Učené pojednání o hodinách slunečních

Stupně východní délky od Grenwiche
9,3 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 22,0
K času slunečních hodin přičti/odečti uvedenou korekci (min.)
Datum
-25
-19
1.II
15.II
152
152
26
26
24
24
22
22
20
20
18
18
16
16
14
14
12
12
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
0
-14
-14
1.III
15.III
150
147
24
21
22
19
20
17
18
15
16
13
14
11
12
9
10
7
8
5
6
3
4
1
2
-1
0
-3
-2
-5
-16
-19
1.IV
15.IV
142
138
16
12
14
10
12
8
10
6
8
4
6
2
4
0
2
-2
0
-4
-2
-6
-4
-8
-6
-10
-8
-12
-10
-14
-24
-28
1.V
15.V
135
134
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-13
-14
-15
-16
-17
-18
-31
-32
1.VI
136
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-30
15.VI
138
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-28
1.VII
142
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-24
15.VII
144
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-22
1.VIII
144
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-22
15.VIII
1.IX
142
138
16
12
14
10
12
8
10
6
8
4
6
2
4
0
2
-2
0
-4
-2
-6
-4
-8
-6
-10
-8
-12
-10
-14
-24
-28
15.IX
1.X
133
128
7
2
5
0
3
-2
1
-4
-1
-6
-3
-8
-5
-10
-7
-12
-9
-14
-11
-16
-13
-18
-15
-20
-17
-22
-19
-24
-33
-38
15.X
1.XI
124
122
-2
-4
-4
-6
-6
-8
-8
-10
-10
-12
-12
-14
-14
-16
-16
-18
-18
-20
-20
-22
-22
-24
-24
-26
-26
-28
-28
-30
-42
-44
15.XI
123
-3
-5
-7
-9
-11
-13
-15
-17
-19
-21
-23
-25
-27
-29
-43
1.XII
15.XII
127
133
1
7
-1
5
-3
3
-5
1
-7
-1
-9
-3
-11
-5
-13
-7
-15
-9
-17
-11
-19
-13
-21
-15
-23
-17
-25
-19
-39
-33
Humenné
-11
-5
Karviná
-9
-3
Vsetín
-7
-1
Otrokovice
-5
1
Prostějov
-3
3
Brno
-1
5
Polička
1
7
Nymburk
3
9
J.Hradec
5
11
Praha
7
13
Kladno
9
15
Žatec
11
17
Stříbro
13
19
Tachov
15
21
Aš
141
147
Ayamonte
1.I
15.I
Úvod do problematiky slunečního a hodinkového času.
Velká většina lidí, kteří si pořídí sluneční hodiny je puzena porovnávat čas slunečních
hodin s hodinkami. A dostává se do konfliktu, kdy pravdu slunečního času přijímá
problematicky a dožaduje se, aby jednoduchým způsobem bylo možné číst údaj slunečních hodin
v nám běžném občanském čase. Tedy čase, který je nám od narození podsunut jako kotva
jistoty. Tento čas budeme nazývat časem Vašich hodinek. Čas slunečních hodin je sluneční
čas, neboli pravý místní (astronomický). Poledne je to, když je Slunce nejvýše nad hlavou a
„poledne“ v uvozovkách je termín, který říká – je 12 hodin hodinkového času i když Slunce
je naprosto jinde.
Naprosté většině lidí vyhoví pro převod slunečního času na hodinkový jednoduchá tabulka,
kterou lze použít bez potřeby znalostí nebeské mechaniky. A pro nadšence spící
s logaritmickými pravítky pod polštářem uvedeme jednoduchý postup, jak si spočítat každý
den s vysokou přesností.
Jak pracovat s tabulkou.
Tabulka neklade žádné nároky na vědomosti uživatele slunečních hodin. Jediné, co
vědět je pozice od Grenwiche.
je třeba
Takže například, jste pražák a je 12 hodin na slunečních hodinách a je datum 1.
červen. Ve sloupci 14,5 (14º30΄ od Grenwiche) je pro dané datum hodnota 0. Nic
nepřičítáte ani neodečítáte. Čas slunečních hodin a hodinek je totožný.
Pokud jste například z Karviné a Vaše sluneční hodiny ukazují 12, pak Vaše hodinky
stejného dne ukazují teprve 11.46. Téhož dne v Aši by za stejné situace bylo na
hodinkách 12.12. (Letní čas není brán na zřetel)
Tabulka je spočítána z důvodu přehlednosti pro 1. a 15. den v měsíci. Ostatní dny
přepočítáte jednoduchou interpolací, nebo přibližným odhadem, což pro běžné použití postačí
dostatečně.
Je zřejmé, že pokud správně navržené sluneční hodiny ukazují 12 hodin,
je čas na hodinkách v republice rozdílný. Zelený sloupec je 15 poledník
a tam jsou rozdíly oproti hodinkám nejmenší. Čím více na západ, nebo
východ, jsou rozdíly výraznější. Žlutě jsou vyznačeny největší
odchylky.
Pro pobavení i poučení jsou v tabulce uvedeny i největší odchylky možné
odchylky v Evropě a to u nejvýchodnějšího města Slovenska – Humenného,
kde je, pokud sluneční hodiny ukáží pravé poledne, teprve 11.16 na
hodinkách. Nejzápadnější město Španělska Ayamonte má v extrému při
pravém poledni slunečních hodin na hodinkách již 14.32.
Z hlediska času nebyl praotec Čech (promiň Ringo) žádný cip, jak pěje Jarek Nohavica, ale
prozíravý vůdce. Z Evropy máme vůči odchylce sluneční/občanský čas nejrozumější polohu a
odchylky jsou ještě snesitelné. Na příkladu uvedené Španělsko je už v takovém časovém
marastu, že pokud si domlouváte rande na „poledne“ a neznáte poměry, přijde Vaše očekávaná
polovička kolem druhé hodinkového času, kdy je přibližně poledne podle Slunce. Přidejte do
toho hodinu letního času a je to ve tři. Našinec by řekl, že je to jak u blbejch na
dvorečku.
Ve Hvězdářské ročence, kterou lze koupit nebo objednat lze dohledat hodnoty pro 15 poledník
pro každý den. Existují i počítačová planetária, jako Stellarium, Winstar… která jsou ve
free verzích stažitelná na www.stahuj.cz nebo www.slunečnice.cz a umí počítat hodnoty nejen
pro Slunce.
-
Jak pracovat s matematikou.
R – T +- 12h = E
+ R se proti T /v seč/ o daný údaj předbíhá
- zpozdí
R pravý sluneční čas
T střední sluneční čas
SEČ středoevropský čas
SELČ středoevropský letní čas
E časová rovnice (dle E kolísá R v průběhu roku vůči T o +-16min.)
Jak to budeme počítat? Budeme potřebovat Astronomické tabulky, kalkulačku a kus tužky.
V tabulce nalezneme v chlívku Pravé poledne příslušný údaj, přičteme nebo odečteme opravu o
zeměpisnou délku a pokud právě platí letní čas, pak přičteme navíc jednu hodinu a vyjde nám
čas, jaký ukazují Vaše hodinky v daný den.
Údaj z astronomických tabulek pro 01. leden.
Oprava o zeměpisnou délku
úhlovou míru převedeme na desetinou
Příklad:
Místo - Děčín
Datum - 01. leden
Poledník L = +14º13' = +14,21
12.03:39+(14,21–15)x4
12.03:39+00.03:10=12.06:49
Kontrola tabulkou=12.07:00 (hodnota +7min)
Místo - Děčín
Datum - 01. listopad
Poledník L = +14º13' = +14,21
11.45:35+(14,21–15)x4
11.45:39+00.03:10=11.46:45
Kontrola tabulkou=11.48:00 (hodnota -12min)
1. ledna je v Děčíně při pravém slunečním poledni na hodinkách 12. hodin a 7. minut.
1. listopadu v témže městě je při slunečním poledni na hodinkách 11. hodin a 47. minut.
Místo - Svitavy
Datum - 01. květen
Poledník L = +16º28' = +16,47
11.57:03-(16,47–15)x4
11.57:03-00.05:53=11.51:10
Kontrola tabulkou=11.51:00 (hodnota -9min)
Ještě se přičte hodina letního času.
Místo - Svitavy
Datum - 15. září
Poledník L = +16º28' = +16,47
11.55:10-(16,47–15)x4
11.55:10-00.05:53=11.49:12
Kontrola tabulkou=11.49:00 (hodnota -11min)
Ještě se přičte hodina letního času.
1. května je ve Svitavách při pravém slunečním poledni na hodinkách 12. hodin a 51. minut.
15. září ve Svitavách je při slunečním poledni na hodinkách 12. hodin a 49. minut.
Všimněte si! V případě Děčína byla oprava o zeměpisnou délku přičítána. A u Svitav
odečítána. Platí pravidlo, že města na východ od 15. poledníku, kde čas k východu roste,
tak opravu odečítáme a co leží na západ, tam opravu přičítáme.
Při počítání s časem lze použít u kalkulačky funkci počítání ve stupních , takže
zápis například 12º15º00º je to samý jako 12h 15min 00sec. Přijde to člověku
srozumitelnější, než 12.25h v desítkovém zápisu.
Astronomické tabulky lze použít i neaktuální, neboť námi požadované hodnoty hodnoty se mění
v průběhu roků pro nás zanedbatelně. Naskenovaný rok 2007 lze pro Vaši potřebu stáhnout
z našeho webu v PDF formátu z www.hela.cz/astrotabule2007.pdf Budete používat hodnoty ze
sloupce sluneční poledne.
Proč čas slunečních hodin kolísá.
Troška znalostí neublíží. To, že hodinky a sluneční hodiny se v čase rozcházejí a zase
scházejí je dáno zejména dvěma faktory:
1. Časovou rovnicí
2. Odchylkou od 15 poledníku – rozdílnost zeměpisné délky
Časová rovnice udává rozdíl mezi pravým a středním slunečním časem. Tento rozdíl je
způsoben eliptickou oběžnou drahou Země a sklonem ekliptiky směrem k rovníku a není v
průběhu roku stejný – spojitě se mění. Oba časy jsou shodné čtyřikrát do roka (15./16.
dubna, 14./15. června, 1./2. září a 25./26. prosince). Největší odchylky jsou 12. února
(pravý sluneční čas je opožděn za středním o 14,4 minut) a 3. listopadu, kdy pravý čas
předchází střední o 16,4 minut.
Není to tak složité, jak to vypadá. Pomůže nám analema, což je označení pro dráhu Slunce po
obloze pro danou zeměpisnou šířku a délku. Pokud pozorovatel v daný časový interval (např.
v poledne) zaznamenává polohu Slunce v průběhu roku, zjistí, že se Slunce pohybuje
přibližně po osmičce, stoupající a klesající ~23,5° nad a pod ekliptiku. Tento zdánlivý
pohyb po obloze je dán především sklonem zemské rotační osy k ekliptice, z menší části je
také ovlivněn excentricitou dráhy Země.
Jenomže, až vyvoláme film po roční práci, vyjde nám něco, co může až vyrazit dech. Slunce
nejen v průběhu roku stoupá a klesá, ale opisuje po obloze osmičku.
-
A tak Slunce někdy svítí více zleva a jindy více zprava a proto nám sluneční čas oproti
hodinkám tančí.
Rozdílnost zeměpisné délky pak způsobuje, že na východě republiky je sluneční Poledne
dříve, než na západě. Jinak řečeno, v Košicích již ukazují sluneční hodiny Poledne, ale
v Aši musí ještě dlouho čekat, než se tam Slunce „dokoulí“.
Pásmový čas.
Dovedete si dnes představit jen třeba Evropu, pokud by v každém městě byl jiný čas? Jak by
se řešila doprava? Burzovní makléři by se z přepočtu časů dočista pomátli a rádio by časové
znamení muselo hlásit pro každé město extra. Před vlakovou dopravou a za časů, kdy rádio
neexistovalo se to se sluníčkem žilo hezky. Ale dnes to nejde. A tak se zavedl pásmový čas.
Časové pásmo je ta část Země, která používá stejný standardní čas. Původně používali lidé
sluneční čas, který má ovšem tu nevýhodu, že se liší od místa k místu. S rozvojem dopravy a
komunikace byla tato nevýhoda stále výraznější, takže se postupem času přešlo na pásmový
čas, kdy celá oblast Země, zhruba 15 ° kolem daného poledníku, používá stejný čas, který je
určen svým posunem od UTC, koordinovaného světového času.
Tmavě zelené státy evropy jsou v UTC+1 a mají stejný hodinkový čas. Anglie a Portugalsko
jsou v UTC+0. Je zjevné, že nešťastné Španělsko a Francie by tam mělo být též, ale
politické zájmy a Brusel jsou nadřazeny rozumu. V každém atlase světa lze mapku s pásmovými
časi nejít. Pásmový čas je tedy malé zlo, jehož užitečnost je ovšem značná.
Který čas je vlastně správný?
Jářku, dobrá otázka. Nuže, pásmový, tedy náš hodinkový čas je nutný a bez něj by vládl
chaos a džungle. Máme to štěstí, že Česká republika leží v příznivé poloze, takže odchylky
oproti slunečnímu času jsou snesitelné. Východ Slovenska je už na tom hůře. Ale zejména
Španělsko je naprosto obětované, viz. kapitola - Jak pracovat s tabulkou.
Sluneční čas je pravdivý. Je-li na slunečních hodinách Poledne, pak je opravdu Poledne. Vše
v přírodě zcela podléhá běhu Slunce. Růst rostlin, Vaše biorytmy… Jistě, namítnete, že i
Měsíc má vliv na vše živé, ale bavíme se o čase. Takže, pokud se alespoň ve volné dny
vzdáte žvástů stanic typu Impuls a F1, kde hlasatelé s takovou pompou tak rádi hulákají, že
udeřilo „pravé poledne“ a podržíte se slunečních hodin, zažijete symbiózu s přírodou.
Letní čas.
Letní čas nemá na slunečních hodinách co dělat. Letní čas je zločin a je velmi smutné, že
lidé ztrácí pojem o tom, který z časů, tedy letní nebo „zimní“ je správný. Jsou lidé, kteří
na letní čas přísahají a chtějí ho. To je projev sobectví. Jiní ho chtějí celoročně,
protože si na něj zvykli. To je projev hlouposti. Zdravě smýšlející člověk vidí v letním
čase nejen zvrhlost, ale mocenskou manipulaci stáda.
Letní čas je natolik zločinecký fenomén, že mu věnujeme samostatnou filipiku v příloze.
Jak přesné jsou sluneční hodiny?
Věru, taky dobrá otázka. Všechny naše sluneční hodiny jsou spočítány s vysokou přesností.
Jinou věcí je schopnost přesného odečtu. Jinak se odečítá na na malbě velkého formátu např.
5x5m, kde lze odečítat minuty a pohyb stínu již i vidět v reálu a jinak se dečítá na
slunečních hodinách rozměru 20x20cm, kde je schopnost odečtu na čtvrthodiny. Ačkoliv při
delším pozorování je možné docílit schopnosti vyšší přesnosti odečtu i u malé plochy.
Kované sluneční hodiny dovolují přesnost odečtu přibližně +-5minut, malované dovolují
přesnost odečtu vyšší. To jsou šechno velmi slušné hodnoty.
Toužíte-li po naprosto přesném odečtu pro sledování změn rotace Zeměkoule, je třeba již
zhotovit rozměrný, spíše astronomický přístroj, než sluneční hodiny. Třeba jako v Jaipur
v Indii sbírka Jantar Mantar. To jsou „sluneční hodiny“, po kterých vedou schodiště a které
si rozměry nezadají s rodinnými domy.
Ale uvědomme si tu důležitou věc, sluneční hodiny ve své podstatě přináší klid pomalu
plynoucího času, kde minuty ani půlhodiny nehrají ve Vašem životě žádnou roli.
U slunečních hodin se neblbne z minut. Položte se do náruče tiše a líně plynoucího času a
přemýšlejte pomalým způsobem v širších souvislostech. Umíme to ještě?
Tento „manuál“ obsahuje řadu interpretačních i faktických zjednodušení. Odborné
termíny jsou zde převedeny do hospodské srozumitelnosti. Je určen prioritně lidem,
kteří se s danou problematikou setkávají poprvé. Odborně znalí si jistě další
podrobnosti nastudují z astronomické literatury a projeví shovívavost tomuto textu.
Ostatně, i nejlepší astronomové začínali s hlavou jasnou, avšak zcela prázdnou.
WEISS Petr 2013 – www.hela.cz