Güneş Saati, Zaman Dengelemesi

Güneş Saati, Zaman dengelemesi


Yerkürenin saydam olduğu ve merkezinde bir gözlemci bulunduğu varsayılırsa, bu gözlemci için, zamanın Ölçülmesi bir sorun yaratmaz Dünya'nın, Güneş'e göre kendi ekseni çevresinde dönmesi sonucu Güneş, 24 saatte ancak bir kez aynı boylam çizgisini keser Yalnız, 24 saatte bir yinelenen bu kesim noktası, mevsim değişikliklerinden ötürü, biraz daha kuzeyde ya da güneyde yeralabilir Güneş'in hareketini izlemek için, 24 eşit saat aralığına bölünmüş dairesel bir kadran, ekvator düzlemine oturtulur ve merkezine düşey bir çubuk (dünyanın dönme eksenine paralel) yerleştirilir Artık mevsim ne olursa olsun, çubuk gölgesiain ucu, her gün aynı saatte aynı doğrultuyu gösterecektir

Ne var ki, Güneş hareketinin yıl boyunca değiştiği, bu yüzden de güneş saatinin, duyarlı bir mekanik saatle karşılaştırıldığında on beş dakika kadar ileri ya da geri olduğu görülür Bunun nedeni, Dünya'nın Güneş çevresindeki yörüngesinin tam bir daire değil, bir elips biçiminde olmasıdır Güneş, elipsin merkezlerinden biri üstünde bulunmaktadır XVII yüzyılda KEPLER'in ortaya koyduğu gibi, Dünya, Güneş'e yakınken daha hızlı hareket eder Dolayısıyle Güneş, bazen ortalama yerinin ilerisinde, bazen de gerisinde kalır Normal saat zamanı ile güneş saati zamanı arasında ortaya çıkan bu farka,«zaman dengelemesi

Gerekli düzeltmeler yapıldığında, dünyanın merkezindeki bir güneş saatiyle gerçek zaman okunabilir Bunu sağlamanın bir yolu, zamanı, güneş saati mili (gnomon) üstünden okumak ve merkezden gelen düz çizgiler yerine, yılın çeşitli zamanları için değişik saat işaretleri bulunan, biraz eğri çizgiler kullanmaktadır Böylece, uygun işaretlere göre okuma yapılarak, birkaç saniye yanlış payıyla gerçek zaman bulunabilir
Bununla birlikte, gerçek güneş saati çeşitli sorunlar yaratır Güneş alan herhangi bir düzlem üstüne (ister yatay, ister düşey, ister eğimli olsun) güneş saati yerleştirilebilir Ama güneş saati milinin doğrultusu, mutlaka Dünya'nın dönme eksenine paralel olmalı, yani Kuzey yarıkürede çubuğun ucu Kutup yıldızını göstermeli, saat çizgileri de, dünyanın merkezindeki varsayımsal kadranın çizgilerine paralel olmalıdır Dünya yüzeyinde herhangi bir yere yerleştirilen güneş kadranının, ekvatora paralel olmasına genellikle olanak yoktur Bu yüzden, ekvatora paralel varsayımsal bir kadrandan, Kutup yıldızı doğrultusunda, güneş kadranı üstüne izdüşüm alınır


İlk bakışta karmaşık görünmesine karşın, en yalın güneş saati düzenlerinden biri, halkalı güneş saatidir Bir küre iskeleti biçimindeki halkalı güneş saatinin, merkezden geçen ekseni eğiktir Eğimli eksen, saat milidir Zaman aralıkları eşit bölmeler halinde bir halkaya işaretlenmiş ve saat miline dik bir düzlem içine yerleştirilmiştir Mil, o yerdeki enlem açısına eşit bir eğimle, kuzey-güney doğrultusunda yerleştirilir Bu durumda mil, Yer'in dönme eksenine paraleldir Bu tür güneş saatinin bir olumsuz yanı vardır: Halka dikkatli yapılmamışsa, Güneş'in tam ekvator üstünde bulunduğu, mart ve eylül aylarında (gece ile gündüzün eşit olduğu zamanlar), saat birkaç gün çalışmaz Ekvatorla çakıştırılmış olan halka, gece ile gündüzün eşit olduğu günlerde (ılım ya da ekinoks) kendi ışığının önünü keser Dolayısıyle halkalar, ya tam olarak kapatılmazlar ya da
deliklerden bir miktar ışık geçebilecek biçimde düzenlenirler

İstenilen bir yüzey üstüne, mil ile birlikte zaman işaretlerinin de izdüşümü aktarılarak, düzlemsel güneş saatleri yapılabilir Birçok yapının duvarında, doğrudan doğruya Güneş'e bakmayan güneş saatleri bulunur Bunlarda da saat mili, dünyanın dönme eksenine paralel kalacak bir açıyla duvara yerleştirilmiştir Mil gölgesinin yalnız uç noktasının okunduğu yerlerde, mil, duvara dik açılı olarak da yerleştirilebilir


Çizgilerin mekanik izdüşümünü almak yerine, çağdaş güneş saatlerinde gerekli açılar, trigonometri yoluyla hesaplanır Bununla birlikte güneş saatleri, binlerce yıldır pratik amaçlarla kullanılmıştır Bunların ilk örneğine Mısır'da raslanır Romalıların da yarıküre biçiminde güneş saatleri olduğu, ayrıca, taşınabilir güneş saatleri de kullandıkları bilinir Daha sonraları yapılan taşınabilir güneş saatleri, enleme göre ayarlanabiliyor ve meridyeni bulmak için pusulayla birlikte kullanılıyordu Ama Romalılar, kuzeyin nasıl bulunduğunu bilmediklerinden, zamanı, düşey gölge çubuğunun gölgesinin uzunluğuyla ölçmüşlerdir Verilen bir enlemde Güneş, yılda ancak iki kez gökyüzünde aynı noktada bulunduğundan, yılın farklı zamanları için farklı ölçekler kullanılmıştır