*ساعت هاي
آفتابي به گونه اي شگفت آور ساده، ولي در عين حال
کارآمد مي باشند. اين ابزارها مي توانند تنها ميله هايي کاشته شده در زمين باشند يا دستگاه هاي ماشيني شگفت انگيز
و دقيق چندين هزار دلاري.
* طرحي که اينجا نشان داده شده را مي توان در عرض چند دقيقه از موادي که دور و برتان در خانه پيدا مي شود ساخت، گرچه به گونه ي شگفتي دقيق است.
ساعت هاي آفتابي را بايد با توجه به عرض جغرافيايي تقريبي خود تنظيم کنيد: اين که در چه فاصله اي از جنوب يا شمال خط استوا قرار داريد. اگر عرض جغرافياييتان را نمي دانيد، مي توانيد در بيشتر نقشه ها آن را بيابيد، يا اين که به يکي از اين تارنماها برويد:
در
طول پاييز و زمستان، خورشيد از زير
صفحه
ي ساعت به بالا مي تابد و سايه ي
مداد
از پشت کاغذ ديده مي شود.
چيزي که چاپ کرده ايد را در جهتي که روي آن نشان داده شده بچينيد و تا بزنيد. شايد اگر دو نگارش (کپي) داشته باشيد، بتوانيد روي يکي کار کنيد و همزمان، جهت ها را روي ديگري بخوانيد. تنها بخش دشوار، فرو کردن مداد در مرکز دايره ي کوچک است. چرخاندن مداد به هنگام فرو کردن آن مي تواند کار را ساده تر کند.
در پايان اين مرحله، مداد مي بايست عمود بر صفحه ي ساعت آفتابي (نه عمود بر پايه) باشد. اگر مداد خواست بيفتد، همه چيز را با چسب محکم کنيد و کل ساعت را بر روي يک کاغذ ديگر (و يا از آن هم بهتر) روي يک تکه مقوا بچسبانيد. چسباندن ساعت آفتابي به روي تکه ي مقوا، جابجا کردن آن را هم ساده تر مي کند. جعبه هاي برشتوک مقواي زيادي دارند.
نوک مداد را رو به شمال قرار دهيد؛ البته اگر در نيمکره ي جنوبي زندگي مي کنيد، رو به جنوب. مي توانيد از يک قطب نما يا يک نقشه براي تعيين جهت درست کمک بگيريد، و يا تنها مي توانيد جهت ساعت آفتابي را با ساعتتان هماهنگ کنيد (اگر ساعت منطقه تان براي صرفه جويي در نور روز تغيير کرده ساعتتان را يک ساعت -hour- عقب ببريد). سپس به تغييرات سايه ي روي ساعت آفتابي در طول روز و در پي جابجايي خورشيد از خاور به باختر نگاه کنيد.
در
طول بهار و تابستان، خورشيد رو به پايين
بر
صفحه مي تابد و سايه ي مداد بر سطح
رويي
صفحه مي افتد.
اين طرح به نام ساعت آفتابي استوايي خوانده مي شود زيرا سطحي که شماره روي آنست، با استواي زمين همراستا (موازي) مي باشد. آسان ترين زمان کاربرد آن در آغاز زمستان يا آغاز تابستان است، و سخت ترين زمان هم نزديک اعتدال ها (برابران فصلي) حدود 20 مارس (يکم فروردين- نوروز) و 23 سپتامبر (يکم مهرماه) مي باشد.
روش کار ساعت هاي آفتابي استوايي
رايج ترين طرح ساعت هاي آفتابي، ساعت هاي آفتابي افقي هستند که داراي صفحه اي همراستا با سطح زمين مي باشند (از همان ها که اغلب در فروشگاه هاي باغباني پيدا مي شود). ساعت هاي آفتابي افقي شيوه ي کاربردشان آسان است ولي طراحي و ساختشان دشوار بوده و نياز به مهارت دارد.
مدلي که اکنون ساخته ايد به اين دليل ساعت آفتابي استوايي ناميده مي شود که صفحه اش همراستا با استواي زمين است. از ديدگاه مفهومي، اين طرح، ساده ترين است ولي يک ايراد کاربردي دارد. بسته به فصل، سايه ي مداد ممکن است بالا يا پايين صفحه بيفتد. کاغذ، جسمي نيمه شفاف است، از همين رو سايه حتي زماني که روي بخش زيرين آن بيفتد هم به راحتي ديده مي شود. ولي اگر صفحه به جاي کاغذ از فلز ساخته شود، بسيار به درد نخور خواهد بود.
نزديک
اعتدال ها (برابران)، حدود 20
مارس
و 23 سپتامبر (يکم فروردين و يکم
مهر)،
پرتوي خورشيد از لبه بر صفحه
مي‌تابد
و سايه‌ي مداد تنها در بيرون صفحه
شکل
مي گيرد.
براي اين که ببينيد اين ساعت چگونه کار مي کند، نخست در ذهن خود چنين گمان کنيد که در قطب شمال يا جنوب زندگي مي کنيد. در اين صورت، تکه چوبي که عمودي در زمين فرو شده باشد هم مي تواند يک ساعت آفتابي افقي باشد و هم يک ساعت آفتابي استوايي - هر دو گونه ساعت در آن جاها يکسان خواهند بود.
به هنگام بهار و تابستان، خورشيد هر روز يک 360 درجه ي کامل به گرد شما خواهد
چرخيد و در همه ي زمان ها هم در يک بلندي (فاصله) از افق جاي دارد. سايه ي چوب
دقيقن همانند عقربه ي ساعت شمار در يک ساعت "24 ساعتي" کار مي کند؛ در
تمام طول روز درازايش يک اندازه است و با سرعتي يکنواخت هم حرکت مي کند. به هنگام
پاييز و زمستان، خورشيد هرگز طلوع نمي کند و ساعت آفتابي شما بي فايده خواهد بود. ولي هوا سردتر از آنست که ديگر اهميتي به آن بدهيد!
مدادي که در ساعت آفتابيتان به کار برده ايد، در قطب ها همراستا با اين تکه چوب است و صفحه ي ساعت نيز همراستا با سطح زمين. بنا براين سايه ي مداد در قطب دقيقن مانند سايه ي تکه چوب رفتار مي کند، به جز اين که [در منطقه ي غير از قطب -م] سايه اش حتي در زمستان هم ديده مي شود. دليلش اينست که بر خلاف سياره ي ما، ساعت آفتابي توخاليست و نور خورشيد مي تواند از زير آن هم به بالا بتابد.
يک ساعت آفتابي افقي در هانوور آلمان-
آيا ساعت آفتابيتان آن گونه که مي خواستيد، دقيق کار نمي کند؟ اين شايد تا حدي به دليل مشکلات ساخت باشد. کاغذ چندان سخت پاي (صلب) نيست و هر چقدر هم با دقت آن را تا زده باشيد، ساعت آفتابي به درستي شکل نمي گيرد. ولي دليل هاي بنيادين تري نيز براي اين موضوع که چرا ساعت هاي آفتابي و معمولي زمان را يکسان به ما نمي گويند وجود دارد.