Relojes de sol (I)
Los sistemas y unidades de medida del tiempo utilizados por el ser humano son consecuencia directa de fenómenos astronómicos. El movimiento periódico de los astros hace que el cosmos regule la vida de la Tierra y de los terrícolas. Por lo tanto, la adaptación de los ciclos vitales de plantas y animales a estos movimientos no puede considerarse como una consecuencia del azar. Así, las dos principales unidades que utilizamos para medir el tiempo, el año y el día, están relacionadas con el movimiento de la Tierra alrededor del Sol y con la rotación del planeta, aunque estos períodos no son exactos.
El año es la unidad de tiempo que la Tierra necesita para dar una vuelta completa alrededor del Sol. Tomando como referencia objetos fuera del sistema, como las estrellas, se crean estaciones que regulan el ritmo de vida. Sin embargo, debido al movimiento de precesión, la inclinación del eje terrestre va cambiando, cada 26.000 años, como si fuera una peonza, formando un círculo. En consecuencia, las estaciones también varían y el modelo que utilizamos hoy en día es un año tropical o legalmente impuesto, algo inferior al año sideral que se mide con el movimiento de las estrellas, 21 minutos y 27 segundos menos.
El movimiento de rotación de la Tierra es de 23 horas y 56 minutos. Durante este tiempo, por su parte, la Tierra gira alrededor de su órbita y se añade 4 minutos para que su posición respecto al Sol sea estable. Así se genera un movimiento de 24 horas, es decir, un día. Sin embargo, porque la velocidad de traslación no es siempre la misma y el eje de la Tierra está torcido, esos 4 minutos que se añaden pueden ser engañosos. El día del Sol, es decir, la unidad de tiempo hasta que el Sol vuelve a esa posición mirando al Sur, no tiene siempre la misma duración. Esto hace que la hora solar se aleje de la hora media que usamos habitualmente. El control de esta diferencia se puede realizar mediante la denominada ecuación solar.
Origen de los relojes de sol
Como se ha mencionado anteriormente, la posición relativa del Sol y la Tierra fija la fecha y la hora. Estos parámetros, por tanto, pueden ser determinados por el recorrido aparente que el Sol marca sobre el horizonte. Prueba de este movimiento son las sombras que crean los objetos y para ello se han utilizado en culturas antiguas. En Egipto, por ejemplo, se utilizaba la sombra que producía un obeso para saber la fecha y fijar las horas.
VII. Desde el siglo XIX, en los monasterios también se aprovechó el sol: en el muro sur del monasterio se colocaba un palo perpendicular para fijar las horas canónicas de oración.
En cualquier caso, la sombra generada por un palo vertical y horizontal no es el método más seguro para fijar las horas, ya que esta sombra varía en función de la fecha. Así, la duración de las horas era diferente en cada estación del año.
Los primeros pasos para solucionar este problema fueron los árabes. En el siglo XVIII se colocó el palo o gnomon doblado. El ángulo de inclinación del palo con el plano horizontal debe ser igual a la latitud local y se calculará cuando el plano horizontal esté paralelo al eje de la Tierra (ver figura 1).
Diferentes modelos basados en una misma filosofía
Aunque todos los relojes de sol están basados en la misma filosofía, pueden ser de muchos tipos. Casi todos los relojes de sol tienen dos partes: el gnomon o palo que determina la hora con su sombra y la cuadrada o superficie que recibe la proyección de la sombra y dibuja las líneas horarias. Dependiendo de la ubicación del cuadrante, se pueden construir distintos modelos de relojes: ecuatoriales, cuando la superficie es paralela al ecuador; horizontales; verticales meridianos o declinantes, es decir, situados o no hacia el sur; laterales, orientados hacia el este o hacia el oeste, que sólo dan horas de mañana o de mañana, o hacia el norte, que dan las primeras y últimas horas del día en primavera y verano. Los más usuales son los declinantes de cuadrante vertical que se colocan en uno de los muros sur (ver figura 2).
Como ya se ha mencionado anteriormente, el plano del cuadrante puede estar en distintas posiciones y las líneas horarias que dibuja cada modelo serán diferentes. Además, la sombra del gnomon puede proyectarse dentro de una semiesfera o semicilíndrico.
Además de los citados, existen relojes basados en la altura del Sol. Estos son móviles y deben corregirse en función de la fecha. Entre los relojes de este modelo, los más conocidos son los “anillos”, los “relojes de pastor” o el reloj en forma de L utilizado antiguamente en Egipto (ver figura 3).
Consejo para tener en cuenta a quien mira
Independientemente del modelo del reloj de Sol, hay que tener muy en cuenta la hora real en la que se encuentre. La hora local real era la unidad de tiempo que se utilizaba en cada municipio hasta el siglo pasado. En algunos casos puede haber grandes diferencias entre la hora estándar utilizada actualmente y la hora real local. Esta diferencia depende de tres factores: la longitud geográfica local –48 minutos entre Galicia y Cataluña–, la fecha y el cambio de hora en verano y en invierno.
Estos tres factores se pueden corregir sustituyendo las líneas horarias correctas originales por líneas sinusoidales y los números, es decir, modificando las horas. Estas correcciones no se realizan habitualmente, por lo que suele haber una gran diferencia entre las horas que proporcionan los distintos relojes de sol.
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