RELOJES DE SOL por R..

RELOJES DE SOL
Particle Physics and Astronomy Research Council
Royal Greenwich Observatory
Tomado de http://www.oarval.org/sundialssp.htm
Historia de los Relojes de Sol:
Desde tiempos inmemoriales la humanidad ha sabido que el cambiante largo de la sombra de un objeto indica la
hora del día - que la sombra se acorta hacia el mediodía y se alarga hacia el atardecer. Sin duda el primer crudo
reloj de sol consistía de no más que una estaca vertical en el suelo. Eventualmente el Hombre debe haberse
percatado de que el cambiante largo de la sombra podía ser usado, probablemente con marcadores de piedra, de la
misma forma en que actualmente usamos las manecillas de un reloj. Este notable paso adelante en los intentos del
Hombre por medir el tiempo ocurrió hace al menos 3.500 años, puesto que el más antiguo reloj de sol conocido,
encontrado en Egipto, data de esa fecha.
El día fue entonces subdividido en 12 partes, a las que nos referimos como 'horas del tiempo'. Por supuesto las
horas del tiempo variarían en longitud, siendo más largas en verano y más cortas en el invierno, aún cuando en las
zonas Mediterráneas la diferencia no es tan notoria como lo sería en las Islas Británicas. En este caso una 'hora' en
el verano sería dos veces más larga que una 'hora' el invierno!
No fue sino hasta el siglo 13 que un Arabe llamado Abul-Hassan introdujo la idea de hacer todas las horas del
mismo largo, y no fue sino hasta el siglo 15 que estas horas iguales estuvieron en uso general.
Durante el período del Renacimiento el desarrollo de los relojes de sol procedió rápidamente, y muchos y variados
ingeniosos diseños fueron producidos. Además de tener marcas para las horas y minutos para medir el tiempo,
otras características fueron con frecuencia incorporadas. Así que la 'fornitura' de un dial podría también consistir de
marcas para indicar las estaciones, la fecha del calendario, las horas del ocaso y la salida del Sol, los signos del
Zodíaco y las fechas de la entrada del Sol en cada signo, la posición del Sol relativa al horizonte (acimut y altura),
y los puntos del compás. Unos pocos diales fueron hechos, que también llevaban una cruda forma de tabla de
mareas que indicaba la hora de la marea alta en ciertos puertos cuando la Luna era observada en una dirección
particular. Sin embargo, los relojes de sol fueron gradualmente reemplazados por relojes mecánicos, aun cuando
está registrado que los ferrocarriles Franceses regulaban sus relojes usando relojes de sol hasta el final del siglo 19.
Teoría de los Relojes de Sol:
Los relojes de sol están naturalmente limitados en su utilidad, y un cínico podría quejarse de que son de poco más
que interés académico en un clima como el 'disfrutado' por las Islas Británicas. Aún así, el estudio de los relojes de
sol, proveerá una buena comprensión de algunos principios astronómicos.
Mientras la Tierra rota sobre su eje, el Sol parece moverse uniformemente a través del cielo, y si se coloca una
varilla paralela al eje de la Tierra, su sombra naturalmente se moverá uniformemente alrededor de ella. En otras
palabras, mientras el Sol en una hora se mueve por un arco de 15° en el cielo, la sombra se moverá a la misma
velocidad. Este es el principio en él que la mayoría (pero no todos) los relojes de sol están basados, y de hecho, la
misma idea se usa en los telescopios que están 'montados ecuatorialmente'.
Debido a que la distancia de la Tierra al Sol varía durante el año, y también porque su ecuador está inclinado con
respecto a su órbita (en 23,5°), hay una diferencia entre la Hora Solar Aparente (la hora según el Sol) y la Hora
Solar Promedio que es la hora que indican los relojes mecánicos y eléctricos. De hecho, es posible que el Sol esté
tanto como un cuarto de hora adelantado o atrasado cuando se lo compara con un reloj que indica la hora solar
promedio (esto es, GMT). Esta diferencia se llama la ecuación del tiempo, y está descrita en el Cuaderno 'La
Ecuación del Tiempo'.
Si sabemos esta corrección como una función de la fecha, es posible ajustar ciertos tipos de relojes de sol (aquellos
donde iguales intervalos de tiempo son indicados por ángulos iguales) para incluir el cambio en la ecuación del
tiempo; o alternativamente, para cualquier tipo de reloj de sol, aplicar una corrección a la hora leída en él.
Otra corrección que debe hacerse, es tomar en cuenta la Longitud del lugar. Todos estamos familiarizados con el
hecho de que 'Nueva York está cinco horas antes que Greenwich', lo que significa, por ejemplo, que cuando es
mediodía en Greenwich, sólo son las 7am en Nueva York. Esto es porque Nueva York está 5 horas de Longitud al
Oeste de Greenwich. Aún si sólo nos movemos hacia el Oeste hasta Bristol, encontramos que esta ciudad está a 10
minutos de tiempo al Oeste de Greenwich, así que allá el Sol cruza el meridiano 10 minutos después que en
Greenwich. Por lo tanto, si Ud. tuviera un reloj de sol en Bristol y quisiera saber la hora GMT, tendría que añadir
10 minutos a la hora del reloj de sol, a menos que esta corrección por Longitud ya hubiese sido incorporada en la
construcción de reloj de sol.
Tipos de Relojes de Sol:
La mayoría de los relojes de sol tienen el fiel paralelo al eje de la Tierra. Si la placa del dial está en el plano
ecuatorial, entonces la escala de tiempo es equiangular (todas las horas están exactamente separadas por 15°). Si el
dial está colocado en cualquier otro plano, entonces la escala de tiempo ya no es equiangular, y los ángulos entre
las marcas de tiempo deben ser calculados usando fórmulas trigonométricas. Los relojes sol pueden ser clasificados
según el plano en que está el dial, como se muestra en la siguiente tabla:
Nombre del Reloj de Sol Descripción
Horizontal
El dial está en el plano horizontal
Vertical
El dial está en un plano vertical y mira al Norte o al Sur
Vertical Declinado
El dial está en un plano vertical pero no mira exactamente al Norte o al Sur
Meridional Reclinado
El dial mira al Norte o al Sur pero está inclinado en un ángulo con el horizonte
Declinado y Reclinado El dial no mira exactamente al Norte o al Sur. No está ni horizontal ni vertical
Ecuatorial
El dial está en el plano ecuatorial
Polar
El dial está en un plano polar, mira al Este o al Oeste
Otro tipo de reloj de sol depende del hecho de que la Altitud del Sol (altura angular sobre el horizonte) cambia con
el tiempo. El dial debe ser calibrado con marcas de fecha y con marcas de hora. Estos relojes de sol pueden ser
transportados y utilizados en cualquier parte dentro de unos pocos grados de la Latitud para la que fueron
construidos, con sólo apuntar el fiel en la dirección del Sol. Un dial de Altitud inscrito en un cilindro, con un fiel
horizontal, fue usado por los pastores en los Pirineos.
Relojes de sol portátiles fueron construidos en los siglos 16 al 19, y una buena selección de ellos está en exhibición
en el Old Royal Observatory en Greenwich, ahora parte del National Maritime Museum.
Otro tipo de reloj de sol, es el reloj de sol equiangular, aunque no se lo menciona como tal en la literatura. Está
definido como uno que está construido de tal forma que iguales intervalos de tiempo estén indicados por iguales
ángulos. Los relojes de sol equiangulares pueden ser horizontales, verticales, o reclinados.
Los Relojes de Sol en Cambridge:
Hay muchos interesantes relojes de sol en Cambridge. Aquí sólo hay espacio para mencionar tres de ellos. En el
Senate House Passage, un portal hacia Gonville y Caius tiene un grupo de simples relojes de sol verticales
montados alrededor de una torre hexagonal, mientras que el bello ejemplo en el Queen's College es un reloj vertical
reclinado, con marcas adicionales para indicar, no sólo la hora, sino también la Altitud y el Acimut del Sol, su
posición zodiacal, la fecha, y la hora del amanecer. Es también un 'reloj de luna', una construcción notoriamente
imprecisa.
El reloj de sol escogido para conmemorar el Tricentenario de la fundación del Observatorio de Greenwich (en
1675) es llamado un reloj de sol equiangular reclinado. Está situado en los terrenos al Este del nuevo edificio del
RGO. Fue diseñado de modo que el observador pueda leer la hora GMT con precisión de un minuto. Esto requiere
de ajustes regulares tanto de la rotación del dial como de la posición del fiel. Desafortunadamente no hay suficiente
personal disponible para hacer esto en forma regular. Este reloj de sol está descrito en otro Cuaderno.
Ver también; 'La Ecuación del Tiempo' y 'El Reloj de Sol Tricentenario y los Tanques de Agua de Greenwich'
Producido por el Departamento de Servicios de Información del Royal Greenwich Observatory.
PJA Martes 16 de Abril, 15:18:59 GMT, 1996
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