Солнечные часы, аналемма и истинное время


В солнечный полдень механические часы корректировались по Солнцу

Под измерением времени обычно понимают счет одинаковых по длительности интервалов времени. Чем короче интервалы, тем лучше часы справляются со своей задачей: они точнее. Точность кварцевых, а тем более атомных часов просто фантастическая, но чтобы такие часы могли измерять время, им надо задать начальное значение.

А солнечным часам этого не нужно, так как именно они задают начальное значение всем остальным часам! На гравюре изображено, как раньше выставляли механические часы по Солнцу в полдень. Нечто похожее происходит до сих пор: в обсерватории Гринвича отслеживается прохождение Солнца через нулевой мередиан и задается время для всех часовых поясов Земли.

Солнечная аналемма

Если каждый день года в одно и тоже время, с одного и того же места фотографировать Солнце, то образуется фигура в виде восьмёрки на подобие той, что на фотографии. Такая фигура называется солнечная аналемма.

Почему же положения Солнца в течение года располагаются так причудливо? Почему они не лежат на одной прямой линии? Ведь, снимали всегда в одно и то же время. Все дело в том, что хотя средняя продолжительность суток составляет ровно 24 часа, продолжительность реальных солнечных суток слегка меняется на протяжении всего года. Солнце то опережает наше среднее время, то слегка запаздывает.

функция EOT в наручных часах

Разница между средним временем и истинным описывает уравнение времени - Equation Of Time (EOT). Истинное время отличается от среднего в пределах ±15 минут. Некоторые, особо сложные механические часы, даже имеют функцию ЕОТ.

При этом солнечные часы могут показывать любое время на выбор: среднее, поясное (в этом случае часовые линии имеют вид аналеммы) или истинное (прямые часовые линии).

Типы солнечных часов


Солнечные часы - это астрономический инструмент для измерения высоты и азимута Солнца. На основании этих данных специально размеченный циферблат может показывать время дня и время года. Та часть солнечных часов, которая своей тенью показывает время, называется гномон, отсюда и название науки о солнечных часах - гномоника. Вавилонский жрец Беросс более 2000 лет тому назад описал около 20 типов разных часов. Как ни странно, но гномоника до сих пор развивается, например, бифилярные часы были изобретены всего 100 лет тому назад. Поэтому ниже описание лишь самых распространенных типов часов.

Горизонтальные часы

Циферблат часов рас­по­лагается гори­зонталь­но, а гномон напра­вляется под углом ши­роты места уста­новки на север. Это самые узна­ваемые солнеч­ные часы, которые часто устана­вливают в парках на поста­менте.

Вертикальные часы

Циферблат таких ча­сов распо­лага­ется верти­кально, часто на стене дома, как его уни­каль­ное укра­шение. Для расчета таких часов надо знать угол пово­рота стены отно­сительно напра­вления на юг. В качес­тве цифер­блата можно исполь­зовать окон­ное стекло. Тогда часы стано­вятся украше­нием для тех, кто в доме.

Аналемматические часы

Часы, которым не нужен гно­мон. Вернее, гномо­ном явля­ется сам человек, который встает на специ­альную площадку в соответ­ствии со временем года и отбра­сывает тень в сторону часо­вой отметки. Часы смот­рятся тем эффект­нее, чем ближе к экватору.

Армиллярная сфера

Фактически, это скеле­тизи­рованная модель земного шара. Помимо оси-гномона и эква­тора, который служит цифер­блатом, на сфере часто отме­чают полярныe круги, тропики Козерога и Рака, а также эклип­тику. На фото такая сфера на здании Кунст­камеры в Санкт-Петербурге.

Экваториальные часы

Это простейшая модель зем­ного шара, состо­ящая из гно­мона, параллель­ного оси вра­щения Земли и цифер­блата, лежащего в плос­кости эква­тора, то есть перпен­дикулярно гномону. На фото известные эквато­риальные часы в Лондоне.

Полярные часы

В таких часах плос­кость цифер­блата парал­лельна гномону, поэтому они могут пока­зывать время лишь с 7 часов утра до 5 часов вечера. Зато зимой такие часы не надо очи­щать от снега.

Бифилярные часы

Гномоном являют­ся две разно­высокие струны, натя­нутые над цифер­блатом. Такие часы могут быть как горизонт­альными, так и вертикаль­ными. Время дня и года опреде­ляется по точке пере­сечения теней.

Примеры работ



Николо-Пешношский монастырь

На южной стене храма были вос­стано­влены сол­нечные часы с ориги­нальным гномоном. Также был пред­ложен дизайн цифер­блата в сти­листике механи­ческих часов на рядом стоящей часовне.

Часы для усадьбы Кусково

Горизонтальные солнеч­ные часы изго­товлены из латуни путем глубокой меха­нической грави­ровки и после­дующего чернения в гальвани­ческой ванне. Диаметр цифер­блата 300 мм. Стоимость часов от 100 000 рублей.

Аналемматические часы из агломерата

Готовый проект аналем­матичес­ких солнеч­ных часов для Москвы и МО. Шири­на часов - 6 метров. К проекту прила­гаются все элементы, вырезан­ные из агло­мерата. Цена от 35 000 рублей вклю­чает выезд на место мон­тажа.

Настенные часы

Часы размером 2 метра. Все эле­мен­ты офор­мления цифер­блата отлива­лись из алюминия, также исполь­зовались латунь и маталлический профиль. Порошковая окраска. Стоимость проекта - 700 000 рублей.

Часы на потолке

В качестве гномона высту­пает круг­лое зеркало, закреп­ленное с внутрен­ней стороны окна. Время считы­вается по поло­жению солнеч­ного зайчика. Большую часть стоимости таких часов состав­ляет их расчет и разметка.

Часы из искусственного камня

Для часов, круглый год нахо­дящихся на откры­том воздухе, были сделаны две модели из искус­cтвенного камня: горизонт­альные и комбини­рованные: эквато­риальные на одной стороне, а полярные - на другой. Поскольку этот же материал исполь­зуется для облицовки домов, то о долго­вечности таких часов можно не беспокоиться.

Горизонтальные часы для широты Москвы

Все часы из этой серии уни­кальны и изготав­ливались вручную из шамотной глины, декори­ровались глазурью. Диаметр - 200 мм. Керамические фракции в глине и многократный обжиг в муфельной печи гарантирует, что часы не потеряют своего внешнего вида при кругло­годичной эксплу­атации в течение десятков лет. На складе осталось 3 экземпляра. Цена - 6 000 рублей.

Аналемматические часы

Для московской школы 1302 на заня­тиях кружка "Мастер­ская истин­ного времени" вместе с ребя­тами были сделаны аналем­матические часы. Замечатель­ная идея для школь­ных и детских площадок: инте­ресно, позна­вательно, безопасно. И дешево: такие часы можно нари­совать на асфальте специаль­ной краской или даже просто мелом.

Для заданного местоположения с помощью солнечного калькулятора можно получить таблицы солнечных эфемерид на весь год или заданный день года. Более того программа поможет произвести замеры для определения поворота стены (окна) или построить макет солнечных часов с полярным гномоном.

Услуги и цены


Приведенные выше фотографии помогают понять, как сложно бывает ответить на обычный рыночный вопрос: "Сколько стоят солнечные часы?" 😊
В обоих случаях перед вами аналемматические часы на поверхности стола. И хотя столы сильно различаются внешне, положение часовых отметок и календаря в центре стола абсолютно одинаковые. Они определяются разметкой солнечных часов, которая зависит от местоположения и того, какое время должны показывать часы. Таким образом, масштабируемый чертеж часовых отметок и гномона позволяет любому дизайнеру проявить свою фантазию, не вникая в премудрости астрономических расчётов.

✔  Заказ чертежа солнечных часов online

Вы можете отправить запрос на расчет солнечных часов нужного типа для заданного места. Для этого нужно заполнить и отправить форму. В ответ вы получаете чертеж солнечных часов (в векторном формате) с PDF-описанием того, как они работают и рекомендациями по их установке.
Стоимость такой услуги составляет 3 000 рублей, оплата по факту получения заказчиком всех материалов по электронной почте.

✔  Консультация с выездом на место

Вы можете заказать очную консультацию с выездом специалиста на место установки часов. Это имеет смысл, если нет ясного понимания, какие часы и где лучше делать. Пока выезд возможен в пределах Московской области.
Стоимость такой услуги 5 000 рублей.

✔  Подготовка дизайн-проекта солнечных часов

Эта услуга оказывается на общих для дизайнерской работы принципах: предлагается три разных варианта часов, в которых учитываются изначальные требования к типу часов, к показываемому времени, к стилистике, к материалам. Выбранный вариант дорабатывается и оформляется в виде проектной документации, достаточной для сторонних исполнителей. На этом этапе определяется примерная общая стоимость работ и материалов.
Стоимость такой услуги от 20 000 рублей. Предоплата составляет 50%. Для сложных проектов имеет смысл вместе с проектом заказывать подробную смету. Её составление стоит 5% от итоговой стоимости солнечных часов.

✔  Расчет и изготовление астролябий

Астролябия - это сложный астрономический прибор, позволяющий производить множество вычислений, включая измерение текущего времени не только по Солнцу, но и по звездам. Планисферическая астролябия может быть изготовлена из латуни диаметром до 300 мм. Расчет и изготовление астролябии займет не менее месяца. Стоимость зависит от количества функций и сложности конструкции.
Астролябия - идеальный подарок для тех, у кого все есть и кого сложно удивить. К астролябии прилагается подробная инструкция с описанием всех доступных функций.

✔  Авторский надзор

Имеет смысл, если изготовление солнечных часов является частью более масштабных строительных работ или у заказчика есть свои проверенные рабочие. В этом случае правильнее взаимодействовать со строителями напрямую и контролировать точность монтажа часов и, особенно, гномона.

✔  Сотрудничество и консультации

Солнечные часы особенно выигрышно смотряться, когда являются частью общей композиции. Поэтому дизайнерам помещений предлагается в своих проектах учитывать Солнце. Например, детскую комнату можно оформить так, чтобы в определенное время солнечный луч разложился в радугу... А стену или потолок можно превратить в солнечный календарь.

Контакты

Я с 2006 года занимаюсь гномоникой, поскольку считаю эту науку незаслуженно забытой. Раньше она преподавалась в школе и давала базовые представления о геометрии, тригонометрии и основах астрономии. Сэр Исаак Ньютон свои первые солнечные часы сделал в 9 лет. Поэтому делать солнечные часы никогда ни рано. И никогда не поздно, ведь они и символ неспешного, философского отношения к своей жизни.

Если у вас возникло желание заказать солнечные часы или сделать их самому и вам нужен квалифицированный совет, заполните и отправьте форму обратной связи.

С уважением и пожеланием солнечных дней,
Алексей Крутяков

✆  (903) 720-24-XII      ✉  mail@analemma.ru