faltbar, Metall oder Holz, aus dem XIV - ten  Jahrhundert, aber es stellte sich heraus , dass sie von den existierte alten Zeiten , um anzuzeigen , temporäre Stunden (siehe unten).

Prinzip und Anwendung

Die Bewegung des Schattens während des Tages hängt mit der scheinbaren Bewegung der Sonne am Himmel zusammen, die die Rotation der Erde auf sich selbst widerspiegelt . Sie kann anhand der scheinbaren Sonnenkoordinaten gemessen werden: Stundenwinkel , Höhe oder Azimut . Wir werden daher Stundenwinkel-Zifferblätter haben, bei weitem die gebräuchlichsten, Höhenzifferblätter ( zum Beispiel Hirtenzifferblatt ) und Azimut-Zifferblätter ("Spinnen"). Die von einer Sonnenuhr angezeigte Zeit ist die Sonnenzeit oder wahre Zeit des Ortes, an dem sie sich befindet: Früher war dies für jeden geeignet, insofern die Bewegungen langsam waren und es keine Möglichkeit gab, die Zeit zu übertragen.

Diese Zeit unterscheidet sich aus mehreren Gründen von der normalen Standardzeit:

• der Sonnentag ist gemäß den Jahreszeiten nicht streng konstant: diese Variation wird durch die Zeitgleichung übersetzt  ;
• Die gesetzliche Zeit ist für ein ganzes Land gleich, mit Ausnahme der größten, die es in einige Zeitzonen einteilt, während die Sonnenzeit kontinuierlich mit dem Längengrad variiert  ;
• Die Standardzeit kann beliebig um mehrere Stunden verschoben werden: Frankreich wird in der Winterzeit um eine und in der Sommerzeit um zwei Zeitzonen versetzt .

Um von der Sonnenzeit auf die gesetzliche Zeit umzuschalten, müssen daher drei aufeinanderfolgende Korrekturen an der von der Sonnenuhr angezeigten Zeit vorgenommen werden. Die erste ist die Korrektur, die der Zeitgleichung entspricht , die die Differenz zwischen der mittleren und der wahren Zeit der Sonne ausdrückt; indem wir diesen Wert zur wahren Zeit addieren, erhalten wir die mittlere Zeit. Die zweite ist die Längengradkorrektur , die in Minuten gleich dem vierfachen Längengrad in Grad ausgedrückt ist; Tatsächlich macht die Erde eine Wendung auf sich selbst, entweder 360 ° Grad, in 24  h , 15 ° oder in 1 Stunde oder 1 ° in 4  min . Diese Korrektur ergibt die Weltzeit  ; sie wird für östliche Längengrade negativ und für westliche Längengrade positiv gezählt: die östlich gelegenen Zifferblätter liegen vor der Greenwich Mean Time . Schließlich müssen wir die Zeitverschiebung hinzufügen, die mit der Änderung der Zeit der Zeitzone verbunden ist, in der sich das Zifferblatt befindet: zum Beispiel für Frankreich, Belgien oder die Schweiz, addieren Sie im Winter + 1 Stunde und im Sommer + 2 Stunden, da diese Länder eine Winterzeit und eine Sommerzeit haben: Gesetzliche Zeit = Sonnenzeit + Korrektur verbunden mit der Zeitgleichung + Zeitverschiebung verbunden mit Längengrad + Sommer-/Winterzeit. (BEIM)

Hinweis: Bei der Korrektur der Zeitgleichung ist es wichtig, die Herkunft der Daten zu berücksichtigen. Wie im  Wikipedia- Artikel „  Zeitgleichung “ erwähnt, gilt die obige Formel mit französischsprachigen Daten, die direkt zur Sonnenzeit addiert werden.

Zum Beispiel zeigt eine Sonnenuhr in Brüssel (Länge 4 ° 21 '09 "E) am 10. März 2010 15  Uhr  40 an  ; die gesetzliche Zeit wird durch folgende Berechnung erhalten: 15  h  40 + 10  min  18  s (Wert der Zeitgleichung für den 10. März) - (4 × 4 ° 21 ′), dh - 17  min  24  s + 1  h ( Brüssel in Belgien wendet im Winter eine Korrektur von einer Stunde an, d. h. 16  h  33  min  6  s . Zur gleichen Zeit zeigt in Brest (Länge 4 ° 29 'West) eine Sonnenuhr 15  Uhr  4 an .

Die Sonnenzeit kann aus der gesetzlichen Zeit aus Gleichung (A) abgeleitet werden:

• Sonnenzeit Brest = Gesetzliche Zeit (gleich in Brüssel und Brest, 16  h  33 ) - Korrektur aufgrund der Zeitgleichung ( 10  min ) - Zeitverschiebung verbunden mit dem Längengrad ( 18  min ) - Zeitkorrektur 'Sommer / Winter (1 .) )
• 15:04 = 16:33 - 10 - 18 - 1 - 0 (sekundengenau)
• Überprüfung: Die beiden Sonnenuhren sind um 8 ° 51 ' in der Länge oder 35  min  20  s versetzt und befinden sich in derselben Zeitzone. Wir müssen daher die Sonnenzeit von Brest finden, indem wir sie aus der Sonnenzeit von Brüssel berechnen.
• Brest Sonnenzeit = Brüssel Sonnenzeit + (Brest Längengrad - Brüssel Längengrad) x 4

Die digitale App ist:

Diese Korrekturen zwischen Sonnenzeit und gesetzlicher Zeit können jedoch direkt auf etwas aufwendigeren Zifferblättern eingearbeitet werden, zum Beispiel mit einem Stil, dessen Form die Zeitgleichung ausgleicht, oder mit Stundenlinien , die die Korrekturen enthalten: Sie nehmen dann eine wellenförmige Form an, die die berühmte Achterkurve und können zusätzlich unter Berücksichtigung des Längengrades verschoben werden .

Eine Sonnenuhr kann noch andere Indikationen haben:

• das ungefähre Datum, d. h. die Jahreszeit, mit dem "Tageslichtbögen". Ein Tagesbogen , auch "Deklinationslinie" genannt, materialisiert den Verlauf des Schattens des Endes des Gnomon am selben Tag. Meistens begnügen wir uns damit, den Tagesbogen einiger "astronomisch" bemerkenswerter Daten wie der Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen zu zeichnen, möglicherweise erhöht (siehe zum Beispiel die in diesem Artikel vorgestellte Illustration der Krakauer Sonnenuhr) der entsprechenden Bögen andere Daten markieren den Eintritt der Sonne in ein Tierkreiszeichen. Diese zwölf Daten entsprechen Werten der ekliptischen Länge der Sonne, die ein Vielfaches von 30 ° sind; die Werte der Sonnendeklination zu diesen Zeiten betragen dann 0 °, ± 11 ° 28 ', ± 20 ° 09' und ± 23 ° 26 '; in der Praxis sind dann sieben Tagesbögen auf dem Zifferblatt dargestellt;
• die Stunden seit Sonnenaufgang („babylonische“ Stunden);
• diejenigen, die bis zur Schlafenszeit laufen („kursive“ Stunden);
• Sternstunden usw.

Die Organisation einer Sonnenuhr, deren konkrete Formen sind unzählige, erlaubt, vor allem am Ende des XX - ten  Jahrhunderts eine ganze Wahl Kunst zu entwickeln, manchmal sehr anspruchsvolle Dekoration seiner Oberfläche und die Arbeit oft von Achse beenden. Einige Zifferblätter sind echte Kunstwerke, Skulpturen oder manchmal monumentale Gemälde, manchmal ohne ebene Oberfläche, insbesondere die Armillarsphären .

Ein Motto oder ein Sprichwort ziert oft das Zifferblatt. Es kann auf Lateinisch sein: Carpe diem ("Ergreife die Gegenwart") oder Vulnerant omnes, ultima necat ("Jede [Stunde] tut weh, die letzte [Stunde] tötet"), Horas non numero, nisi serenas ("Ich tue nicht zähle, dass die friedlichen Stunden ”), Dies nostri quasi umbra super terram et nulla est mora (“Unsere Tage auf Erden sind wie ein Schatten, und es gibt keine Hoffnung”, Bibel: 1. Chronik 29:15 (Louis Segond), siehe die Abbildung der in diesem Artikel vorgestellten Krakauer Sonnenuhr), Lex est quodcumque notamus („Was wir schreiben, ist das Gesetz“: das Zifferblatt wird als Emblem der Notare gewählt); auf Französisch: "Wer zu lieben weiß, die Stunden sind leuchtend", "Souviens-toi de vivre", "Fürchte die Letzten"; oder in einer anderen Sprache: „  Sevel a ra an heol ewid an oll  “ (Bretonisch: „Die Sonne geht für alle auf“), „  Lou tems passo passo lou ben  “ (provenzalisch: „Die Zeit vergeht, vergeht gut“), Καλη η ωρα (griechisch: „Lass die Stunde schön sein“). Es kann humorvoll sein: "Ich zeige nur an sonnigen Tagen die Uhrzeit", "Ich werde klingeln, wenn du singst", auf einem mit einem Hahn verzierten Zifferblatt.

Natürlich funktioniert eine Sonnenuhr nicht, wenn die Sonne nicht sichtbar ist und das Wetter bedeckt ist. Der Schattenwurf des Mondlichts in der Nacht ermöglicht es jedoch, die wahre Zeit durch eine Korrekturfunktion des Mondalters zu finden. Sehr früh entwickelten fast alle Zivilisationen Instrumente, die dann die Sonnenuhr, insbesondere die Klepsydra, ablösen konnten .

• Sonnenuhr des Schiffs des Montbéliard- Archipels .

• Sonnenuhr im Hof ​​der Großen Moschee von Kairouan .

• Die beiden Sonnenuhren der Kirche in Gignese , Italien : eine, süd-südöstlich ausgerichtet, zeigt die Stunden des Morgens an, die zweite an der senkrechten Wand, ausgerichtet nach Südosten, zeigt die Stunden des Nachmittags an.

• Vertikale Sonnenuhr in Fort de Bonne-Espérance , Kapstadt (beachten Sie, dass sich diese Sonnenuhr auf der Südhalbkugel befindet ).

• Sonnenuhr in den Royal Botanic Gardens, Kew .

• Präzisions-Sonnenuhr Bütgenbach (Genauigkeit = ± 30 Sekunden) Position: 50° 25'23" N, 6° 12' 06" E .

• Sonnenuhr im Château d'Anet von R. Pfnor vermessen.

• Facettenreiche Sonnenuhr, Barrington Court, England

Arten von Zifferblättern

Die am häufigsten verwendeten Zifferblätter sind Stundenwinkel-Zifferblätter.

• Zifferblätter im Polar-Stil, d. h. entlang der Weltachse orientiert oder einmalig (gerade oder Augenmuschel-Stil)
  • Äquatoriales Zifferblatt
  • Horizontales Zifferblatt
  • Vertikales Zifferblatt
    • Abnehmendes Zifferblatt
      • Orientalisches Zifferblatt
      • Westliches Zifferblatt
  • Polares Zifferblatt
  • Schräg-abfallendes Zifferblatt

Aber es gibt viele andere Arten von viel originelleren Zifferblättern.

• Bifilares Zifferblatt
• Analemmatisches Zifferblatt
• Azimut-Zifferblätter
  • Die Azimutspinne
• Höhenskalen
  • Das Hirtenzifferblatt
  • Die Stundenplan-Quadranten
  • Die astronomischen Ringe
  • Navicula , die verallgemeinerte Version des Zifferblatts der Kapuziner
• Azimut- und Höhenskalen
  • Der Filterhut
  • Das Freeman-Zifferblatt
• Zifferblätter mit verschiedenen Stilen, die Teil von Zeitplänen sind
  • Das Zifferblatt von Pingré
• Hutzifferblätter
  • Zylindrisches Rumpfzifferblatt
  • Zifferblatt mit konischem Stamm

• Negative Sonnenuhr .
• Gnomonischer Block , bestehend aus mehreren gleichzeitigen Zifferblättern
• Mondzifferblatt , bei dem der Schatten der Sonne durch den des Mondes ersetzt wird
• Kanonisches Zifferblatt , das die kanonischen Stunden anzeigt indicating
• Gedenkzifferblatt

Software

Mehrere Software ist jetzt auf Websites frei verfügbar. Sie ermöglichen es, in Abhängigkeit vom Standort, der Art der Sonnenuhr und den gewünschten Komponenten (Tagesbögen, Zeitgleichung) für diese Anordnung schnell den Grundriss einer Sonnenuhr zu erhalten. Dem Wähler bleibt nur noch, diese Linie auf das Medium seiner Wahl zu übertragen, ohne sich eingehend mit Theorie und Berechnungen auseinandersetzen zu müssen.

Dazu gehören Shadows , Cadsol 2021, Solarium und Calcad.

Hinweise und Referenzen

1. „Messzeit“ , www.sciencesarabexpo.org (Zugriff am 27. Mai 2019).
2. Schweizerische Zeitschrift für Archäologie und Geschichte 76/2019, Hefte 1-2, diesem Thema gewidmete Ausgabe.
3. [PDF] „Eine Sonnenuhr für Studierende“ , jardin-sciences.unistra.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).
4. 1854 schrieb der ständige Sekretär der Académie des inscriptions et belles-lettres folgende Begründung: "Der Gnomon wurde gewählt, weil, wie die Sonne für die Stundenanzeige maßgeblich ist, auch die Unterschriften der Notare in vielen Fällen wenn nicht überhaupt, das genaue Datum der Akte, die Abfassung von Urkunden und Konventionen in den notariellen Akten macht das Gesetz der Teile, da die Sonnenuhr die Zeitregel in der Nutzung des Lebens ist. "
5. „Negative Sonnenuhr“ ( Calendrio solar ) , ruben.com.mx (Zugriff am 27. Mai 2019).
6. Cadsol-Software (Version 2021)
7. Cadsol: Beta-Version und Quellen auf SourceForge
8. „Solarium-Software“ , villagedeste.ens-lyon.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).
9. "Software Calcad" , gnomonique.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).

Literaturverzeichnis

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Anhänge

Zum Thema passende Artikel

• Bauernring
• Astronomischer Ring
• Hirtenzifferblatt
• Mondzifferblatt
• Dom Bedos de Celles
• Antoine Deparcieux
• Marc-André 2 Figueres (MA2F), für die monumentalen künstlerischen Sonnenuhren Project Himalaya in Sorède ( Pyrénées-Orientales ) und Solart2 in Rivesaltes ( Pyrénées-Orientales )
• Gnomon
• Gnomonic
• Geschichte der Zeitmessung
• Liste der denkmalgeschützten Sonnenuhren in Frankreich
• Liste der Pariser Sonnenuhren
• Tagesbett
• Jacques Ozanam
• Schatten (Software) , zum Berechnen und Zeichnen von Sonnenuhren

Externe Links

• Sonnenuhrenkommission der Astronomischen Gesellschaft Frankreichs , www.commission-cadrans-solaires.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).
• The Commission of Sundials of Quebec , cadrans-solaires.scg.ulaval.ca (Zugriff am 27. Mai 2019).
• Vollständige Bibliographie zu Sonnenuhren , www.shadowspro.com (Zugriff am 27. Mai 2019).
• Andere Bibliographie , kaekoda.free.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).
• Sonnenuhren mit gesetzlicher Frist , cadransdazur.free.fr (Zugriff am 27. Mai 2019).
• Michel Lalos, "  Gnomonische eine kleine Theorie: Theorie der Sonnenuhren  " , auf michel.lalos.free.fr , sl , Michel Lalos (persönliche Website von Free gehostet ) (Zugriff am 27. Mai 2019 ) .

Arabische Handschriften

• The Book of Remedies to Deficiencies in the Placement of Marble Sundials , 1319, www.wdl.org (Zugriff am 27. Mai 2019).
• Kleine Abhandlung über die Berechnungstabellen für den Bau von Sonnenuhren geneigt ( XVI th  Jahrhundert) www.wdl.org (Zugriff 27. Mai 2019).