تاريخ الساعة الشمسية: من الظل إلى قراءة الوقت

الخلاصة السريعة

يمتد تاريخ الساعة الشمسية عبر أدوات تقرأ موضع الظل. المزولة المعتادة تجمع شاخصًا يلقي الظل وسطحًا مدرجًا، وتدل قراءتها على الوقت الشمسي المحلي؛ لا تطابق ساعة التوقيت المدني تلقائيًا. [3]

• يصف عرض NIST التاريخي مسلات مصرية وأداة ظلية محمولة نحو 1500 قبل الميلاد؛ كانت الأخيرة تُقلب لقياس وقت ما بعد الظهر. [1]
• في كثير من المزاول يكون الشاخص موازيًا لمحور الأرض؛ تختلف الأشكال، وتحتاج قراءة الظل إلى شمس ظاهرة. [2]
• معادلة الزمن تصحح فرق الوقت الشمسي الظاهري والمتوسط. وخط الطول يحتاج إلى تصحيح مستقل إن لم يُدمج في المزولة. [2][3]
• في مثالنا الافتراضي: قراءة 12:00 مع تصحيحين +2 و+12 دقيقة تصبح 12:14. لم نضف توقيتًا صيفيًا. [3]

أدوات الظل المبكرة

يصف عرض NIST التاريخي مسلات مصرية وأداة ظلية محمولة نحو 1500 قبل الميلاد؛ كانت الأخيرة تُقلب لقياس وقت ما بعد الظهر. [1]

كانت الأداة المحمولة تضم عارضة تلقي ظلًا على ساق ذات علامات. ويفرق هذا المثال بين مراقبة ظل كبير وبين أداة صغيرة ذات تدريج. مصدر NIST هنا عرض تاريخي مؤرشف، لا إثبات أن شخصًا بعينه اخترع كل أشكال المزولة. [1]

الشاخص وسطح القراءة

في كثير من المزاول يكون الشاخص موازيًا لمحور الأرض؛ تختلف الأشكال، وتحتاج قراءة الظل إلى شمس ظاهرة. [2]

نسمّي حافة صنع الظل «الشاخص»، ونحدد موضع الظل على التدريج. تصميمنا المرسوم تخطيطي، فلا تستخدم زوايا خطوطه لصنع مزولة دقيقة؛ الموقع ونوع السطح جزء من إعداد الأداة. غياب الضوء المباشر يجعل المثال المرسوم بلا قراءة ظل واضحة. [2]

لماذا تختلف عن الساعة؟

معادلة الزمن تصحح فرق الوقت الشمسي الظاهري والمتوسط. وخط الطول يحتاج إلى تصحيح مستقل إن لم يُدمج في المزولة. [2][3]

يتغير التصحيح الأول خلال السنة؛ أما الثاني فيرتبط بموقع المزولة بالنسبة إلى خط طول التوقيت المرجعي. لذلك لا تعني كلمة «الظهر» في قراءة الشمس أن ساعة المنطقة ستعرض 12:00. كما لا نضيف التصحيح المدمج مرة ثانية. [2][3]

مثال حسابي مشروط

في مثالنا الافتراضي: قراءة 12:00 مع تصحيحين +2 و+12 دقيقة تصبح 12:14. لم نضف توقيتًا صيفيًا. [3]

نفترض موقعًا غرب الخط المرجعي بثلاث درجات: 15 درجة تقابل ساعة، فالثلاث تقابل 12 دقيقة. وتصحيح معادلة الزمن +2 دقيقة افتراضي، لا ليوم محدد؛ لم تدمج المزولة التصحيحين. [3]