Tip | güneş saati |
---|
Gelen Gnomonik , bir meridyen bir enstrüman veya hassas anı bulmak için izin veren bir yapıdır güneş öğlen . Bu girdi, meridyen çizgi, bir izi ile çakıştığı bir tarzda sonu gölge yapılır meridyen genellikle bir destek üzerinde, dikey ya da yatay. Bir bakıma en basit ifadesine indirgenmiş bir güneş saatidir .
Burada iki tür meridyen ayırt edebiliriz: "olağan" meridyenler ve "astronomik" meridyenler:
Bugün artık kullanılmaz hale gelmişler, yalnızca yaratıcılarının hayal gücüne bağlı biçimlerde, gnomon tutkunları sayesinde yeniden doğuyorlar.
Bu meridyenler, aslında, yalnızca saat aralığı öğlen saatlerinde minimuma indirilen güneş saatleridir. Çoğunlukla dikey ve dışsaldırlar ve kadranlar gibi kiliselerde, konaklarda ve kamu binalarında bulunurlar, burada herkes öğle saatlerinde gelip saatini kurabilir.
Kadranlarla aynı unsurlara sahipler, en basit haliyle, güneş öğlen çizgisinin çizildiği bir masaya gölge düşüren bir tarza sahipler:
stilNadiren polar veya düzdür. Gerçekten de, bu iki durumda, masaya yansıtılan gölgenin sınırları oldukça bulanık ve okuma çok kesin değil. Masaya bir tripod (sistemin sağlamlığını sağlayan üç ayak) ile tutturulmuş büyük bir diske delinmiş bir vizör lastiği ile gerçekleştirilmiş sahte bir dakik stile tercih edilir. Plaka, masa üzerinde bir gölge alanı oluşturur. Bu gölge bölgesinin merkezinde, vizör lastiği, çevredeki gölge ile iyi bir kontrast oluşturacak, oldukça net bir çerçeveye sahip bir ışık noktası oluşturacaktır. Böylece öğle vakti ifadesi daha kesin olacaktır.
Bir meridyen artık dışarıda değil, bir binanın içinde olduğunda, güneş ışınları duvarda delinmiş bir delikten geçer; bu durumda, oculusa yerleştirilen vizör lastiğine daha çok gnomon denir .
Çoğu zaman dikeydir. Gün ortası çizgisinin kendisi dikeydir. Okuma doğruluğunu artırmak için meridyenlerin boyutu genellikle sıradan kadranların boyutlarından daha büyüktür; dahası, kadran ve meridyen bazen ilişkilendirilir.
Enlemlerimizde , Güneş her zaman öğle vakti orada olmaz. Olası bir güneş ışınını öğleden bir süre önce veya sonra yakalamak için, diğer zaman çizgileri ve bunların alt bölümleri, merkez çizgiye göre simetrik olarak eklenebilir. Bu nedenle, beş dakikada beşten ve / veya çeyrek saatten çeyrek saate, çoğunlukla ± 1 saatlik aralıklarla çizilen ek çizgiler vardır.
Gün ortası çizgisiyle basit meridyen (yaklaşık 1750).
Üç saatlik çizgileri olan meridyen.
Çeyrek saat çizgili sedir (yaklaşık 1719).
1/2 saatlik hatlara sahip sedir (yaklaşık 1670).
Tabloya ek göstergeler yerleştirilebilir: gündönümü ve ekinoksları , zodyak işaretlerini vb. gösteren günlük yaylar veya sapma çizgileri . Amaçları her şeyden önce dekoratiftir; ayrıca meridyen ve takvimin uyum içinde olduğunu gösterirler.
Sırasında XVIII inci yüzyılın ihtiyaç artık bağlı günlük değişir gerçek güneş zamanı öğlen ödenecek görünen zaman denklemi , ancak saatin düzenli çalışması doğrultusunda, moment öğlen yerel ortalamasını ele geçirmek için. Daha sonra meridyenler , kökeni Fransa'da Grandjean de Fouchy'ye atfedilen sekiz rakamlı bir eğri ile zenginleştirilecektir .
Greenwich'te modern hava ortası divan .
Meridian, Rennes belediye binasında (post. 1743).
Bir kompleks meridyen Troyes (1764).
Aix-en-Provence'ta (1864) güneş saati-meridyen ilişkisi .
Parma'da saat, kadranlar ve meridyen (1828).
Meridyen çizgisi ve ek çizgileri klasik gnomonik yöntemlerle çizilir.
Günümüzde özel yazılımlar, birkaç tıklamayla güneş saatleri ve meridyenler çizmeyi mümkün kılıyor, özellikle de François Blateyron tarafından geliştirilen Shadows .
Başlangıçta, meridyenler kesinlikle gnomon ile bağlantılıdır . Bir gnomonun ayağını yansıtılan gölgenin minimum olduğu noktaya bağlayan yere bir çizgi çizilir çekilmez - herhangi bir güneş ışığı için - bir meridyenimiz (gnomon + meridyen çizgisi) olur.
En yaşlıYalnızca güneş öğle vaktini göstermeye hizmet eden olağan meridyenler, orta çağda ender öncüllere sahipti. Böyle :
O kadar değildi XVI inci topluluklarına meridyen öğle verecektir yüzyıl. Hayatta kalan birkaç nadir örnek, daha nadiren sivil olan dini binalarda bulunur:
Bu dönem divan kullanımının her yerde geliştiğini görecek; Fransa'da yaklaşık 200 tane var.
Katedrallerin, kiliselerin ve manastırların, kalelerin, prens saraylarının ve konakların yanı sıra hastaneler, kolejler, meydanlar, köprüler ve kavşaklar gibi halka açık yerlerin cephelerini süsleyecekler. Onların çoğalması, saatçiliğin ilerlemesine karşılık gelecektir.
Huygens 1660'larda saat sarkaçını icat etti Bu, yakında Paris Bilimler Akademisi'nde uygulanacak önemli bir adımdır . 1670'ten itibaren saatler, astronomlara iyi bir güvenilirlikle saniyeleri gösterebilirdi. Öte yandan saatler de gelişecek ve minyatürleşecek. Böylece 1675'ten itibaren, regülatör olarak kullanılan sarmal yayın ve dakikaların ölçülebilir olduğu iki ibreli saat ve saat kadranlarının görünümünü görüyoruz. Hali vakti yerinde sınıflar bu yeni enstrümanlara aşık olacak ve herkes onlarla mümkün olan en doğru güneş zamanını geçirmek isteyecek.
Ancak Güneş çok "düzenli" değildir: zaman denklemi, bir dakikaya kadar günlük varyasyonların olabileceği ve kümülatif olarak bu varyasyonların yaklaşık on beş dakikaya ulaşabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, saatinizin göstergesinin Güneş ile uyumlu olup olmadığını sık sık gelip görmeniz gerekir. Bunu yapmak için güneş saati var, ancak her zaman büyük bir doğrulukla zaman vermiyor. Yerel öğlen anını birkaç saniye içinde, dakika saatleri için yeterli doğrulukta takdir edebileceğiniz basit meridyenlere tercih edilecektir (merkezi saniye ibresi 1730'lara kadar ortaya çıkmaz).
Meridyenleri sık sık ziyaret etmenin sıkıcı olacağı kabul edilmelidir. Güneş, saatten ve saatten daha az düzenlidir. Yavaş yavaş, on yıllar boyunca, ortalama zaman gerçek zamanın yerini alacaktır.
Örneğin, bir yıldızın doğru yükselişinin ortalama saat cinsinden ifade edildiği gökbilimciler arasında ilki , Jean Picard'dan gelen standart bir yöntem . Yöntemi kullanmak için, 1730 civarında Grandjean de Fouchy, Lüksemburg Sarayı'ndaki ilk yatay meridyenlerinden birini, yerin ortalama zamanını doğrudan yakalamasını sağlayacak sekiz rakamlı bir eğriyle inşa eden ilk kişi oldu. Hôtel de Montmor'un
avlusunda bununla çağdaş bir tane var .
Birkaç on yıl sonra, bazı gerçek zaman meridyenleri aynı sekiz rakamı eğrisiyle süslenecek. Daha sonra zaman ortası meridyenleri haline gelirler.
Gelen XIX inci yüzyılın ortalama süre gereklidir. Paris'in saatleri, 1780'de Cenevre, 1792'de Londra ve 1810'da Berlin şehirlerinden sonra, 1826'da (1816'da değil) yeni zamana ayarlandı. seri olarak üretilmiştir. "Endüstriyel meridyenler" çağı olacak. Yüzyılın sonu yeni zamanın resmileşmesini görecek: 14 Mart 1891 tarihli yasa, Fransa ve Cezayir'deki yasal zamanın Paris'in ortalama zamanı olacağını kararlaştırıyor .
Hôtel Chenizot, Paris, 1730?
Mary Magdalene, Kilisesi Avenches , XVIII inci yüzyılın.
Arap tarzı divan, takvim fonksiyonlu, Tunus , 1876.
Chavin divan, Le Gua (Isère) , 1877.
Urbain Adam , Colmar , 1866 , endüstriyel divan .
St. Lawrence, Church of Winterthur , XIX inci yüzyıl.
Yavaş yavaş, saatçiliğin ve telgraf iletişiminin, ardından telefonun ilerlemesi karşısında, meridyenler kullanılmaz hale gelecektir. Ancak, onlar gitmeyecekler; nostaljik ve gnomonik meraklılar, güneş zamanının bu koruyucularının yeni örneklerini korumaya ve yaratmaya devam edecekler; Böylece 1900'lerden beri Fransa'da elliden fazla geleneksel meridyen ortaya çıktı.
Bari'deki Meridyen Anıtı , 1987.
Colorado Springs'de ekvator güneş saati ve meridyen , 2009.
Meridian, La Chapelle-aux-Lys , 2014.
Bu "büyük meridyenler" Güneş ile ilgili astronomik ihtiyaçlar için yaratılmıştır. Gözlemevlerinde ve büyük binalarda, çoğunlukla kiliselerde bulunurlar. Yatay, tabii ki vakaların çoğunluğunda, bu onların ana işlev değil, güneş öğle gösteriyor, ancak: bunlar tarihlerini belirlemek mümkün hale solstices ve ekinoks , günlük meyl öğle saatlerinde güneşin, uzunluk bir yıl ve son olarak bir meyil ekliptik .
Genel halk divanlarında olduğu gibi, aynı temel unsurlardan oluşurlar:
Basit gnomonik formüller, teorik bir meridyenin diyagramını çizmeyi mümkün kılar:
Teorik yükseklik Güneş'in, öğle saatlerinde, şekli şöyledir:
h m = 90 ° - φ + δnerede φ ise enlem yerin ve ö sapma yıllık hareket Güneşin.
At solstices , aşağıdaki değerleri alır:
h m sol = 90 ° - φ ± εburada ε , dikkate alınan dönemin ekliptiğinin eğikliğidir . İkincisi aynı zamanda Güneş'in maksimum δ sapmasıdır .
δ = 0 olan ekinokslarda :
h m eş = 90 ° - φφ ve ε biliniyorsa, örneğin kendimize gnomonun yüksekliğini vererek, meridyenin yer uzunluklarını çıkarabiliriz ve bunun tersi de geçerlidir.
Önerilen yöntem sonuna kadar büyük bir meridyen iz için kullanılan en hangi karşılık gelir XVIII e yüzyılın.
Bir gnomonun yatay zemindeki gölgesinin öğle saatlerinde en kısa olduğu iyi bilinir, ancak bu uzunluk pratik olarak sabittir ve bu da gnomon'un ayağını gnomon'un ayağına bağlayan meridyen çizgisinin seyrinde büyük bir belirsizliğe neden olur. minimum gölgenin sonu. Nispeten kesin olan basit bir geometrik yöntem, çok erken bir zamanda orijinal yöntemin yerini aldı.
Antik çağlardan beri bilinen atalara ait yöntem, "Hint daireleri" yöntemi veya eşit güneş gölgeleri yöntemidir.
Gelecekteki meridyen çizgisinin yatay düzleminde, öğleden önce - örneğin sabah 9 ile sabah 10 arasında - gnomonun gölgesinin dört ila beş ucunu zemine doğrultun, sonra gnomon'un ayağını ortalayarak ve içinden geçen daireler çizin. noktaları işaretler. Öğleden sonra, bu farklı dairelere, cücenin gölgesinin sonunun ardışık geçişlerini gösterin. Aynı daire üzerinde bulunan noktaları birleştirin (eşit güneş gölgeleri), bu tüm daireler için ve elde edilen segmentlerin dik açıortaylarını çizin (tanım gereği gnomonun ayağından geçer). Aracıların kafası karışmış olmalı: meridyen çizgisini somutlaştırıyorlar.
Yöntem, yalnızca Güneş'in eğiminin pratik olarak sabit olduğu gündönümlerinde kesinlikle doğrudur. Eşit güneş gölgelerinin Güneş'in eşit yüksekliklerine karşılık geldiğine de dikkat edin.
Karşılık gelen yükseklikler yöntemiYöntem, bir önceki gibi, öğleden önce ve sonra, Güneş'in eşit yükseklikteki çiftlerinden başlar: kişi iyi bir saatle bu anları yakalar; ortalamaları, Güneş'in meridyen düzleminde olduğu ana karşılık gelir.
Yöntem ancak büyük yeniliklerin ardından uygulanabildi. Bunlar, her şeyden önce, 1760 civarında ortaya çıkan ve kesin anların yakalanmasını sağlayan saniye saati, daha sonra Güneş'in yüksekliklerini almak için bir retikül teleskopunun geliştirilmesi. Bu enstrüman Jean Picard tarafından geliştirilen kadran olacaktır . Aynı zamanda, 1673'te, bir meridyen çizmek için karşılık gelen yükseklikler yöntemini uygulayan ilk kişi olacak.
Güneş sapmasının sabit olduğu ve hava koşullarının en uygun olduğu yaz gündönümü günü için yöntemin uygulamasını izleyelim:
1 - Saniye saatinin hazırlanması
Okumalardan önceki günlerde, düzenli bir yürüyüşle aşağı yukarı iyi ayarlandığından emin olacağız. Bunu yapmak için, herhangi bir düşeyde belirli bir yıldızın ardışık geçişlerini gözlemleyeceğiz. Sabit bir konumda bırakılan çeyrek daire retikülünün dikey teli ile veya oldukça basit bir şekilde, gözlemcinin gözüyle dikey bir düzlem oluşturan ağır bir telden verilebilir. Bir yıldız gününe karşılık gelen iki pasaj arasında referans süresi 23 sa 56 m 4 s dir . Böylece sarkacın ilerleyişini (ilerleme, gecikme; sabitlik veya değil) gözlemleyebilecek ve muhtemelen daha sonra hesaba katabileceğiz.
2 - Çeyrek daire gözlemleri
Güneş'in meridyenden geçişinden birkaç saat (yaklaşık üç saat) önce ve sonra üst kenarını gözlemlemek ve buna karşılık gelen çeşitli yüksekliklerdeki anları not etmek yeterlidir. Düzeltmeden sonra, gerekirse, sarkacın hareketi nedeniyle, öğlen anı, karşılık gelen yükseklikler arasındaki sarkaç üzerindeki zaman farklarının ortalama X çubuğuna karşılık gelecektir .
Gnomon'un zaten yerinde ve işlevsel olduğu bir meridyen çizmek için, muhtemelen öğle saatlerinde, saate göre, Güneş'in merkezinin izini dakikadan dakikaya yere işaret etmek gerekir. X çubuğuna karşılık gelen meridyen çizgisinin noktası , ortalamanın değerini çevreleyen en yakın iki iz arasındaki ekstrapolasyonla elde edilecektir.
Yılın herhangi bir günü için yöntem
Gündönümü gününden başka bir günde meridyenin izini bulmak için, gözlemlerin zaman aralığında Güneş'in eğimindeki değişimi hesaba katan bir düzeltme yapılmalıdır.
Picard bunu ilk kez, Philippe de La Hire sonra Paris için bir düzeltme tablosunu verecektir Euler ve La Caille, yardımcı Lalande, kendi olacaktır düzeltme formülleri verecektir.
Meridyenler sayesinde, "Güneş'in yıllık hareketindeki temel unsurlara, yani gündönümü ve ekinoksların tarihlerine, tropik yılın süresine, Güneş'in eğimine ve ekliptiğin eğikliğine doğrudan erişebiliriz. . »…
Meridyenlerin verdiği işaretler, görünen Güneş ile ilgilidir. Vizör lastiği tarafından verilen ışık noktasının izi, pratik olarak elips şeklindedir. Okumalar için dikkate alınması gereken elipsin merkezidir.
Bunlar meridyen çizgisi üzerindeki ışık noktasının uç konumlarına karşılık gelir: minimum, Güneş'in en yüksek olduğu yaz gündönümü gününe karşılık gelir, maksimum, Güneş'in en düşük olduğu kış gündönümü gününe karşılık gelir. Ekstremum arasındaki mesafenin sadece çok kabaca yarım yıla tekabül ettiğini biliyoruz.
ekinokslarİlkbahar ve sonbahar ekinoksları karıştırılır, ancak doğrudan tanınamazlar. Bu çift noktanın konumunu izlemeli veya hesaplamalıyız: bu, tepedeki yarım açının (kış gündönümü, vizör ucu, yaz gündönümü) meridyen çizgisiyle kesişimidir. Bu nokta, ilkbahar ve sonbaharın teorik günlerinin tarihlerini verir.
Ekinoks noktası belirlenirken, gerekirse yerin enlemini grafik veya hesap yoluyla tanımlayabiliriz.
Bahar ekinoksu anının belirlenmesi: Ekinoksların
teorik konumu izlenerek, ekinoks günü ve ertesi gün Güneş'in meridyene geçiş zamanlarını gösterebiliriz. Ekinoks gününde meridyene geçişin konumu, ekinoksun teorik konumu ile ilgili olarak, bahar anını belirlemeyi mümkün kılar.
Şekilde, meridyene geçişin teorik ekinoks noktasına kıyasla önceden olduğunu görüyoruz: bu nedenle bahar anı öğleden sonra. 24 saate tekabül eden meridyen boyunca iki geçiş arasındaki uzunluğu bilerek, iyi bir tahminle baharın zamanını kolayca çıkarabiliriz.
Tropikal yılın süresiEkinoks gününde meridyen üzerinde Güneş'in birinci konumunu ve sonraki yıl (365 gün sonra) ikincisini işaret edersek, ikisi arasındaki fark (zaman olarak) l tropikal uzunluğunun ondalık kısmını verir. yıl. Meridyen ne kadar büyük olursa, değer o kadar iyi olur.
Güneş sapmasıYılın herhangi bir günü için, meridyen tarafından verilen elementlerden Güneş'in öğlen görünen yüksekliğini hesaplayabiliriz. Daha sonra doğrudan ilgili sapmayı çıkarırız.
Ekliptiğin eğikliğiGüneş'in rotasının uç noktası belirlendikten sonra , daha önce enlem için olduğu gibi , ekliptiğin eğikliğini doğrudan çıkarırız . Yaz gündönümü ve / veya kış gündönümü noktası kullanılabilir. Her yaklaşımın sonuçlarının karşılaştırılması, çarpıklığın değeri hakkında daha iyi bir nihai karar verilmesini sağlar.
ZodyakGüneş'in her geleneksel zodyak işaretine girdiği günleri (sayı olarak on iki) hesaplayarak veya meridyen çizgisinde grafiksel olarak belirlemek mümkündür .
Grafiksel olarak, Kadimler tarafından analemma adı verilen bir araç kullanıyoruz . Gündönümlerinin belirlendiği bir meridyen üzerinde Güneş'in Boğa burcunda ♉ (ekliptikte 30°) girişinin belirlenmesine aşağıda bakınız.
Aynı şekilde, simetrik olarak, Güneş'in Balık burcuna girişini vb. belirleyebiliriz.
Astronomik meridyenler, Antik Çağ'ın gnomon "meridyenleri"nin yalnızca bir sürekliliğidir . Kökenlerinden basitçe bahsedilecek, ardından kronolojik olarak ülkeden ülkeye en dikkat çekici meridyenlerin sunumu takip edilecektir.
kökenlerdeGnomon'un ilk kullanımlarından biri Anaximander içindir .
Muhtemelen yatay bir düzlemde çizilmiş bir meridyen çizgisinden oluşan bu özel gnomon, bugünkü dilimizde ilkel bir astronomik meridyenden ne daha fazla ne de daha az olan heliotrope adını taşıyordu . Kaynaklar farklı yerlerde takılı bu tip büyük araçların varlığını doğrulamaktadır: in Syros adasında , içinde Atina , 433 yılında, tarafından Meton , içinde Thebes , içinde Syracuse , ikincisi tarihli erken gelen IV inci yüzyıl M.Ö.. J.-C.
Daha sonra içinde II inci yüzyıl M.Ö.. AD , gökbilimci Hipparchus tropikal yılın uzunluğunu belirler . Bugün referans olarak kabul edilen 365.2422 günlük tropikal bir yıl için 365.2466 güne eşit buluyor, yani 0.0044 d veya 6 dk 20 s fark. Bu 6 dk 20 sn'lik bir meridyen çizgisinde takdir edebilmek için bir gnomonun uzunluğunu hesaplamak ilginç olurdu. 46 yılı M.Ö. AD , İskenderiyeli astronom Sosigene ile görüştükten sonra yılın süresi 365.25 gün olarak belirlenen Julius Caesar tarafından Jülyen takviminin girişini görüyor . Bu planın uygulanmasında zorluk yaşanacaktır. Görünüşe göre bu, MÖ 10 yılında dikilecek olan yılın uzunluğunu vurgulamak içindir . AD Aügüst üstküme Saat : yukarı yirmi metreye, dikilitaş-güneş saati mili bir güneş saati veya basit bir meridyen oldu ... solstices zemin yolda işaretlemek için oldu? Daha sonra, 79 yılında set artık çalışmıyordu. İmparator Domitian onu yeniledi. Son kazılar bir meridyenin kalıntılarını gün ışığına çıkardı: Augustus'tan mı yoksa Domitian'dan mıydı? Uzmanların görüşleri bugün hala bölünmüş durumda ...
Çin'deGelen XIII inci yüzyılda, yakın Gaocheng eyaleti kenti Hebei , bir gözlemevi idi Gaocheng astronomik gözlemevi inşa Yuan Hanedanı .
1272-1276'da orada bir “gnomon-meridyen” yapısı inşa edildi. Gökbilimci, mühendis ve matematikçi Guo Shoujing'in bu çalışması hala var.
Piramidal bir yapı, yaklaşık 10 metre yükseklikte bulunan gnomon'u destekler . İkincisi, iki sütun tarafından desteklenen yatay bir çubuktan oluşur. 31 metreden uzun olan meridyen masası, güneş cücesinin çubuğunun gölgesiyle kesişen Güneş'in görüntüsünü aldı; Klasik yarı gölgeden kaçınmak için, Güneş ışınları, konumu ayarlanabilen bir plakada delinmiş 2 milimetrelik küçük bir delikten, bir iğne deliğinden geçti , bu da "karanlık oda" ilkesine göre oldukça net bir görüntü yansıtmayı mümkün kıldı. güneş lekesi masanın düzleminde "çarpılı". Alet gündönümlerini belirlemek için kullanıldı ve ekinoksları gösterdi. Ölçüm hattını bir çift kanal çevreler. Su ile doldurulmuş, insan yüksekliğinde bulunan masanın yataylığını kontrol eder. 1281'de astronom Guo Shoujing, 365.2425 güne eşit bulduğu yılın uzunluğunu, tıpkı 1582'den kabul edilen Miladi takvimin yıl uzunluğu gibi , "modern zamana kıyasla sadece 23 saniyelik bir sapma ile" belirleyebilirdi. hesaplamalar”!
Daha küçük (8 fit) başka bir tarihi “gnomon-meridian”, orijinal olarak Pekin'de, muhtemelen 1437 civarında eski gözlemevinde inşa edildi. Şimdi Nanjing Gözlemevinde bulunuyor. Yükseltilmiş (10 fit veya 1,98 m'ye yükseltilmiş) ve 1744'te modifiye edilmiş, bronz bir uçta iyi korunmuş bir santimetre çapında bir vizör yuvasına sahiptir; meridyen tablosu yeterince uzun olmadığından, sonuna kış gündönümünde güneş görüntüsünü alan bir direk eklendi - bu direk Paris'teki Saint-Sulpice kilisesinin meridyenindeki dikilitaşı andırıyor.
İtalya'daRönesans sırasında, Batılı astronomların büyük işi, yılın uzunluğunu ve özellikle de ekliptiğin eğikliğindeki varyasyonu bilmekti. İkincisi hassas ölçümler gerektirir. Çok güçlü otonom araçlara sahip olmayanlar, kiliseler ve katedraller gibi korunaklı yerlere büyük meridyenler kuracaklar. Onlar sonunda Astronomi için eski haline gelecek XVIII inci yüzyılın.
Floransa'da1467'de Paolo Toscanelli , Santa Maria del Fiore Katedrali'nin kubbesinin fenerinde yerden 90 metreden daha yüksek bir yükseklikte açılan yaklaşık 50 mm çapındaki bir delikten, yansıyan güneş ışınlarını gördü. yaz gündönümü gününde yerde. “Bu noktada Toscanelli , ışık görüntüsünün gerçek boyutu olarak değil, referans olarak dahil edilen 243 mm çapında bir mermer levha yerleştirdi . ". Regiomontanus'a göre , Toscanelli'nin amacı, Dünya ekseninin eğiminin zaman içinde değişip değişmediğini bilmekti; ne yazık ki araştırmasının yazılı bir kaydı yok.
Toscanelli'nin operasyonel halefleri, yılda sadece birkaç hafta veya gündönümü çevresinde ± 35 gün kullanılabilen yaz gündönümü noktasından yaklaşık 10 metrelik kısmi bir meridyen çizgisi çizdi. 1510'da, Toscanelli'nin orijinal levhasını içeride tutarak, yaz gündönümü gününde Güneş'in görüntüsüne karşılık gelen yaklaşık 905 mm'lik dairesel bir levha yerleştirdiler . Bu aşınmış plaklar hala duruyor.
İki yüz kırk beş yıl sonra, 1756'da, Leonardo Ximenes bu kesik meridyende bir ε = 23 ° 28 '16 " eğikliği buldu; bunu 23 ° 29' 43" ± 7 " bulduğu 1510 ile karşılaştırdı. Bu, ona E = -35" ya da yaklaşık 12 " -47'nin modern değerinden daha az" eğikliğinin seküler bir varyasyonunu verir .
1755'te eski gnomonun 1 dakika 27.5 s'lik bir sapmasını kaydeden Ximenes, karşılık gelen yüksekliklerin yöntemiyle izlenen yeni bir meridyen yaptı. Cücesinin yüksekliği farklıdır ve çizgi, bir teğet ölçeği ile metaliktir - bu, yaz gündönümü vesilesiyle şu anda keşfedilen çizgidir. 1510 işaretinin sol tarafından geçecek, orada çeşitli deneyler yapacak. Ximenes hakkında yorum yapan Delambre , 1760 civarında kullanılan çeyrek dairelerin büyük cücelerden daha doğru olduğunu gösteriyor. Yine de meridyenler sayesinde eğikliğin azalmasının şüpheye yer bırakmayacak şekilde olduğunun farkındadır.
Güneşin eski "Toscanelli" levhasına doğru geçişi.
Ximenes çizgisinde gündönümü anı.
Şu anda meridyen çevresinde.
Hatıra plaketi.
1575 yılında Ignazio Danti , Bologna'daki San Petronio Bazilikası'ndaki ilk büyük meridyeni yaptı .
Takvimde reform yapmak için Bologna matematikçilerine papalar tarafından yapılan danışma sırasında sorulan soruları yanıtlamak zorunda kaldı. Bu, Paskalya tarihini belirlemek için bahar ekinoksunun hangi gün gelmesi gerektiğini ve hareketli festivallerde tahammül edilemez sürüklenmelerden kaçınmak için tropik yılın tam süresinin ne olduğunu bilmek meselesiydi.
Batı dünyasında ilk kez bir gündönümünden diğerine çalışabilen eksiksiz bir meridyen inşa edeceğiz. Göz yuvasındaki delik 67 fit yüksekliğindeydi ve çizgide gündönümleri ve ekinoksların yanı sıra zodyak işaretleri de vardı. Ne yazık ki, binanın sütunlarının konumu nedeniyle doğru yönden 9 ° 'den fazla sapmıştır. Ancak, yıl uzunluğu ölçümünün etkilenmediği ve hassas bir şekilde ölçüldüğü görülmektedir. Daha sonra, Papa Gregory XIII , Danti'yi Roma'ya davet etti ve onu papalık matematikçisi olarak atadı; 1582'de yürürlüğe girecek olan takvim reformu komisyonuna da üye yapılacak.
1653'te Jean-Dominique Cassini , kilise dönüştürülürken meridyeni kontrol ederek kullanılamaz hale getirdi. Bunun yerine, 1655'te bugün bile görülebilen - biraz değiştirilmiş - yeni bir meridyen olan “JD Cassini meridyeni” inşa etti.
Cassini'nin “heliometresi” 27 m yüksekliğe yerleştirilmiş 27 mm çapında bir vizör yuvasına sahiptir ; meridyen çizgisi, binanın sütunlarından dar bir şekilde kaçınır. Hint çevrelerinin yöntemiyle çizilir. Uzunluğu 68,2 m'dir (Paris'ten 206 fit 8 inç veya dünyanın çevresinin 600 binde biri). Her şey biraz hareket ettikten sonra 1695'te yeniden kurulacak. Cassini “orada zirveye olan mesafenin derecelerini ve teğetlerini, zodyak işaretlerini, gecenin sürdüğü saatleri, çevrenin saniyelerini ve üçte birini işaretledi. Dünya'nın ve Güneş'in görüntüsünün genişliği, çizginin güney ucuna doğru bir yazıt ile yaz aylarında… ”.
Hatıra madalyası, 1695.
Meridyen hattının zemin planı, sütunlar arasında mümkün olduğunca yakın geçiş.
Cassini'nin heliometresinden elde ettiği sonuçlar arasında, ekliptiğin eğikliğinin farklı değerleri, ε = 23 ° 30 '30 "ila 23 ° 28' 42" arasında değişir; 365 gün, 5 saat, 49 dakika uzunluğunda bir yıl, 365 gün 5 sa 49 dak 12 s'lik Gregoryen yılıyla yeterince örtüşen bir değer, daha fazla ayarlama gerektirmeyecek - yılın zamanına göre doğruluğu yaklaşık 1 dakika olarak tahmin etti, 4 yıllık bir sıçrama döngüsünde 15 saniye veya 60 yılda 1 saniye olacaktır. Ayrıca Tycho Brahe'den ilham alan kırılma düzeltmelerinin 45 ° 'den daha yüksek yükseklikler için doğru olmadığını buldu ve bu da onu yeni kırılma tablolarını belirlemeye ve yayınlamaya yönlendirdi (San Petronio'daki en önemli kişisel sonucu) ve güneş enerjisi için teklif etti. paralaks maksimum değeri 10 "- gerçek değer: 8.8" - çağdaşları ona 28 ". yıl boyunca, Güneş teorisinde yararlı ölçümler.
"Bologna meridyeni her zaman meraklı ve Cassini'nin orada yaptığı önemli araştırmalar, özellikle tüm astronominin temeli olan Güneş teorisinde, bu meridyenin bilimin yenilenmesi tarihinde bir çağ olduğunu söyleyebiliriz.”
Gnomon'un dibinde.
Ekinokslarda.
Kış gündönümünde.
1701'de Francesco Bianchini ve Jacques Philippe Maraldi , Papa Clement XI tarafından Santa Maria degli Angeli e dei Martiri Bazilikası'nda bir meridyen çizmek üzere görevlendirildi . “Yaptığımız en büyük ve en güzellerden biri olacak ve kesinlikle en süslü, en zengini. ". Bianchini meridyen bazilika Wiki sayfasında tartışılmaktadır. Burada sadece bazı ek bilgiler verilecektir.
Meridyen, Cassini'nin Bologna'nın açıklamasında belirttiği ilkelere göre yapılır. Özelliği, biri güneyde diğeri kuzeyde olmak üzere iki cüceye sahip olmasıdır.
20,3 m yükseklikte bulunan güney cücesi, “Clementine çizgisi” olarak bilinen meridyen çizgisinin 45 metre uzunluğunda çizilmesine olanak sağlıyor. San Marco kilisesinde Cassini tarafından izlenen başka bir meridyenden gelen güneş öğlene karşılık gelen bir sinyal ile oryantasyonu doğrulanacak .
Clementine çizgisinde, orijinde, zodyakın işaretlerini, teğetlerin ölçeklerini, günlerin uzunluklarını, ekinoks noktasının her iki tarafında bulunan cetvellerde verilen ekinoksların gerçek anlarını gördük. Çizginin yakınında, Arcturus ve Sirius gibi ana yıldızların sadece günümüze kalan günlük yollarını bronz yıldızlar gerçekleştirdi ...
Meridyen üzerinde hizalanan kuzey cücesi 24.39 m yükseklikte yer alıyor. Kutup yıldızlarının ve kutup yıldızı olan Polaris'in ışınlarını geçirir . Bianchini , ekinoksların devinimine tekabül eden elipslerle “kutup yıldızının önümüzdeki 800 yıldaki yörüngelerini” zeminde somutlaştırdı .
45 metre uzunluğunda.
Güney gnomon.
Polar'ın elipsleri.
Meridyenin kullanılması, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çok sayıda sonucun elde edilmesini sağladı:
Bianchini, kuzey cücesi ve kutup yıldızı ile bazilikanın enlemini, yani 41 ° 54 '27 ", kırılmanın düzeltilmiş değerini belirler; ayrıca Polar'ın hat üzerindeki geçişine karşılık gelen gece yarısı anının kesin olarak tanımlanabileceğinin altını çiziyor, din
adamları için değerli veriler! düzeltilmiş sonuç ve belki meridyenden bağımsız; yıl boyunca 365 d 5 sa 49 dk 1 s (yani Gregoryen değerinden 11 s daha az) bulur; ortalama ay için, 29 d 12 sa 44 dak 3.11 s benimsemiş olan Grégoire ( sic ) ile saniyenin en yakın yüzde birine denk geliyor . Çeyrek asrı kapsayan gözlemler daha sonra Manfredi tarafından yayınlanacak .
1671'de Bologna'nın büyük meridyenini kuran Jean Dominique Cassini, Colbert'in davetiyle Paris'e geldi . İnşa halindeki yeni gözlemevinde devasa bir güneş saati inşa etmeyi hayal ediyor : "Güneş görüntüsünün günlük yolunu takip etmeyi ve ayrıca kırılmaların orada oluşturabileceği varyasyonları gözlemlemeyi mümkün kılacaktır". Mimar Claude Perrault, bu büyük projeyi ona reddetti.
Paris Gözlemevi'ndeCassini büyük bir şezlongdan memnun kalacak. Tarafından yardımıyla Jean Picard ve Philippe de La Hire ait gökbilimciler Bilim Akademisi , Kraliyet Gözlemevi ikinci katında ve üzerinde, 1680 takip edilecek 1 st Kral geldi Mayıs 1682 "saatini orada ayarlayın. "
Başlangıçta, vizör lastiği yerden 10.17 m yükseklikteydi, ancak kış gündönümünde kuzey duvarında Güneş'in görüntüsü oluşuyordu; daha sonra, biraz daha aşağıda, 9.94 m'de ikinci bir vizör lastiği takılır ve güneş görüntüsünün keskinliğini geliştirerek yılın çeşitli mevsimlerinde hizmet etmek üzere oraya objektif lensleri yerleştirilebilir. Hattın uzunluğu neredeyse 32 metreye ulaşıyor. Cassini ben st özellikle tutulumun eğimini belirlemek için, 1710 yılına kadar gözlemler orada yapacaktır.
1729'da, Cassini II olarak bilinen büyük Cassini'nin oğlu Jacques Cassini , meridyeni devraldı, kontrol etti, mermerle süsledi ve operasyon ve süsleme için gerekli yazıtlarla çevreledi:
Gnomon'un yüksekliği, 1984 yılında doğrulanmış, 9 937 m , ilgili yükseklikler yöntemiyle çizilen çizginin uzunluğu kesin olarak 31.727 m olarak belirlenmiştir . Açısal doğruluğu 1743'te La Caille tarafından doğrulandı : daha sonra on altı gözlemden elde edilen bir sonuçla doğuya doğru 12" azalır. Uzunluğu gnomon yüksekliğinin onda biri olan otuz iki pirinç cetvel çizgiyi gerçekleştirir. Beyaz mermer levhalar doğu tarafında "güneşten başucuna olan uzaklığın teğeti [ler]" ve batı tarafında "güneşin meridyen yüksekliğinin dereceleri ve dakikaları" vardır. Diğer mermer levhalara oyulmuş zodyak figürleri akıllıca oraya yerleştirilmiştir.
Meridyenin astronomik amacı, ekliptiğin eğikliğini gözlemlemekti. Jacques Cassini, 1730'da, 1671'de babasının elde ettiği değere kıyasla 23 ° 28 '20 " olarak buldu. şu anki laik ortalama değeri 46.85 ". Ancak, ekliptiğin eğikliğinin sabit olduğunu bulan babasıyla çelişmek istemediğinden, sonucunu resmileştirmedi.
Titiz bir gözlemci olarak, Paris'te gözlemlenen uzun bir ekinoks serisini de verir; ortalama güneş yılı için 365 gün 5 saat 48 dakika 47 saniye ile 365 gün 5 saat 48 dakika 52 saniye arasında değerler önerir.
Odada, her gün Güneş'in meridyene geçişi için bir saniye saati kuruldu. O zamanın zaman ölçütüydü; bu nedenle , Gözlemevi'nin çeyrek dairelerinin meridyen düzlemine yerleştirilmesi için bir referans görevi gördü .
1984'te profesyoneller tarafından doğrulanan meridyen, daha sonra - 2011-2012'de - ve daha güncel bir şekilde, Gözlemevi'nin IMCCE'sinin astronomu Pascal Descamps tarafından da doğrulanacak.
Saint-Sulpice kilisesinde1743'te, gökbilimci Pierre Charles Le Monnier , Louvre galerilerinde mühendis olan Claude Langlois'e, "mermerlerin güzelliği kadar doğruluğu için de dikkat çekici olan" dikilitaşlı bir meridyen çizdirdi.
Burada geliştirilen bölüm sadece Le Monnier meridyeninin gnomonik kısmı ile ilgilenmektedir. Gnomon aslında yerden 25.98 m yükseklikte , kış gündönümüne ve ekinokslara doğru kullanılan bir inç çapında iki göz yuvasından oluşuyor, diğeri ise 24.36 m yüksekliğe yerleştirilmiş, yakınsak bir mercek içeriyordu. Yaz gündönümünde yarı gölge olmadan ışık noktasını pratik olarak incelemeyi mümkün kılan 80 metrelik odak noktası.
Yerdeki meridyen çizgisinin uzunluğu 40.295 m'dir . Yaz gündönümü yerinde bulunan bir mermer levha, çevirisi aşağıdaki gibi olan bir Latince yazıt (şekle bakınız) taşır: “Yaz gündönümü, 1745 yılı, Nutation için, Dünyanın ekseni, ekliptiğin eğikliği. ". Galeries du Louvre'da Mühendis Claude Langlois, MDCCXLIV (1744) tarafından yapılmış, "Maksimum ekliptiğin eğimi, 23 ° 28 '40" yazısını taşıyan aynı boyutlarda bir pirinç levha ile korunuyordu. uzakta, ekinoksların konumu, büyük bir metalik zarf diskinde bulunan 54 × 35 cm eliptik bir pirinç levha ile vurgulanmıştır.Kuzey
ucunda, çizgi toplam yüksekliği 10.72 m olan bir dikilitaşın dikey eksenini izleyecektir . Kış gündönümü noktasında Oğlak sembolünü görebilir ve 21 Ocak ve 21 Kasım tarihlerine karşılık gelen Kova ve Yay sembollerini aşağıda görebiliriz, bu işaretlere giriş tarihleri Latince Dikilitaşın kaidesinde , meridyenin asıl amacı “Paskalya ekinoksunun belirlenmesi için Astronomik Gnomon.” .Fnm Diğer Latince yazıtlar Andrée'nin Gotteland ve Georges Camus adlı eserinde mevcuttur.
Sponsorun orijinal kullanımı, Paskalya tatili kutlama tarihini hesaplamak için tam olarak bahar ekinoksunun zamanını belirlemekti . Bu kesinlik işe yaramazdı, ekinoksların tarihleri, ephemerides La bilgi des temps'in 1779'dan beri yıllık yayınında belirtilmişti.
Burada ikincil, ancak altının çizilmesi ilginç olan gerçek zamanın okuması, yarım saate verildi. ikincisi kış gündönümüne yakın - bu tarihte Güneş'in görüntüsü saniyede iki satır hareket eder ; lens ile yaz gündönümünde gün ortası anının değerlendirilmesi aynı çözünürlükte yapılır .
Le Monnier'in diğer astronomik kullanımı, esas olarak 80 metrelik odak merceği kullanılarak gözlemlenen yaz gündönümü ile ilgili fenomenlerle ilgiliydi: ekliptiğin eğikliği, varyasyonu ve nütasyon çalışması . Ekliptiğin eğikliği için, 1744-1745'te, Delambre'ye göre 0,5" i aşmayan bir varyasyon gözlemleyemedi, bu nedenle varyasyonu hakkında şüphesi var; yine de, daha sonra, çarpıklığın 30" oranında azaldığını görecektir. Yüzyıl.
Sıklıkla iltifatlarda cimri olan Delambre'ye göre, bu meridyen, her şeye rağmen, 1750'den itibaren Güneş'in yıllık hareketinin temel unsurlarını ararken meridyenlerin yerini alacak olan büyük çeyrek daireler ile aynı kesinliği sunar.
Yaz gündönümü plaketi.
Ekinokslarla plaka.
Dikilitaş.
Dikilitaşın kaidesi.
Gelen XVIII inci çevreleyen nüfusa referans zaman: yüzyılda bazı büyük salonlar, onların astronomik işlevlerine ek olarak, bu tek amaç adanacak diğerleri gibi kesin zaman vermek için kullanılacaktır. İkincisi arasında, profesyonel gökbilimciler veya aydınlanmış amatörler tarafından biraz özel bir divan türü kullanılacaktır: tel divanlar.
Referans zamanını verFransa'da buluyoruz:
İtalya'da şunları sayabiliriz:
Meridyen çizgisi.
Boğa ve Başak Burçları.
Oğlak burcu.
Bu meridyenler "İtalyanları nazikçe Avrupa zamanına dönüştürmek için sivil ve sivil amaçlara sahipti.". Bunları daha sonra sekiz şeklinde eğrilerin çizildiği meridyenler izleyecektir, bu durum aşağıdakiler için geçerli olacaktır:
Belçika'da:
In Brüksel'deki Sainte-Gudule kilisede , bir meridyen tarafından çizilmiş verilir Quételet öğle an nöbette kaydetti ve bütün krallığına aktarılacak Brüksel istasyonuna yayınlandı 1836 yılında. O sırada Quételet, Belçika demiryollarının ihtiyaçları için farklı kasabalarda yaklaşık on meridyenin izini sürdü.
Gözlemevlerinde, gökbilimciler, gözlemledikleri olayların anlarını yakalamak için mümkün olan en kesin zamana sahip olmalıdır. Gelen XVIII inci yüzyılın hiçbir saat yoktur konuşuyor! Herkes kendi zaman referansını oluşturmalıdır. O sırada en kesin zaman referansı, karşılık gelen yükseklikler yöntemiyle verilen gerçek öğlendir (yukarıya bakın), ancak uygulanması uzundur ve birkaç gün dikkat gerektirir. Çözüm, daha sonra, iyi bir referans sarkaçını ayarlamak için kullanılacak olan, önceki yöntemle kişisel bir meridyen çizmekten ibarettir. Basit, çevresine zarar vermeyen ve çok hassas, bu meridyen belirli bir meridyen kullanılacaktır, bu meridyen telli meridyendir.
Konuyla ilgili çok az belge var. Paris'teki Bilimler Akademisi'nde Delisle le Cadet olarak bilinen Joseph-Nicolas Delisle , bu tür meridyenin inşası üzerine yazan tek kişi gibi görünüyor.
Klasik bir yatay meridyene kıyasla temel farkı, gerçek gün ortası çizgisinin izinin, gerilmiş ve yerden hafifçe yükseltilmiş bir BD teli ile değiştirilmesidir. Bu çok ince iplik, "birkaç tüy [Ø <0,1 mm ] birbiri ardına bağlanmıştır", ipliğin güneş ışığı konisine giriş ve çıkış anlarını çok hassas bir şekilde tanımlamak için kullanılır; bu anlarda, telin altına yerleştirilmiş beyaz bir kağıdı aydınlatan güneş görüntüsünden telin izdüşümü ortaya çıkar veya kaybolur, tabii ki karanlık bir odada. Bu anların "tepelerinden", Güneş'in merkezinin meridyenden geçtiği anı ortalamalarına göre çıkarıyoruz.
Unutulmamalıdır ki, meridyenin yerleştirileceği oda, onu bütünüyle almak için çok küçükse, aynı tipte bir dikey HC teli, kurulamayan CK kısmı ile aynı işlevi yerine getirebilir. - Güneş'in görüntüsü elbette bu son telin arkasından daha önce olduğu gibi alınmalıdır.
Bu tür meridyen, ister profesyonel ister aydın amatör olsun, izole gökbilimciler tarafından tercih edilmiştir. Bunlardan ilkinden bahsedebiliriz: Paris Gözlemevi'ndeki Delisle meridyeni 1719 civarında kullanılmıştır; Bologna Bilimler Akademisi ve gözlemevinin fuayesinde yarattığı Manfredi'nin emriyle Ercole Lelli'nin Meridian'ı ; 1746 tarihli Viyana , Avusturya'daki Marinoni Meridian ; bu "tel meridyeni, yatay kısım ve dikey kısım ... çok sayıda karşılık gelen yükseklik tarafından doğrulandı, 1 s veya en fazla 2 s dışında hiçbir zaman hatalı bulunmadı. ". Aydın amatörler arasında, sık sık gittiği farklı konutlarda en az beş tane kurmuş olan Kardinal de Luynes'in istisnai örneğini anabiliriz .
Çağdaş sedirler(Contemporary meridyen XX inci yüzyıl) burada, sonsuzdur bir kaç:
At Villers-sur-Mer (Calvados): eğri 8 meridyeninin salonunda bulunmaktadır yatay ve dikey meridyen Paléospace Odyssey . 2011 yılında Denis Savoie tarafından tasarlanmış olup , oryantasyonu için modern jeodezik araçlarla ( Gromat 2000 lazer jiroskop ) kurulmuştur. Orijinalliği, gerçek öğle vaktinin yakalanmasını kolaylaştıran tarihe göre ışık noktasının zarf eğrisinin izinden ibarettir. Güneş zamanını en yakın saniyeye kadar okumanızı sağlar.
In Montbéliard : in Prés'de-la-rose bilimsel parkı dev bir 40 metre yüksekliğindeki meridyen “denilen, Takımadaları Gemi ” bunun silüet ve düzenlenmiş bir ortamda kendi güneş saati mili tutucu uygular.
Saint-Paul de Vence yakınlarında , bir heykeli destekleyen bir direğin dibine bir meridyen yerleştirilmiştir. Bu başarı, bir direk heykel setine bir güneş bileşeni eklemek için sanatçı Jean-Marie Fondacaro ve mühendis Roger Torrenti'yi bir araya getiren bir “ortak yaratma”nın sonucudur. Direğin dibine bir "meridyen kutusu" yerleştirilmiştir. Güneş öğle saatlerinde kutu güneş ışınlarıyla aydınlatılır. Kutunun üzerindeki işaretler, gündönümü ve ekinokslarda aydınlatılmış bandın üst konumunu gösterir.
Tablo- scaphé Montbéliard meridyenin.
Jean-Marie Fondacaro'nun bir heykelinin dibindeki meridyen
2008 yılında, Andrée Gotteland, SAF'ın Güneş Saati Komisyonu üyelerinin yardımıyla, yirmi beş farklı ülkede dağıtılan binden fazla meridyeni listeledi. Bu envanterin ayrıntılı olması amaçlanmamıştır, ancak kaynakçada atıfta bulunulan önemli çalışması temel bir referanstır.
En fazla meridyenin olduğu ana ülkeler sırayla:
Rütbe | Ülke | Numara |
---|---|---|
1 | Fransa | 542 |
2 | İtalya | 291 |
3 | İsviçre | 38 |
4 | Almanya | 26 |
5 | Britanya | 19 |
6 | Belçika | 17 |
7 | ispanya | 11 |
2012 yılında , Fransa Astronomi Derneği güneş saatleri komisyonu tarafından listelenen 618 meridyen vardı , işte bazı örnekler:
Fransa2008'de, Andrée Gotteland yaklaşık üç yüz kişiyi tanımlar. İşte birkaç tane daha...
İtalya : Bu makale için kaynak olarak kullanılan belge.
Diğer belgeler: