La Terra, il Sole, e il moto apparente.

Tutti gli orologi solari funzionano in conseguenza del movimento del Sole; in realtà Il Sole è una stella fissa che per quello che ci riguarda è “relativamente” ferma al suo posto, la sensazione di movimento del Sole e degli altri Astri del cielo è dovuta in realtà ai movimenti del nostro pianeta. Conseguentemente questi movimenti creano l' illusione che sia il cosmo a muoversi intorno a noi, questo fenomeno viene definito “moto apparente”. Il nostro pianeta è soggetto a due movimenti principali (non parleremo della precessione per non confondere le idee, in quanto non influente in questo contesto); il primo movimento, quello più evidente, è la rotazione che compie sul proprio asse intersecante i poli, la rotazione avviene in 24 ore e si svolge in senso antiorario ( per tutte le descrizioni dei moti assumeremo di trovarci nell'emisfero nord); la conseguenza diretta di questo movimento provoca l' alternanza del giorno e della notte. Il secondo movimento è dovuto dalla rotazione della terra intorno al Sole (orbita); il giro completo si svolge in 365,2422 giorni.(fig. 1)
La terra ruota sul suo asse, che rispetto all'asse della sua orbita risulta inclinato di 23,27°, a questo fattore si deve l' alternanza delle stagioni facendo sì che in diversi periodi dell'orbita gli emisferi nord e sud ricevano più o meno insolazione, il punto indicato dal dito in fig.2 indica lo stesso punto nelle varie stagioni.

La geografia della Terra
Immaginiamo ora di “tagliare a fette” il nostro pianeta in piani perpendicolari al suo asse di rotazione: quello che otteniamo sono i paralleli (latitudine), mentre facendola a spicchi passanti per l'asse otteniamo i meridiani (longitudine). La latitudine di un punto della superficie terreste indica quanto quel punto sia spostato dall'equatore verso il polo (nord o sud), l' equatore ha valore 0° mentre il polo nord +90° e il polo sud -90°. La longitudine indica invece quanto un meridiano sia spostato verso Est o Ovest rispetto ad un particolare Meridiano di riferimento che è quello passante per Greenwich 0°, e si misura fino a 180° Est o Ovest. si veda fig. 3

Per la misura degli Astri in cosmografia si assume la Terra come ferma e tutti gli altri oggetti celesti proiettati su di una calotta sferica che ci circonda, detta “sfera celeste”, che potremmo considerare un'estensione della sfera del nostro pianeta, coi poli celesti al posto dei poli, l' ascensione retta al posto della longitudine e la declinazione al posto della latitudine (fig.4), anche il movimento della terra intorno al sole viene materializzato sulla sfera celeste, il moto di rivoluzione della terra crea anche l' illusione che nel corso dell'anno il sole si muova tra le stelle, attraversando tutta la sfera celeste (eclittica). L' eclittica Solare è divisa in settori di 30°, ognuno dei quali corrisponde ad una costellazione Zodiacale; I punti di massima e minima declinazione nell'arco dell'eclittica corrispondono ai solstizi d' estate e d' inverno, i punti che intersecano l' equatore gli equinozi. In fig. 5 un grafico lineare raffigurante il moto apparente nell'arco dell'anno.














Lo spostamento del sole lungo l' eclittica fa sì che questo sorga e tramonti lungo dei cerchi che attraversano la sfera celeste ad altezza sempre diversa che raggiungono un massimo e un minimo nei giorni dei solstizi (fig.6).

Poiché la terra compie la rotazione sul suo asse in 24 ore e considerandola sferica, quindi con una circonferenza di 360° è facile capire che in ogni ora ruota di 15° e che pertanto ogni 15° di rotazione svolta passa un ora. Pertanto posizionando uno stilo (gnomone) parallelo all'asse di rotazione della terra, l' ombra da esso generata si scosterà di 15° all'ora. Questa è la base del funzionamento della maggior parte degli orologi solari. In fig.7 è possibile osservare questa regola su di un orologio equatoriale, l' orologio solare che più di tutti può rendere l' idea, in quanto lo si può considerare un modellino del nostro pianeta.

Lo stilo dell'orologio viene disposto parallelo all'asse polare in modo che questo “guardi” dritto verso il sole; la fig. 8 aiuterà a chiarire questo concetto. (l' orologio è stato disegnato assumendo di posizionarlo ad una latitudine di 45° nord. Solitamente risulta difficile capire come si “vede” la sfera celeste a diverse latitudine. La fig. 9, che presume voi vi troviate dove indicato dal dito, mostra graficamente il modo in cui osserviamo la volta celeste.

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