Stai pensando di realizzare una meridiana sul muro della tua casa? O posizionarne una in giardino? Bene, qui parliamo proprio di questo.
Ti sarà capitato di vedere, nei mercatini, quelle meridiane di terracotta destinate ad essere appese su un muro qualunque della casa di campagna, così, tanto per abbellire un angolo. Beh, quelle non segneranno mai l’ora!
Sono tutte simili, fatte in serie, sono solo la stilizzazione di una meridiana, fatte solo per bellezza.
In questo articolo vedremo invece come realizzare una vera meridiana, di quelle che segnano davvero l’ora! Sia di tipo verticale, di quelle sulle facciate delle case; sia orizzontale, di quelle che vediamo nei giardini. E una semplice semplice.
Meridiana o Orologio solare?
Eh già, come dobbiamo chiamare il quadrante dove leggiamo le ore attraverso l’ombra donata dal sole?
Il termine corretto è: “Orologio solare”. La “Meridiana”, o “Linea Meridiana”, è solo uno degli elementi che compongono un Orologio solare, per la precisione è la linea che forma l’ombra dello Gnomone al mezzogiorno esatto dell’“Ora locale”.
Nell’uso comune però con il temine “Meridiana” si identifica spesso l’intero quadrante.
Ma che vuol dire Gnomone?
Gnomone
? Ora locale? Quadrante? Ma che vogliono dire queste parole?
Sono termini poco conosciuti ai non addetti ai lavori, e non sono i soli, ce n’è uno di cui mi piace molto il suono e che non è facile da pronunciare: “Lemniscata” e si riferisce ad una particolare linea che non sempre viene disegnata su un orologio solare.
Spendiamo due parole su questi termini strani, senza essere accademici ma solo per capire di cosa stiamo parlando.
Lo Gnomone
Si tratta dell’elemento che proietta l’ombra del sole. Può essere un tondino di ferro infisso nella parete, un triangolo in metallo o altro materiale che spunta come un “nasone” dalla parete, o può assumere svariate forme, l’importante è che proietti un ombra la cui posizione ci permetta di leggere l’ora (e a volte altre informazioni) sul quadrante dell’orologio solare.
Uno gnomone perpendicolare al piano del quadrante ci potrà indicare solo le ore. Uno gnomone posizionato parallelamente all’asse terrestre invece potrà indicare, oltre le ore, anche in quale mese dell’anno ci troviamo.
La lunghezza dello gnomone è in funzione alla grandezza del quadrante che vuoi realizzare, maggiore è la lunghezza, più grande sarà il quadrante. Questo dipende da quanto spazio hai sulla parete.
Il Quadrante
Si definisce così l’area interessata dal passaggio dell’ombra dello Gnomone durante l’arco della giornata e dell’anno. Su quest’area sono tracciate tutte le linee, i numeri e i simboli che ci permettono di “leggere” l’orologio solare.
Ora locale
Qui ci si deve concentrare un po’, il concetto non è immediato, cercherò di essere il più semplice possibile. Vediamo se ci riesco.
Siamo ormai abituati all’uso dei “Fusi orari”, quelle fette verticali che dividono la superficie terrestre in spicchi, entro i quali l’ora è quella, per tutta l’area dello spicchio.
Rappresentazione schematica del fuso orario.
Si tratta di una convenzione, introdotta da una commissione internazionale dal primo Novembre del 1884, per rendere più semplice il coordinamento temporale entro determinate aree.
È per i fusi orari che, ad esempio, Pescara ha lo stesso orario di Roma o di Cagliari. Ma se andiamo a guardare una qualsiasi cartina geografica dell’Italia, notiamo che Roma è molto più ad Ovest rispetto a Pescara e Cagliari ancor di più.
Cosa comporta questo? Che il Sole passerà sopra la verticale di Pescara molto prima di passare sulla verticale di Roma e dovremo aspettare ancora affinché passi sulla verticale di Cagliari.
In altre parole, se ci dovessimo basare esclusivamente sulla posizione del Sole per determinare l’ora, ci accorgeremmo che a Pescara è Mezzogiorno vero mentre a Roma sono le 11, 53 minuti e 57 secondi e a Cagliari le 11, 40 minuti e 37 secondi.
Quando a Roma è Mezzogiorno vero, a Pescara sono le 12, 3 minuti e 09 secondi ed a Cagliari le 11, 37 minuti e 28 secondi.
Detto in altre parole: il sole perfettamente in verticale ci mette 20 minuti e 23 secondi per arrivare da Pescara a Cagliari.
Ecco, questa è l’ora locale, l’ora determinata dalla posizione del Sole in un determinato punto della superficie terrestre.
L’adozione dei Fusi orari ha reso più semplice la determinazione dell’ora, considerandone una univoca per tutta l’area del Fuso orario stesso.
Nel realizzare un Orologio solare nel nostro giardino o sulla parete del casolare, potremo scegliere se far indicare al quadrante l’ora locale o l’ora del Fuso. In genere si opta per l’ora del fuso.
Tutta questa disamina (con la quale spero di non averti annoiato) ci aiuta a capire il funzionamento di un orologio solare e soprattutto a capire la funzione della “linea Meridiana”. Quest’ultima è una linea, perfettamente verticale, disegnata sul quadrante e che indica, quando l’ombra dello gnomone coincide con essa, il momento esatto del mezzogiorno in quel luogo preciso dove si trova l’orologio solare.
L’Equazione del Tempo e la Lemniscata
L’Equazione del Tempo è un parametro di notevole importanza se vogliamo leggere con esattezza il nostro orologio solare. Si tratta della differenza del tempo segnato dagli orologi con quello indicato dal quadrante solare.
Questo perché, a causa del percorso ellittico della terra intorno al sole, la velocità del nostro pianeta varia continuamente (è massima quando la terra si trova al Perielio, cioè alla sua minima distanza dal sole intorno al 3 Gennaio, ed invece è minore quando la terra si trova all’Afelio intorno al 5 di Luglio).
Il giorno solare subisce quindi continue variazioni così che, se osservi quotidianamente la meridiana, noterai che questa anticipa o posticipa rispetto al nostro orologio, fin anche di 16 minuti.
Sono solo quattro i giorni in cui l’ora del nostro orologio coincide con quello dell’orologio solare se le linee orarie sono riferite all’ora del fuso etneo: il 16 aprile, il 1° settembre, il 25 dicembre e il 13 giugno.
Per ovviare a questa imprecisione si usa spesso disegnare sul quadrante, di solito in corrispondenza della linea oraria delle 12, una curva a forma di 8 allungato dove l’estremità dell’ombra dello gnomone andrà a cadere per indicarci le 12 esatte per ogni giorno dell’anno.
Quadrante solare che si trova a Venezia, presso la Riva degli Schiavoni. La Lemniscata è disegnata sulle ore 12.
Alcuni quadranti, molto complessi, riportano la lemniscata per ogni linea oraria, difficili da calcolare ma molto precisi nella indicazione dell’ora.
Le linee diurne
Nell’immagine sopra, quella dell’orologio solare fotografato a Venezia, puoi vedere due linee curve ed una diritta quasi orizzontale. Quella curva in alto è la linea Solstiziale invernale, quella curva in basso è la linea Solstiziale estiva, quella diritta è la linea Equinoziale.
Sono le linee che rispettivamente percorrerà l’apice dell’ombra dello gnomone nel giorno del Solstizio invernale (22 dicembre), nel giorno del Solstizio estivo (22 giugno) e, quella diritta, durante le giornate degli Equinozi (21 marzo e 23 settembre).
Per personalizzare il tuo orologio solare, potresti aggiungere la linea diurna di una o più date importanti. Il tuo compleanno, quello di una persona cara, o una qualsiasi data a tua scelta.
Tre libri per approfondire:
Costruire meridiane. La geometria degli orologi solari – di Raffaele Garofano
L’orologio solare più semplice
Anche senza conoscenze di astronomia e trigonometria, puoi realizzare un semplice ma funzionale orologio solare.
Prendi un disco di legno, con un diametro di 60-70 centimetri va benissimo, ma puoi scegliere di farlo più piccolo o più grande a secondo dello spazio a disposizione, il funzionamento non cambia.
Segna il centro e traccia con una matita ed una riga da disegno una linea che va dal centro alla circonferenza, in pratica un raggio del cerchio. Disegna poi il diametro ortogonale al raggio che hai appena tracciato. Il raggio tracciato per primo rappresenta il mezzodì (la Meridiana), gli altri due corrispondono alle 6 del mattino e alle 6 (o 18) del pomeriggio.
Lo schema delle linee da tracciare sul disco per ottenere l’orologio solare (nel disegno ce ne sono solo alcune).
Con l’aiuto di un goniometro, di quelli che si usano per disegno tecnico alle medie, dividi in dodici parti uguali lo spazio fra il raggio delle 6 e quello delle 18. Ogni spicchio deve essere di 15°. Queste linee rappresentano le ore intermedie. Ripassa con un pennarello le linee tracciate a matita e scrivi l’ora vicino ogni linea. Ricorda che devono essere segnate in senso orario, le 6 alla tua destra, le 12 verso di te e le 18 alla tua sinistra.
Un esempio di come si può realizzare il semplice orologio solare.
Bene, hai definito il quadrante, ora devi realizzare lo gnomone. Puoi utilizzare un bastone ma che deve essere ben dritto. Un manico di scopa andrebbe benissimo. Fai un foro nel punto dove hai segnato il centro delle linee, foro dello stesso diametro del manico di scopa. Passa il manico attraverso il foro e fissalo quando la parte che fuoriesce dal lato del quadrante è pari a circa metà del raggio di quest’ultimo.
La lunghezza della parte inferiore è un po’ più complicata da definire. deve essere tale da inclinare il piano esattamente secondo la Latitudine del luogo in cui viene installata. Nel disegno seguente è riportato come regolare l’inclinazione del quadrante.
Inclinazione del quadrante dell’orologio solare.
La linea delle ore 12 deve essere perfettamente allineata verso Nord, come indicato nel disegno. Puoi utilizzare una bussola ma, questa indica il Nord magnetico che è leggermente diverso dal Nord celeste, indicato più precisamente dalla Stella Polare. Se vuoi essere più preciso, devi aspettare la notte, munirti di un filo a piombo, individuare la Stella Polare e allineare esattamente la linea delle 12 alla stella.
Il valore della Latitudine lo puoi ricavare secondo le indicazioni che trovi poco avanti.
Come si calcola un orologio solare da parete
Quando parliamo di quadranti disegnati su una parete, dobbiamo tenere presente che ogni orologio solare è diverso da un altro. I parametri da cui si parte sono tre, e molto semplici: la Latitudine e la Longitudine del luogo dove lo si realizza e la Declinazione o Azimut della parete, rispetto ai punti cardinali, su cui verrà disegnato il quadrante.
Per il semplice orologio solare descritto poco prima ti è sufficiente la Latitudine.
Nel caso di orologi solari orizzontali, quelli sulle colonnine in mezzo ai giardini per capirci, sono necessarie la Latitudine e la Longitudine.
Per conoscere Latitudine e Longitudine oggi è molto facile. Un tempo si dovevano consultare le mappe dell’Istituto Geografico Militare e calcolarsi questi dati con una buona consapevolezza di cognizioni topografiche. Oggi basta andare su Google Maps, cliccare con il mouse sulla nostra casa e leggere, in basso sullo schermo del computer i dati riportati.
Questo è un esempio pratico:
La Latitudine e la Longitudine di una casa.
I dati riportati da Google Maps sono in Sessadecimali, cioè, il numero prima della virgola è una frazione di 360° (l’angolo giro) mentre i valori dopo la virgola sono in decimali.
Poi vedremo meglio come gestire questi numeri. Per ora diciamo solo che queste coordinate permettono di identificare, con precisione altissima, la posizione della nostra casa rispetto a tutta la superficie terrestre.
Ci serve un altro dato
Per calcolare le linee da disegnare sulla nostra parete ci serve, come dicevo, un altro dato: la “Declinazione” della parete stessa, chiamata anche “Azimut della parete”.
Si tratta della posizione della parete rispetto ai punti cardinali.
Rappresentazione schematica dell’angolo di declinazione.
Per calcolare con precisione questo parametro possiamo usare un metodo piuttosto semplice che ti descrivo ora.
Un sito molto utile
Dobbiamo conoscere, per prima cosa, il preciso istante del mezzogiorno vero nel luogo in cui ci troviamo. Qui ci può essere d’aiuto un complesso ma esaustivo sito che si occupa di calcolare la posizione del sole per ogni punto sulla superficie terrestre.
Il sito si chiama https://www.sunearthtools.com/
È pensato per i progettisti di impianti solari ma, vediamo come sfruttarlo per i nostri fini: nel menu a sinistra clicca sulla voce “Posizione del sole”. Si aprirà una pagina dove poter inserire le coordinate del luogo che ci interessa ma, molto più semplicemente puoi cercare visivamente la tua casa nella finestra, molto simile a Google Maps che trovi poco sotto.
Di default ci trovi una posizione generica posizionata in America, basta arretrare con la rotella del mouse o con le dita sull’i-pad per spostarti sulla superficie terrestre e identificare l’Italia e poi, via via, la tua casa. In alternativa c’è il campo “cerca” dove puoi inserire il nome della città in cui ti trovi e la mappa si posizionerà con precisione.
La schermata iniziale di SunEarthTools
L’icona che rappresenta dei piani sovrapposti, in alto a destra della finestra della mappa, permette di scegliere una visualizzazione con i nomi delle città, dei paesi e delle strade oppure una vista satellitare, dove identificare visivamente il luogo ricercato.
Una volta che hai identificato la tua casa, un doppio click sulla sua immagine farà apparire un disegno con lo schema della posizione del sole nelle diverse ore della giornata.
Nell’area a destra che vedi nell’immagine sopra, si può scegliere l’ora da calcolare. Nell’esempio della foto abbiamo inserito i dati seguenti: Anno 2021, mese 10, giorno 17, ora 12 minuti oo.
Qui inserirai i dati del giorno in cui effettuerai le rilevazioni e l’orario, le 12:00.
La visualizzazione della mappa satellitare del luogo scelto.
Quello che a noi interessa è poco più sotto. Scorrendo in basso trovi diversi grafici e delle tabelle. La tabella importante la vediamo nell’immagine successiva.
L’ora del Mezzogiorno vero in questa specifica località.
L’orario indicato dalla freccia rossa nella casella “Mezzogiorno” è quello in cui dovremo fare le nostre rilevazioni. Nell’esempio dell’immagine, il Mezzogiorno locale sarà, secondo l’ora del fuso, alle ore 13, 10 minuti e 58 secondi. Vedi quanta differenza può esserci!
Come fare le rilevazioni
Ci serve una tavoletta, in legno o altro materiale leggero ma comunque solido, dove abbiamo disegnato una linea perfettamente ortogonale al lato che poggeremo sulla parete.
E un filo a piombo, che ci servirà per vederne l’ombra.
Metodo per determinare l’Azimut della parete al momento del Mezzogiorno locale. (Immagine tratta dal libro: “Le Meridiane” di G.C. Pavanello e A. Trinchero – Giovanni de Vecchi editore – 1996)
Fissa la tavoletta sulla parete, assicurandoti con una livella che sia perfettamente in piano. Aspetta l’orario giusto e segna con una matita l’angolo che si viene a formare fra l’ombra del filo a piombo e la linea ortogonale alla parete che hai disegnato sulla tavoletta. Quest’angolo è l’Azimut della parete su cui andrai a realizzare l’orologio solare.
Come procediamo ora?
Bene, abbiamo tutti i parametri da cui partire per il calcolo: La Latitudine, la Longitudine (presi da Google Maps) e l’Azimut della parete della casa.
Non ci resta che eseguire i calcoli per tracciare il disegno da riportare sulla parete. Per questo ti possono essere d’aiuto diversi programmi che trovi su Internet.
Qui ne riporto alcuni ma puoi fare una semplice indagine sui vari motori di ricerca per trovare quello che trovi più comodo e facile.
Altrimenti puoi inviarmi i dati di base e posso fornirti il disegno schematico del quadrante e dello gnomone.
I motti
Ogni orologio solare che si rispetti è accompagnato da un motto, una frase che spesso si riferisce al fluire del tempo o al cammino del sole.
Quasi sempre scritta il Latino, un po’ per tradizione e un po’ per dare un’aria importante al quadrante.
Alcune classiche e che si fanno riferimento al funzionamento del quadrante, ne riporto qualcuna per semplice esempio:
HORAS NON NUMERO NISI SERENAS – segno solo le ore serene
SERIUS EST QUAM COGITAS – È più tardi di quanto tu creda
SINE SOLE SILEO – Senza sole taccio
SIT FAUSTA QUAE LABITUR – Che quest’ora vi sia propizia
UTERE, NON NUMERA – Non contarle, mettile a profitto
Alcune sono un poco menagramo e personalmente le eviterei:
OMNES VULNERANT ULTIMA NECAT – Tutte feriscono, l’ultima uccide
PRAESENT TIBI ULTIMA PLURIBUS – L’ora che stai vivendo è l’ultima per i più
PROPERAT HORA MORTIS: ULTIMA CUIUSVIS EXPECTANDA DIES – Si avvicina l’ora della morte: l’ultimo giorno deve essere atteso da ognuno
Insomma, di questo genere è meglio lasciarle perdere, vedresti molti fare gesti apotropaici passandole davanti! O magari puoi contare sul fatto che ormai in pochissimi conoscono il Latino…
Poi ci sono quelle simpatiche e che spesso esortano all’apprezzare la vita, forse son quelle più accattivanti:
CHI MI GUARDA E NON LAVORA MOLTO PRESTO VA IN MALORA
COL BEL TEMPO TI INDICO IL BUONO
DO SI SOL MI – Do [l’ora] se il Sole mi [dà la luce]
È L’ORA DI BERE
GUARDA L’ORA E TU, QUI, ADESSO, SE STAI A PERDER TEMPO SEI UN FESSO!
PASSEGGER ABBI PAZIENZA, SENZA IL SOLE NON DO UDIENZA
Questi che hai letto sono pochissimi esempi rispetto alle centinaia e centinaia di motti che si trovano sui quadranti solari in ogni parte del mondo. Nelle pagine del sito ArsGnomonica ne puoi trovare quasi duemila, raccolti qua e là dagli appassionati.
La Gnomonica, l’arte di realizzare orologi solari, spazia molto di più di quello che ti ho descritto in questo articolo. Un articolo non è un libro ed ho dovuto essere sintetico. Spero però di averti incuriosito ed aver acceso il desiderio di realizzare su una parete della tua casa (quella esposta più a Sud mi raccomando) un bel quadrante solare, arricchito da un motto e magari da gradevoli decorazioni pittoriche.
Se vuoi puoi contattarmi o scrivere nei commenti. Mi troverai disponibile per ogni approfondimento e suggerimento al riguardo.
2 commenti
Articolo molto chiaro ed esaustivo. 11 anni fa ho avuto la stessa passione e ho realizzato due quadranti solari sulla abitazione che allora era dei miei genitori. Roberto Busana
Grazie mille Roberto,
Un quadrante solare è sempre un bel vedere sulla facciata di una casa. Sono contento che l’articolo risulti chiaro, avevo paura che le tante informazioni potessero generare confusione.
A presto
Fabio