Reloj de sol

Emplea la sombra arrojada sobre una superficie con una escala para indicar la posición del Sol en el movimiento diurno.

Por esta razón, a este sistema se le denomina también de horas desiguales.

A finales del siglo I a. C. y reinando ya en Roma el emperador Augusto, un ingeniero militar llamado Marco Vitruvio Polión escribió el único tratado sobre arquitectura que, de la antigüedad, haya llegado hasta nosotros.

Se sabe que fue arquitecto en Roma, donde construyó y dirigió diversas obras, entre ellas la Basílica de Fanum.

El tratado está dividido en diez libros y se titula De Architectura.

En el Libro IX, Capítulos VIII-IX, describe un método geométrico para diseñar relojes de sol denominado analema.

Aunque en este periodo la medición del tiempo interesaba poco a la población general, tampoco existen descripciones científicas precisas.

No obstante, como rarezas de la época, se encuentran los agrimensores Beda el Venerable e Higinio Gromático (siglo II).

En dicho horologium indica la longitud de las sombras en pies para cada hora durante los días del mes en cuestión.

Indica así el uso que se hacía del cuerpo humano para sustituir a los relojes de sol.

En el año 529, el fundador de esta orden religiosa, san Benito, prescribe desde su monasterio unas Reglas precisas por las que todos los monjes benedictinos de Europa deben regirse.

Ya desde sus orígenes, la Iglesia católica quiso santificar determinadas horas del día con una oración común.

Estos relojes se encuentran ubicados generalmente en las fachadas meridionales de iglesias o monasterios.

Existe también otro oscuro autor del siglo VI, Antemio, al que se le atribuye el códice Problema Sciatericum.

El califato de Al-Mamún marca el comienzo de una intensa actividad cultural que continuaría en siglos sucesivos con autores como Averroes, Thábit Ibn Qurra (826-901), Costa Ebn Luca, Abulphetano, Hazemio, Al-Biruni (973-1048).

Los relojes árabes de esta época medieval eran todos planos, por lo menos en su gran mayoría, y se denominaban al-basit (‘superficie plana’); estaban construidos en mármol (Ruchâmet), o en placas de cobre.

Dos días al año, a fines del mes de abril y a comienzos de agosto, el sol pasa por la vertical del lugar (el cenit) y entonces, como es lógico, pueden verse las horas en ambos lados.

Durante el otro medio año la sombra aparece en la cara inferior y, por tanto, es necesario: El cuadrante solar horizontal se obtiene mediante la proyección ortogonal oblicua de las rectas horarias de un reloj ecuatorial sobre un plano horizontal.

Por tanto, las coordenadas de P' serán: El ángulo que forman las nuevas rectas horarias horizontal con la línea meridiana (es decir, con la recta horaria de la 12 h), tendrá una tangente que cumple la relación: La proyección ortogonal oblicua del gnomon coincide con O'.

La dirección del gnomon debe mantenerse paralela al eje terrestre y, por tanto, continuará formando un ángulo Φ con la horizontal y al mismo tiempo contenido en el plano meridiano del lugar.

La proyección ortogonal oblicua del segmento OP2, que se encuentra sobre el eje Y, sobre el plano vertical es de mayor tamaño y concretamente resulta ser la hipotenusa del triángulo P'2 O' O" y consecuentemente por tanto, las coordenadas de P' serán: El ángulo que forman las nuevas rectas horarias verticales (Hvert) con la línea de la 12 h (la línea de las 12 h es la vertical que pasa por el polo), tendrá una tangente que cumple la relación: La proyección ortogonal oblicua del gnomon coincide con O'.

La dirección del gnomon debe mantenerse paralela al eje terrestre y, por tanto, continuará formando un ángulo (90°-Φ) con el plano vertical y al mismo tiempo contenido en el plano meridiano del lugar.

Se dice que un reloj de sol vertical está orientado cuando la pared sobre la que se sitúa está perfectamente orientada de este a oeste, es decir, cuando su superficie es totalmente perpendicular con respecto el sol al mediodía.

Entre los siglos I y VII se desarrollaron en el contexto romano numerosos relojes de sol portátiles, algunos de los cuales fueron definidos como pros pan clima, "para todas las latitudes", ya que podían ajustarse a diferentes latitudes.

El gnomon se elabora con un hilo de lino o seda tensado entre las dos tablas.

Cuando se sostenía todo el objeto en la mano de modo que colgara verticalmente, un agujero en el anillo (llamado agujero gnomónico) proyectaba un punto de luz en su interior, donde una escala indicaba la hora.

El instrumento estaba vinculado a una latitud particular y el usuario tenía que saber a priori si era por la mañana o por la tarde, de lo contrario no se podía distinguir.

William Molyneux inventó en 1686 un "reloj de sol telescópico" (en latín, sciothericum telescopicum) que utilizaba un telescopio para determinar el mediodía exacto, beneficiando la precisión en la navegación, la astronomía y la geografía.

:HS (en grados)= arco seno [(sen L · sen D) + (cos L · cos D · cos AH)] La proyección de la sombra del estilo del reloj de pastor indica la hora según la altura del sol en el momento de la medida.

La cara es un semicírculo, que corresponde al ecuador de la esfera, con marcas en la superficie interior.

Artístico reloj de sol diseñado por Jean Picard y situado en el frontón de la Sorbona de París
Reloj de sol de precisión en Bütgenbach, Bélgica. (Precisión = ±30 segundos) 50°25′23″N 6°12′06″E  /  50.4231, 6.2017
Reloj de sol en St. Rémy de Provenza. El rótulo dice: « IL Est TOUJOURS L'HEURE de ne Rien FAIRE» (es siempre la hora de no hacer nada)
Esquema de posición del reloj ecuatorial
Esquema del cuadrante ecuatorial
Figura 1. Reloj horizontal
Figura 2. Reloj horizontal
Reloj de sol en el Museo Náutico del Mar Egeo (Mýkonos -Grecia-)
Reloj analemático
Reloj analemático: detalle de la proyección de la sombra sobre la elipse horaria en el reloj analemático del IES Las Llamas de Santander (Cantabria, España). Coordenadas: 43°28′23″N 3°47′35″O  /  43.4731389, -3.7930278
Proyección del reloj de sol vertical
Aldeburgh, Suffolk, Inglaterra
Un reloj de sol de elevación portátil construido en París por Butterfield, probablemente a finales del siglo XVIII
El ciclo solar diario en el reloj de pastor
Curvas horarias que se dibujan en el cilindro
Representación gráfica del reloj de pastor
Reloj de sol negativo, Corregidora, Querétaro, México