Typ | Sluneční hodiny |
---|
V gnomoniku je poledník nástroj nebo konstrukce umožňující lokalizovat přesný okamžik slunečního poledne . Tento záznam je vytvořen ze stínu konce stylu, který překračuje poledníkovou čáru, stopu poledníku , na podpěře nejčastěji svislé nebo vodorovné. Jsou to svým způsobem sluneční hodiny redukované na nejjednodušší výraz.
Můžeme zde rozlišit dva typy meridiánů: „obvyklé“ meridiány a „astronomické“ meridiány:
Dnes se nepoužívané znovuzrodily díky nadšencům gnomoniky, a to ve formách závislých pouze na fantazii jejich tvůrců.
Tyto meridiány jsou ve skutečnosti pouze sluneční hodiny, jejichž rozsah hodin je kolem poledne snížen na minimum. Většinou jsou svislé a vnější a nacházejí se, stejně jako ciferníky, na kostelech, panských sídlech a veřejných budovách, kam může kdokoli přijít a nastavit si hodinky v poledne.
Mají stejné prvky jako číselníky, ve své nejjednodušší podobě styl, který vrhá stín na stůl, kde je nakreslena sluneční polední čára:
StylMálokdy je polární nebo přímý. Ve skutečnosti jsou v těchto dvou případech limity stínu promítaného na stůl poněkud rozmazané a čtení není příliš přesné. Je upřednostňován před falešným přesným stylem, který se projevuje očnicí propíchnutou na velkém disku připevněném ke stolu pomocí stativu (tři stopy, které zajišťují tuhost systému). Deska vytváří na stole stínovou plochu. Ve středu této stínové zóny vytvoří očnice světelnou skvrnu s poměrně jasným obrysem, který bude dobře kontrastovat s periferním stínem. Výrok o poledni tak bude přesnější.
Když již není poledník venku, ale uvnitř budovy, sluneční paprsky procházejí otvorem nazývaným také oculus probodnutý ve zdi; v tomto případě je očnice, vložená do oculus, spíše označována jako gnomon .
Je to nejčastěji vertikální. Polední čára je sama o sobě svislá. Pro zvýšení přesnosti čtení je velikost meridiánů obecně větší než rozměry běžných číselníků; navíc číselník a poledník jsou někdy spojeny.
V našich zeměpisných šířkách Není Slunce vždy v poledne. Chcete-li zachytit možný sluneční paprsek někdy před polednem nebo po poledni, lze symetricky přidat další časové linie a jejich dělení vzhledem k centrální linii. Existují tedy další čáry nakreslené od pěti za pět minut a / nebo od čtvrt hodiny do čtvrt hodiny v intervalu nejčastěji ± 1 hodina.
Jednoduchý poledník s polední linií (asi 1750).
Poledník se třemi hodinovými řádky.
Lehátko se čtvrthodinovými linkami (asi 1719).
Denní postel s 1/2hodinovými linkami (cca 1670).
Na stůl lze umístit další údaje: denní oblouky nebo deklinační čáry , ukazující slunovraty a rovnodennosti , znamení zvěrokruhu atd. Jejich účel je především dekorativní; také ukazují, že poledník a kalendář jsou ve shodě.
Během XVIII -tého století, se zdá, že je třeba již nebude vyplacena na skutečném slunečního poledne, která se mění v závislosti na denní časové rovnice , ale chytit moment poledne místního průměr v souladu s pravidelným provozem hodinek. Meridiány budou poté obohaceny křivkou osmičky, jejíž původ je ve Francii přičítán Grandjean de Fouchy .
Současná denní postel v Greenwichi v polovině počasí .
Poledník na radnici v Rennes (příspěvek 1743).
Složitý poledník v Troyes (1764).
Spolek slunečních hodin a poledníku v Aix-en-Provence (1864).
Hodiny, číselníky a poledník v Parmě (1828).
Meridiánová čára a její pomocné čáry jsou kresleny klasickými gnomonickými metodami.
Specializovaný software dnes umožňuje kreslit sluneční hodiny a meridiány několika kliknutími, zejména Shadows vyvinutými Françoisem Blateyronem.
Na začátku jsou poledníky určitě spojeny s gnómonem . Jakmile bude na zemi nakreslena čára spojující nohu gnomona s bodem, kde je promítaný stín minimální - pro každý den slunečního svitu - máme poledník (gnomon + poledníková čára).
NejstaršíObvyklé meridiány, sloužící pouze k označení okamžiku slunečního poledne, měly ve středověku vzácné prekurzory. Tak :
To nebylo až do XVI th století, které bude dávat meridiány poledne do komunit. Těch několik málo dochovaných vzácných kopií se nachází na církevních budovách, zřídka civilních:
V tomto období bude všude vzkvétat používání lehátek; ve Francii jich je téměř 200.
Budou ozdobou fasád katedrál, kostelů a klášterů, hradů, knížecích paláců a sídel, ale také veřejných míst, jako jsou nemocnice, vysoké školy, náměstí, mosty a křižovatky atd. Jejich šíření bude odpovídat pokroku hodinářství.
Huygens vynalezl hodinové kyvadlo v 60. letech 16. století. Jedná se o významný krok, který bude brzy realizován na pařížské Akademii věd . Od roku 1670 mohly hodiny s dobrou spolehlivostí indikovat sekundy astronomům. Na druhé straně se hodinky také zlepší a stanou se miniaturizovanými. Od roku 1675 tedy vidíme vzhled spirálové pružiny používané jako regulátor a ciferníky hodin a hodinek s oběma rukama, kde jsou pak kvantifikovatelné minuty. Hodiny, které se budou dobře učit, si tyto nové přístroje zamilují a každý bude chtít mít u sebe co nejpřesnější sluneční čas.
Ale Slunce není příliš „pravidelné“: časová rovnice znamená, že mohou existovat denní variace až minuty a kumulativně mohou tyto variace dosáhnout až patnáct minut. Proto je třeba se často chodit dívat, jestli je údaj o vašich hodinkách v souladu se Sluncem. K tomu existují sluneční hodiny, ale ne vždy to dává čas s velkou přesností. Bude upřednostňováno před jednoduchými meridiány, kde je možné ocenit okamžik místního poledne až během několika sekund, dostatečnou přesnost pro minutové hodinky (centrální sekundová ručička se objeví až kolem 30. let 17. století).
Je třeba si uvědomit, že časté návštěvy meridiánů budou únavné. Slunce je méně pravidelné než hodiny a hodinky. Postupně, v průběhu desetiletí, průměrný čas nahradí skutečný čas.
Nejprve mezi astronomy, kde je například pravý vzestup hvězdy vyjádřen v průměrných hodinách, což je standardní metoda od Jeana Picarda . Chcete-li použít tuto metodu, kolem roku 1730, Grandjean de Fouchy byl první, kdo postavil jeden ze svých prvních horizontálních meridiánů v lucemburském paláci s křivkou osmičky, která mu umožnila přímo zachytit průměrný čas místa.
Na nádvoří Hôtel de Montmor je jedna, která je moderní .
O několik desetiletí později budou některé meridiány ve skutečném čase zdobeny stejnou křivkou osmičky. Poté se z nich stanou meridiány v polovině času.
V XIX th století, je zapotřebí průměrná doba. Hodiny Paříže jsou nastaveny na nový čas v roce 1826 (a ne v roce 1816), po městech Ženeva v roce 1780, Londýn v roce 1792 a Berlín v roce 1810. Potřeba poledníků tohoto typu bude taková, že dokonce budou vyráběno. v sérii. Bude to éra „průmyslových meridiánů“. Na konci století dojde k oficializaci nového času: zákon ze 14. března 1891 stanoví, že zákonný čas ve Francii a Alžírsku bude průměrným časem Paříže .
Hôtel Chenizot, Paříž, 1730?
Kostel svaté Máří Magdalény, Avenches , XVIII -tého století.
Denní postel v arabském stylu, funkce kalendáře, Tunis , 1876.
Rozkládací postel Chavin, Le Gua (Isère) , 1877.
Průmyslová postel od Urbaina Adama , Colmara , 1866.
Kostel svatého Vavřince, Winterthur , XIX th století.
Kousek po kousku, tváří v tvář pokroku hodinářské a telegrafické komunikace, poté telefonie, se meridiány přestanou používat. Neodejdou však; nostalgičtí a gnomoničtí nadšenci budou i nadále udržovat a vytvářet nové příklady těchto strážců slunečního času; od 20. století tedy ve Francii vzniklo více než padesát tradičních meridiánů.
Pomník poledníku v Bari , 1987.
Rovníkové sluneční hodiny a poledník v Colorado Springs , 2009.
Meridian v La Chapelle-aux-Lys , 2014.
Tyto „velké meridiány“ byly vytvořeny pro astronomické potřeby týkající se Slunce. Nacházejí se v observatořích a velkých budovách, nejčastěji v kostelech. Horizontální samozřejmě označují sluneční poledne, ale ve většině případů to není jejich hlavní funkce: umožňují určit data slunovratů a rovnodenností , denní sklon Slunce v poledne, délku o rok a konečně křivolakosti ekliptiky .
Stejně jako u lehátek pro veřejnost jsou tvořeny stejnými základními prvky:
Jednoduché gnomonické vzorce umožňují načrtnout diagram teoretického poledníku:
Teoretická výška Slunce v poledne, je ve tvaru:
h m = 90 ° - φ + δkde φ je zeměpisná šířka místa a delta na deklinaci Slunce ve své výroční pohybu.
U slunovratů má následující hodnoty:
h m sol = 90 ° - φ ± εkde ε je šikmost ekliptiky uvažované epochy. Posledně jmenovaný je také maximální deklinací δ Slunce.
U rovnodenností, kde δ = 0, budeme mít:
h m equi = 90 ° - φJsou -li známy φ a ε , můžeme například tím, že si určíme výšku gnomonu, odvodit délky země poledníku a naopak.
Navrhované metody odpovídají těm, které byly nejvíce používá ke sledování velké meridiány až do konce XVIII E století.
Je dobře známo, že stín gnomonu na horizontální zemi je v poledne nejkratší, ale mezi 11:00 a 13:00 je tato délka prakticky konstantní, což vede k velké nejistotě v průběhu meridiánové linie. Která spojuje nohu gnomona v konec minimálního stínu. Jednoduchá geometrická metoda, relativně přesná, velmi brzy nahradila původní metodu.
Metoda předků, známá již od starověku, je metoda „indiánských kruhů“ neboli metoda stejných slunečních stínů.
V horizontální rovině budoucí poledníkové čáry namiřte na zem čtyři až pět konců stínu gnomonu před polednem - například mezi 9 a 10 hodinou - a poté nakreslete kruhy se středem na úpatí gnomonu a procházející body orientační body. Odpoledne namířte na tyto různé kruhy postupné pasáže konce stínu gnomonu. Připojte body umístěné na stejném kruhu (stejné sluneční stíny), to pro všechny kruhy a nakreslete kolmé půlící čáry získaných segmentů (které podle definice procházejí úpatím gnomonu). Mediátoři musí být zmatení: zhmotňují linii poledníků.
Metoda je přísně přesná pouze u slunovratů, kde je deklinace Slunce prakticky konstantní. Všimněte si také, že stejné sluneční stíny odpovídají stejným výškám Slunce.
Metoda odpovídajících výšekMetoda začíná, stejně jako ta předchozí, z dvojic stejné výšky Slunce před polednem a po poledni: jeden zachytí, s dobrými hodinami, tyto okamžiky; jejich průměr odpovídá okamžiku, kdy je Slunce v rovině poledníku.
Metodu bylo možné implementovat pouze po významných inovacích. Jedná se především o sekundové hodiny, které se objevily kolem roku 1760, což umožňuje zachycení přesných okamžiků, pak vývoj zaměřovacího dalekohledu, který by změřil výšky Slunce. Tímto nástrojem bude kvadrant vyvinutý Jeanem Picardem . Bude také první, v roce 1673, který použije metodu odpovídajících výšek k nakreslení poledníku.
Pojďme sledovat implementaci metody, pro den letního slunovratu, kdy je sluneční deklinace konstantní a kde jsou nejpříznivější povětrnostní podmínky:
1 - Příprava hodin sekund
Dny před odečty se ujistíme, že je to víceméně dobře upraveno pravidelnou procházkou. K tomu budeme sledovat postupné průchody konkrétní hvězdy v jakékoli vertikále. Mohlo by to být dáno svislým drátem nitkového kříže čtvrtkruhu vlevo ve pevné poloze nebo jednoduše z těžkého drátu, který se s očima pozorovatele zhmotnil ve svislé rovině. Mezi dvěma průchody, které odpovídají hvězdnému dni, je referenční čas 23 h 56 m 4 s . Budeme tedy moci sledovat postup kyvadla (postup, zpoždění; stálost nebo ne) a případně jej vzít v úvahu později.
2 - Čtvrtkruhová pozorování
Stačí pozorovat horní okraj Slunce několik hodin (přibližně tři) před a po jeho průchodu poledníkem a zaznamenat okamžiky různých odpovídajících výšek. Po korekci, bude-li to nutné, v důsledku chodu kyvadla bude okamžik poledne odpovídat průměrnému X pruhu časových rozdílů na kyvadle mezi odpovídajícími výškami.
Abychom nakreslili poledník, kde je gnomon již na svém místě a funkční, je nutné ukázat na zem stopu středu Slunce, z minuty na minutu, podle hodin, kolem pravděpodobného poledne. Bod poledníku odpovídající X baru se získá extrapolací mezi dvěma nejbližšími stopami obklopujícími hodnotu průměru.
Metoda pro kterýkoli den v roce
Chcete-li najít stopu poledníku v jiný den, než je den slunovratu, je třeba provést korekci, která zohlední kolísání sklonu Slunce v časovém intervalu pozorování.
Jako první to udělal Picard, Philippe de La Hire dá opravnou tabulku pro Paříž, později Euler a La Caille za pomoci Lalandeho dodají opravné vzorce, které budou jejich vlastní.
Díky meridiánům „můžeme přímo přistupovat k základním prvkům v ročním pohybu Slunce, konkrétně k datům slunovratů a rovnodenností, délce tropického roku, sklonu Slunce a šikmosti ekliptiky. »…
Údaje poskytnuté meridiány se týkají zjevného Slunce. Stopa světelného bodu daná očnicí má prakticky eliptický tvar. Je to střed elipsy, který je třeba vzít v úvahu pro odečty.
Odpovídají extrémním polohám světelné skvrny na poledníku: minimum odpovídá dnu letního slunovratu, kdy je Slunce nejvyšší, maximum odpovídá dni zimního slunovratu, kdy je Slunce nejnižší. Víme, že vzdálenost mezi extremem odpovídá jen velmi zhruba půl roku.
RovnodennostiJarní a podzimní rovnodennosti jsou zmatené, ale nelze je přímo rozeznat. Musíme sledovat nebo vypočítat polohu tohoto dvojitého bodu: je to průsečík polovičního úhlu nahoře (zimní slunovrat, očnice, letní slunovrat) s poledníkem. Tento bod uvádí data teoretických dnů jara a podzimu.
Identifikovaný bod rovnodennosti můžeme v případě potřeby definovat zeměpisnou šířku místa, a to buď graficky, nebo výpočtem.
Určení okamžiku jarní rovnodennosti:
Teoretická poloha sledovaných rovnodenností může ukázat časy průchodu Slunce na poledník v den rovnodennosti a následující den. Poloha přechodu k poledníku v den rovnodennosti, ve vztahu k teoretické poloze rovnodennosti, umožňuje určit okamžik jara.
Na obrázku vidíme, že přechod k poledníku je předem ve srovnání s bodem teoretické rovnodennosti: moment jara je tedy po poledni. Známe -li délku mezi dvěma průchody poledníkem, která odpovídá 24 hodinám, můžeme s dobrým přiblížením snadno odvodit čas jara.
Trvání tropického rokuPokud namíříme první polohu Slunce na poledník v den rovnodennosti a druhou následující rok (o 365 dní později), rozdíl mezi nimi (v čase) dá desetinnou část délky tropického rok. Čím větší je poledník, tím lepší je ocenění.
Sluneční deklinacePro každý den v roce můžeme z prvků daných poledníkem vypočítat zdánlivou výšku Slunce v poledne. Poté přímo odvodíme odpovídající deklinaci.
Šikmá ekliptikaExtremum průběhu Slunce, které je identifikováno, přímo odvodíme šikmost ekliptiky , jako dříve pro zeměpisnou šířku. Lze použít bod letního slunovratu a / nebo zimy. Porovnání výsledků každého přístupu podporuje lepší konečné rozhodnutí o hodnotě zkosení.
ZvěrokruhDny, kdy Slunce vstupuje do každého tradičního znamení zvěrokruhu (dvanáct), lze identifikovat výpočtem nebo graficky na poledníkové čáře .
Graficky používáme nástroj, který Ancients nazývá analemma . Viz níže stanovení vstupu Slunce ve znamení Býka ♉ (30 ° na ekliptice) na poledníku, kde byly určeny slunovraty.
Stejným způsobem, symetricky, můžeme určit vstup Slunce do znamení Ryb atd.
Astronomické meridiány jsou pouze jedním kontinuem gnomonských „meridiánů“ starověku. Jejich původ bude jednoduše zmíněn, poté bude chronologicky následovat představení nejpozoruhodnějších poledníků po jednotlivých zemích.
Na počátcíchJedno z prvních použití gnomonu je pro Anaximander .
Tento vyhrazený gnomon, pravděpodobně obsahující poledníkovou čáru nakreslenou ve vodorovné rovině, nesl jméno heliotrop, které není v našem současném jazyce ani více, ani méně než rudimentární astronomický poledník. Zdroje svědčí o existenci velkých nástrojů tohoto typu instalovaného na různých místech: v ostrově Syros , v Aténách , na 433, podle Meton , v Thébách v Syracuse , druhý pochází z raného IV -tého století před naším letopočtem. J.-C.
Později, v II -tého století před naším letopočtem. AD , astronom Hipparchus určuje délku tropického roku . Zjistí, že se rovná 365,2466 dní pro tropický rok 365,2422 dne, který je dnes přijímán jako reference, tj. Rozdíl 0,0044 d nebo 6 min 20 s. Bylo by zajímavé vypočítat délku gnomonu, aby bylo možné ocenit na poledníku tyto 6 min 20 s. Rok 46 př. AD vidí zavedení juliánského kalendáře , a Julius Caesar , jehož délka roku byla stanovena na 365.25 dní po konzultaci s astronomem Sosigene Alexandrie . Tento plán bude mít potíže s implementací. Zdá se, že to má zdůraznit délku roku, který bude postaven v roce 10 př. N. L. AD Augustan Horologium : až dvacet metrů, obelisk-gnomon bylo označit na zemi stopu slunovratů ... Byl to sluneční hodiny nebo jednoduchý poledník? Později, v roce 79, souprava již nefungovala. Císař Domitian ji zrekonstruoval. Nedávné vykopávky odhalily zbytky poledníku: bylo to od Augusta nebo Domiciána? Názory odborníků se dodnes dělí ...
V ČíněV XIII -tého století, v blízkosti Gaocheng města provincie Che-pej , byla observatoř je astronomická observatoř Gaocheng , postavený v Yuan dynastie .
V letech 1272-1276 tam byla postavena struktura „gnomon-meridian“. Toto dílo, Guo Shoujing , astronom, inženýr a matematik, stále existuje.
Pyramidová budova podporuje gnomona vysokého asi 10 metrů. Ten se skládá z vodorovné tyče nesené dvěma pilíři. Meridiánový stůl, dlouhý více než 31 metrů, obdržel obraz Slunce protínaného stínem tyče gnomonu; aby se zabránilo klasické penumbře, sluneční paprsky procházely malým 2 milimetrovým otvorem vyvrtaným v destičce nastavitelné v poloze, dírkou , která umožňovala podle principu „temné místnosti“ promítat docela jasný obraz sluneční skvrna „přeškrtnutá“ na rovině stolu. Přístroj byl použit ke stanovení slunovratů a indikoval rovnodennosti. Měřicí linku obklopuje dvojitý kanál. Naplněn vodou kontroluje horizontálnost stolu umístěného v lidské výšce. V roce 1281 mohl astronom Guo Shoujing určit délku roku, kterou shledal, rovnou 365,2425 dnům, stejně jako délku roku gregoriánského kalendáře přijatého od roku 1582, „s odchylkou pouhých 23 sekund ve srovnání s moderním výpočty “!
Další historický „gnomon-meridian“, menší velikosti (8 stop), byl původně postaven v Pekingu, pravděpodobně ve staré observatoři kolem roku 1437. Nyní se nachází v observatoři v Nanjing. Vyvýšený (zvýšený na 10 stop nebo 1,98 m) a upravený v roce 1744, má očnici o průměru jednoho centimetru, dobře chráněnou v bronzové špičce; vzhledem k tomu, že jeho poledníkový stůl není dostatečně dlouhý, byl na jeho konec přidán sloupek, který získává sluneční obraz na zimním slunovratu - tento sloupek připomíná obelisk poledníku poledního kostela Saint-Sulpice v Paříži.
V ItáliiBěhem renesance bylo velkým úkolem západních astronomů znát délku roku, a zejména variabilitu sklonu ekliptiky. Ten vyžaduje přesné měření. Nemají -li mocné autonomní nástroje, založí velké meridiány na chráněných místech, jako jsou kostely a katedrály. Budou zastarávají for Astronomy na konci XVIII -tého století.
Ve FlorenciiV roce 1467 zahlédl Paolo Toscanelli z lucerny kopule katedrály Santa Maria del Fiore z díry o průměru asi 50 mm vyvrtané ve výšce více než 90 metrů od země paprsky slunce na zemi v den letního slunovratu. "V tomto okamžiku Toscanelli umístil mramorovou desku o průměru 243 mm zahrnutou jako referenci a ne jako skutečný rozměr světelného obrazu." “. Podle Regiomontana bylo cílem Toscanelliho vědět, zda se sklon zemské osy v čase mění; bohužel o jeho výzkumu neexistuje písemný záznam.
Operační nástupci společnosti Toscanelli nakreslili částečnou polední čáru téměř 10 metrů od bodu letního slunovratu, který byl použitelný pouze několik týdnů v roce nebo ± 35 dní kolem slunovratu. V roce 1510 umístili kruhovou desku přibližně 905 mm odpovídající obrazu Slunce v den letního slunovratu, přičemž uvnitř drželi původní desku od Toscanelliho. Tyto erodované desky stále zůstávají.
O dvě stě čtyřicet pět let později, v roce 1756, našel Leonardo Ximenes na tomto zkráceném poledníku šikmost ε = 23 ° 28 '16 "; porovnal to s rokem 1510, který našel 23 ° 29 '43" ± 7 " . To mu dává sekulární odchylku sklonu E = -35 ", tedy asi o 12" méně, než je moderní hodnota -47 ".
Ximenes, který zaznamenal odchylku starého gnomonu 1 minutu 27,5 s, v roce 1755, vytvořil nový poledník sledovaný metodou odpovídajících výšek. Výška jeho gnomonu je jiná a čára je kovová s měřítkem tečen - to je čára, která je v současné době objevována u příležitosti letního slunovratu. Projde na levé straně značky 1510. Bude tam provádět různé experimenty. Delambre , který komentuje Ximenes, ukazuje, že čtvrtkruhy používané kolem roku 1760 byly přesnější než velké gnomony. Uznává však, že pokles šikmosti byl nepochybně dán díky meridiánům.
Průchod Slunce směrem ke staré desce „Toscanelli“.
Okamžik slunovratu na linii Ximenes.
V tuto chvíli kolem poledníku.
Pamětní deska.
V roce 1575 vytvořil Ignazio Danti první velký poledník v bazilice San Petronio v Bologni .
Aby reformovala kalendář, musela odpovědět na otázky, které během konzultace s Boloňskými matematiky udělali papežové. Jednalo se o to vědět, v jaký den by měla přijít jarní rovnodennost, aby se určilo datum Velikonoc, a jaké bylo přesně trvání tropického roku, aby se zabránilo nesnesitelným posunům na mobilních festivalech.
Bude to poprvé v západním světě, kdy postavíme kompletní poledník schopný provozu od jednoho slunovratu k druhému. Otvor v jeho očnici byl vysoký 67 stop a na linii byly stopy slunovratů a rovnodenností, stejně jako znamení zvěrokruhu. Bohužel se odchýlila o více než 9 ° od správného směru kvůli umístění sloupů budovy. Zdá se však, že měření délky roku nebylo ovlivněno a bylo měřeno přesně. Později papež Řehoř XIII. Pozval Dantiho do Říma a jmenoval ho pontifikálním matematikem; bude také jmenován členem komise pro reformu kalendáře, která bude účinná od roku 1582.
V roce 1653 Jean-Dominique Cassini zkontroloval poledník při transformaci kostela a učinil jej nepoužitelným. Místo toho v roce 1655 postavil nový poledník, „poledník JD Cassini“, který lze vidět - mírně upravený - i dnes.
„Heliometr“ Cassini má očnici o průměru 27 mm, která je umístěna ve výšce 27 m ; poledníková čára se úzce vyhýbá sloupům budovy. Kreslí se metodou indických kruhů. Jeho délka je 68,2 m (206 stop 8 palců od Paříže nebo 600 tisíciny části zemského obvodu). Celá se poněkud pohnula a bude obnovena v roce 1695. Cassini „tam vyznačila stupně vzdálenosti k zenitu a jejich tečnám, znamení zvěrokruhu, hodiny, které noc trvá, sekundy a třetiny obvodu Země a šířka obrazu Slunce v létě s nápisem směrem k jižnímu konci čáry… “.
Pamětní medaile, 1695.
Půdorys poledníku, průchod co nejblíže mezi sloupy.
Z výsledků získaných Cassinim z jeho heliometru můžeme citovat: různé hodnoty šikmosti ekliptiky, kolísající od ε = 23 ° 30 '30 "do 23 ° 28' 42"; délka roku 365 dní, 5 hodin, 49 minut, hodnota dostatečně shodná s gregoriánským rokem 365 d 5 h 49 min 12 s nevyžadující další úpravy - odhadl přesnost v průběhu roku na přibližně 1 minutu, což by bylo 15 sekund ve 4letém přestupném cyklu nebo 1 sekunda za 60 let. Zjistil také, že refrakční korekce inspirované korekcemi Tycho Brahe nebyly správné pro výšky větší než 45 °, což ho vedlo k určení a publikování nových refrakčních tabulek (jeho nejdůležitější osobní výsledek v San Petroniu), a navrhl solární paralaxa maximální hodnota 10 "- skutečná hodnota: 8,8" - zatímco jeho současníci mu připisovali 28 ". po celý rok užitečná měření v teorii Slunce.
" Boloňský poledník bude vždy nejznámější pro zvědavé a důležitý výzkum, který tam provedl Cassini, zejména v teorii Slunce, která je základem celé astronomie Můžeme říci, že tento poledník byl epochou v historii obnovy vědy. “.
Na úpatí gnómonu.
Na rovnodennosti.
Na zimní slunovrat.
V roce 1701 byli Francesco Bianchini a Jacques Philippe Maraldi pověřeni papežem Klementem XI., Aby nakreslili poledník v bazilice Santa Maria degli Angeli e dei Martiri . "Bude to jeden z největších a nejkrásnějších, jaké jsme vytvořili, a je to určitě nejvíce ozdobené, nejbohatší ze všech." “. Bianchini meridián je popsána na stránce Wiki baziliky. Zde budou uvedeny pouze některé další informace.
Poledník je vyroben na principech, které Cassini uvedla v popisu Boloňského popisu. Jeho zvláštností je mít dva gnomony, jeden na jihu a druhý na severu.
Jižní gnomon, který se nachází ve výšce 20,3 m, umožňuje nakreslit poledníkovou linii známou jako „klementinská linie“ v délce 45 metrů. Bude to ověřeno v orientaci signálem, který odpovídá slunečnímu poledni přicházejícímu z jiného poledníku, který vystopoval Cassini v kostele San Marco .
Na klementinské linii jsme viděli, u počátku, znamení zvěrokruhu, měřítka pro tečny, délky dnů, skutečné okamžiky rovnodenností dané na pravítkách umístěných na obou stranách rovnodennosti. Blízko linie zhmotnily bronzové hvězdy denní cesty hlavních hvězd, jako jsou Arcturus a Sirius, které zůstaly jen dnes ...
Severní gnomon, zarovnaný na poledníku, se nachází ve výšce 24,39 m . Prochází paprsky cirkumpolárních hvězd a Polaris - pólové hvězdy. Bianchini se na zemi zhmotnil „oběžnými dráhami polární hvězdy v příštích 800 letech“ elipsami odpovídajícími precesi rovnodenností .
45 metrů dlouhý.
Jižní gnomon.
Elipsy Poláry.
Použití poledníku umožnilo získat řadu výsledků, včetně následujících:
Se severním gnomonem a polární hvězdou určuje Bianchini korigovanou hodnotu lomu baziliky, tj. 41 ° 54 '27 "; zdůrazňuje, že okamžik půlnoci, který odpovídá průchodu Polaru po čáře, lze přesně definovat, což je pro církevní data vzácné!
Pro ekliptiku, která je pro ni nakloněná, najde v roce 1703 23 ° 28 '25 ", opravený výsledek a možná nezávislý na poledníku; po dobu roku najde 365 d 5 h 49 min 1 s (tj. o 11 s méně než gregoriánská hodnota); u průměrné lunace to jde na nejbližší setinu sekundy s Grégoire ( sic ), který si osvojil 29 d 12 h 44 min 3,11 s. Provedená pozorování, která pokrývají čtvrt století, zveřejní později Manfredi .
V roce 1671 přijel do Paříže na pozvání Colberta Jean Dominique Cassini, který založil velký boloňský poledník . Sní o tom, že v budované nové hvězdárně postaví obrovské sluneční hodiny : „Umožnilo by to sledovat každodenní cestu obrazu slunce a také pozorovat variace, které tam mohou generovat lomy.“ Architekt Claude Perrault mu tento rozsáhlý projekt odmítl.
Na pařížské hvězdárněCassini se spokojí s velkou lenoškou. Pomáhal Jean Picard a Philippe de La pronájem astronomů z Akademie věd , bude sledovat, 1680, ve druhém patře Královská observatoř a 1. st května 1682 přišel král „není nastavena na hodinky. "
Původně byla očnice 10,17 m od země, ale obraz Slunce se na zimním slunovratu formoval na severní stěně; poté se nainstaluje druhá očnice, o něco nižší, ve výšce 9,94 m, a lze tam umístit objektivy, které budou sloužit v různých ročních obdobích zlepšením ostrosti slunečního obrazu. Délka čáry dosahuje téměř 32 metrů. Cassini I. tam bude provádět pozorování až do roku 1710, zejména za účelem zjištění šikmosti ekliptiky.
V roce 1729 převzal poledník syn velkého Cassiniho, Jacques Cassini , známý jako Cassini II., Zkontroloval jej, oblékl do mramoru a obklopil jej nápisy nezbytnými pro operaci a výzdobu:
Výška gnomona, ověřeno v roce 1984, je 9 937 m , délka čáry - nakreslené metodou odpovídajících výšek - je přesně stanovena na 31,727 m . Jeho úhlovou přesnost ověřil La Caille v roce 1743: poté klesá na 12 "směrem na východ, což je výsledek získaný ze šestnácti pozorování. Třicet dva mosazných vládců, jejichž délka je desetina výšky gnomonu, zhmotňuje linku. Desky z bílého mramoru čáru obklopují stejně dlouhé. Na východní straně je měřítko „tangenty [s] vzdálenosti od slunce k zenitu“ a na západní straně „stupně a minuty poledníkové výšky slunce“ „Postavy zvěrokruhu, vyryté na jiných mramorových deskách, jsou tam uvážlivě umístěny.
Astronomickým účelem poledníku bylo pozorovat nakloněnost ekliptiky. Jacques Cassini zjistil, že v roce 1730 je 23 ° 28 '20 ", což je hodnota, kterou porovnával s hodnotou svého otce v roce 1671. Zjistil pokles o 27" za 60 let, nebo 45 "za století, ve srovnání s jeho aktuální světská průměrná hodnota 46,85 ". Ale nechtěl popřít svého otce, který zjistil, že eliptický sklon je konstantní, svůj výsledek nezformalizoval.
Jako vytrvalý pozorovatel dává také dlouhou sérii rovnodenností pozorovaných v Paříži; pro průměrný solární rok navrhuje hodnoty mezi 365 d 5 h 48 min 47 s a 365 d 5 h 48 min 52 s.
V místnosti byly každý den nastaveny sekundové hodiny na průchodu Slunce k poledníku. Bylo to časové měřítko té doby; sloužil tedy jako reference pro umístění čtvrtkruhů observatoře v poledníkové rovině.
Poledník, ověřený v roce 1984 profesionály, bude také ověřen později - v letech 2011–2012 - a aktuálnějším způsobem Pascalem Descampsem, astronomem observatoře IMCCE.
V kostele Saint-SulpiceV roce 1743 astronom Pierre Charles Le Monnier nechal Clauda Langloise, inženýra v galeriích Louvre , nakreslit poledník s obeliskem, který byl „stejně pozoruhodný svou přesností jako krásou kuliček ...“.
Zde vyvinutá část se zajímá pouze o gnomonickou část poledníku Le Monnier. Gnomon je ve skutečnosti tvořen dvěma očnicemi, jedním, 25,98 m od země, palcovým průměrem, který byl použit směrem k zimnímu slunovratu a rovnodennosti, druhý, instalovaný ve výšce 24,36 m , měl konvergující čočku s Ohnisková vzdálenost 80 stop, která umožňovala studovat světelnou skvrnu prakticky bez penumbry u letního slunovratu.
Polární poledník má délku 40 295 m . Mramorová deska umístěná na místě letního slunovratu nese latinský nápis (viz obrázek), jehož překlad je následující: „Letní slunovrat, rok 1745, pro Nutation, osa Země, šikmost ekliptiky. “. Chráněno bylo mosaznou deskou stejných rozměrů s nápisem „Obliquity of the maximum ekliptikum, 23 ° 28 '40“; autor Claude Langlois, inženýr Galeries du Louvre, MDCCXLIV (1744). “. Far daleko je umístění rovnodenností podtrženo eliptickou mosaznou deskou o rozměrech 54 × 35 cm umístěnou ve velkém kovovém obalovém disku.
Na severním konci bude čára sledovat svislou osu obelisku o celkové výšce 10,72 m . V místě zimního slunovratu můžeme vidět symbol Kozoroha a dolů symboly Vodnáře a Střelce odpovídající datům 21. ledna a 21. listopadu, datům vstupu do těchto příslušných značek Na podstavci obelisku, v latině , původní účel poledníku „Astronomický Gnomon pro stanovení velikonoční rovnodennosti.“. Fnm Další latinské nápisy jsou k dispozici v Andréeově díle Gotteland a Georges Camus.
Původním použitím sponzora bylo přesně určit čas jarní rovnodennosti pro výpočet data oslavy velikonočního svátku . Tato konečnost byla zbytečná, data rovnodenností byla uvedena ve výroční publikaci ephemerides La knowledge des temps , již od roku 1779.
Čtení skutečného času, zde sekundárního, ale které je zajímavé zdůraznit, bylo věnováno půl druhá blízko zimního slunovratu - k tomuto datu prochází obraz Slunce dvěma čarami za sekundu; s objektivem se u letního slunovratu oceňuje polední okamžik se stejným rozlišením .
Další astronomické použití Le Monniera se týkalo hlavně jevů souvisejících s letním slunovratem pozorovaných pomocí zaostřovacího objektivu o délce 80 stop: šikmost ekliptiky, její variace a studium nutice . Pro šikmost ekliptiky, v letech 1744-1745, nemohl pozorovat změnu, která nepřekročila 0,5 "podle Delambre, proto jeho pochybnosti o její variabilitě; později však zjistí, že zkosení klesá o 30" na století.
Podle Delambre, často skoupého na komplimenty, tento poledník nabízí stejnou přesnost jako velké čtvrtkruhy, které přes všechno nahradí meridiány při hledání základních prvků každoročního pohybu Slunce od roku 1750.
Plaketa letního slunovratu.
Talíř s rovnodenností.
Obelisk.
Podstavec obelisku.
V XVIII -tého století, některé velké salonky, kromě svých astronomických funkcí, budou použity k získání přesného času jako ostatní, které budou věnovanou tomuto jediný účel: k referenčním časem na okolní obyvatelstvo. Mezi nimi bude poněkud zvláštní typ lehátka používán profesionálními astronomy nebo osvícenými amatéry: drátěné lehátka.
Uveďte referenční časVe Francii najdeme:
V Itálii můžeme citovat:
Polární poledník.
Znamení Býka a Panny.
Znamení Kozoroha.
Tito meridiáni „měli pro občanské a civilní účely jemně převést Italy na evropský čas“. Po nich budou později následovat meridiány, kde byly nakresleny křivky osmičky, což bude případ:
V Belgii:
V kostele Sainte-Gudule v Bruselu nakreslil Quételet v roce 1836 poledník . Polední okamžik byl zaznamenán na hodinkách a vysílán na bruselskou stanici, aby byl přenesen do celého království. V té době Quételet pro potřeby belgických železnic dohledal asi deset meridiánů v různých městech.
V observatořích musí mít astronomové co nejpřesnější čas k zachycení okamžiků událostí, které pozorují. V XVIII th století, neexistuje mluvit hodiny! Každý si musí vybudovat svoji časovou referenci. Nejpřesnější časová reference v té době je pravé poledne dané metodou odpovídajících výšek (viz výše), ale její implementace je dlouhá a vyžaduje několik dní pozornosti. Řešení pak spočívá v nakreslení osobního poledníku předchozí metodou, který bude použit k úpravě dobrého referenčního kyvadla. Jednoduchý, nedestruktivní prostředí a velmi přesný, v tuto chvíli bude použit konkrétní poledník, je to poledník s drátem.
K tématu je málo dokumentace. Joseph-Nicolas Delisle , známý jako Delisle le Cadet, na Akademii věd v Paříži, se zdá být jediným, kdo napsal o konstrukci tohoto typu poledníku.
Jeho podstatným rozdílem ve srovnání s klasickým horizontálním poledníkem je nahrazení stopy skutečné polední čáry drátem BD nataženým a mírně zvednutým nad zemí. Toto velmi jemné vlákno, „několik vlasů [Ø <0,1 mm ] svázaných jeden na druhém“, slouží k velmi přesné definici okamžiků vstupu a výstupu nitě v kuželu slunečního světla; v těchto okamžicích se projekce drátu objeví nebo zmizí ze slunečního obrazu osvětlujícího bílý papír umístěný pod drátem, samozřejmě v temné místnosti. Z „vrcholů“ těchto okamžiků odvozujeme podle jejich průměru okamžik, kdy střed Slunce prochází poledníkem.
Je třeba poznamenat, že pokud je místnost, kde má být poledník umístěn, příliš malá na to, aby ji přijímala jako celek, může vertikální HC drát stejného typu plnit stejnou funkci jako část CK, kterou nelze nastavit - obraz Slunce musí být samozřejmě za tímto posledním drátem přijímán stejným způsobem jako dříve.
Tento typ poledníku byl upřednostňován izolovanými astronomy, ať už profesionálními nebo osvícenými amatéry. Můžeme citovat mezi prvními: poledník Delisle v pařížské observatoři, používaný kolem roku 1719; poledník od Ercole Lelliho na příkaz Manfrediho , který vytvořil ve foyer Boloňské akademie věd a její observatoře; poledník Marinoni ve Vídni , Rakousko, datováno 1746; u tohoto "poledníku drátu, vodorovné části a svislé části ... ověřené velkým počtem odpovídajících výšek nebylo nikdy zjištěno, že by došlo k chybě, s výjimkou maximálně 1 s nebo 2 s. “. Mezi osvícenými amatéry můžeme uvést výjimečný případ kardinála de Luynesa, který měl nainstalováno nejméně pět v různých rezidencích, které navštěvoval.
Moderní posteleSoučasná poledníku (od XX th století) jsou nekonečné, zde je několik:
Na Villers-sur-Mer (Calvados): horizontální a vertikální meridián s křivka 8 se nachází v sále poledníku Paléospace Odyssea . Pro svou orientaci navrhl Denis Savoie v roce 2011 a byl zřízen pomocí moderních geodetických prostředků (laserový gyroskop Gromat 2000 ). Jeho originalita spočívá ve stopě obálkové křivky světelné skvrny podle data, což usnadňuje zachycení okamžiku pravého poledne. Umožňuje vám číst sluneční čas na nejbližší sekundu.
Na Montbéliard : ve vědeckém parku Prés-la-rose vloží obří 40 metrů vysoký poledník zvaný „ Archipelago Vessel “ svou siluetu a držák gnomonů do upraveného prostředí.
V blízkosti Saint-Paul de Vence je poledník instalován na úpatí sloupu nesoucího sochu. Tento úspěch je výsledkem „spoluvytváření“ sdružujícího umělce Jean-Marie Fondacaro a inženýra Rogera Torrentiho za účelem přidání solární komponenty do sady stožáru a sochy. Na úpatí stožáru je instalována „poledníková skříňka“. V poledne je box osvětlen slunečními paprsky. Značky na rámečku označují horní polohu osvětleného pásma u slunovratů a rovnodenností.
Stolním scaphé z Montbéliard poledníku.
Poledník na úpatí sochy od Jean-Marie Fondacaro
V roce 2008 uvedla Andrée Gotteland za pomoci členů komise pro sluneční hodiny SAF více než tisíc meridiánů rozmístěných v pětadvaceti různých zemích. Tento soupis není zamýšlen jako vyčerpávající, ale jeho značná práce uvedená v bibliografii je zásadním odkazem.
Hlavní země, kde je nejvíce meridiánů, jsou v pořadí:
Hodnost | Země | Číslo |
---|---|---|
1 | Francie | 542 |
2 | Itálie | 291 |
3 | švýcarský | 38 |
4 | Německo | 26 |
5 | Británie | 19 |
6 | Belgie | 17 |
7 | Španělsko | 11 |
V roce 2012 bylo komisí slunečních hodin Francouzské astronomické společnosti uvedeno 618 meridiánů , zde je několik příkladů:
FrancieV roce 2008 identifikoval Andrée Gotteland téměř tři stovky. Zde je několik dalších ...
Itálie: dokument použitý jako zdroj pro tento článek.
Další dokumenty: