שעון שמש - הקדמונים נעזרו במיקום השמש בשמים על מנת לדעת מה השעה. אילוסטרציה: ingimage
שעתה (היפה) של השמש
היום יש לנו שעון במכשיר הנייד ושעון במחשב, יש גם שעוני יד, אבל הקדמונים השתמשו בשעוני שמש. איך הם ידעו מה השעה?
אמיר ברנט ונצח פרביאש | גליליאו צעיר
08/01/2012
אם נשאל עובר אורח ברחוב "מה השעה?", סביר להניח שהוא יוציא את מכשיר הטלפון הַסֶּלוּלָרִי, שמשמש גם מחשב, מצלמה ושעון, ויאמר מהי השעה המדויקת. כדי לענות על אותה השאלה, חלק מהאנשים יבדקו בשעון שהם עונדים על ידיהם וחלקם יתבוננו בשעון שתלוי על הקיר. אולם השאלה הפשוטה הזו הכריחה את האדם בימי קֶדֶם לחשוב על פתרונות יְצִירָתִיִּים, ולא פחות חשוב מכך, להבין את תנועת כדור הארץ סביב עצמו.
השעונים הראשונים שנעשה בהם שימוש היו שעוני שמש - שעונים שנעזרים בשמש למציאת השעה. לשעוני השמש עיצובים רבים ושונים: שטוחים, כַּדּוּרִיִּים, כאלו שניצבו על הקרקע או על קירות ועוד. העיקרון שעמד בבסיס השימוש בהם הוא התנועה שהשמש מבצעת לִכְאוֹרָה בשמים במהלך היום. מדוע לכאורה? משום שאנחנו רואים את השמש זורחת במזרח, מקיפה את הרקיע ושוקעת במערב רק בגלל תנועת כדור הארץ, שמסתובב סביב צירו.
קבוע אבל משתנה
על פני קו הַמַּשְׁוֶוה אורך היום שווה לאורך הלילה במשך כל השנה, אבל בשאר האזורים זה אחרת - בגלל תנועת כדור הארץ סביב השמש, מֶשֶׁךְ הזמן שבו השמש נמצאת מעל הָאוֹפֶק משתנה מיום ליום. בחורף מסלול השמש מעל האופק קצר יחסית וכך גם משך שעות האור ביממה (יום).
בקיץ, לעומת זאת, השמש עוברת גבוה מעל האופק ולכן מסלולה ארוך וגם משך היום. בצדו השני של כדור הארץ מִתְרַחֶשֶׁת התופעה ההפוכה - כשאצלנו קיץ שם יש חורף, וכשאצלנו חורף אצלם קיץ. וגם שם ימי הקיץ ארוכים יותר מהימים בחורף.
הַמִּצְרִים הקדמונים נהגו לחלק את משך היום ל-12 שעות: 6 שעות שנספרו מרגע הזריחה ועד צְהִירַת השמש (צהירה של גוף אַסְטְרוֹנוֹמִי שנע ממזרח למערב מתרחשת כשהוא עובר בדיוק מעל קו צפון-דרום) ו-6 שעות שנספרו מרגע הצהירה ועד השקיעה. וכשהיום נמשך תמיד 12 שעות, אורכה של שעה אחת לא היה קבוע אלא השתנה בהתאם לעונות השנה.
כיום נהוג להשתמש בשעות השוות זו לזו לאורך השנה, ולכן מספרן בשעות האור משתנה. בישראל, למשל, משך היום הקצר ביותר הוא כ-10 שעות ומשך היום הארוך ביותר כ-14 שעות (בַּקְּטָבִים ההפרש הוא הקיצוני ביותר, ונע בין 24 שעות אור בקיץ לחושך מלא בחורף).
אם נרצה לְכַיֵּיל את שעון השמש שלנו כך שיציג את השעה 12 בדיוק כאשר שעון היד מציג זאת, נגלה שהשעה 12 אינה מכוונת בדיוק אל הדרום: הסיבה היא שכדור הארץ חולק ל-24 אזורי זמן שבכל אחד מהם אותה השעה בדיוק, אף על פי שכל אזור זמן מִשְׂתָּרֵעַ על פני שטח נרחב. מכיוון שישראל אינה נמצאת בדיוק במרכז אזור זמן, ישנו הבדל בין הרגע שבו השמש צוֹהֶרֶת לבין השעה 12 בצהריים. בזמן שֶׁמְּחִילִים בישראל שעון קיץ יהיה הפרש של שעה נוספת בין שעון השמש לבין שעון היד.
תמונת אנלמה מעל אתונה שביוון. צילום: Anthony Ayoimamitis
השמינייה בשמים
המקל שמטיל את הצל שלו על השעון נקרא גְנוֹמוֹן. לאורך השנה אפשר להבחין בשינוי אורכו של הצל הזה: בתחילתו ובסופו של היום הצל ארוך יותר מאשר בצהריים, ובקיץ הצל בצהרי היום קצר יותר מאשר בחורף - בגלל שינוי גובה השמש מעל האופק. תופעה מעניינת שקשה יותר להבחין בה, משום שהיא מחייבת מַעֲקָב אחר השמש לאורך השנה כולה, נקראת אָנָלֵמָה והיא מוצגת לרוב בצורה הדומה לספרה 8.
האנלמה מציגה את מקומה של השמש בשעה קבועה מדי יום או מדי כמה ימים לאורך שנה שלמה. בגלל הנטייה של ציר הסיבוב של כדור הארץ יחסית לשמש, אם נסתכל עליה כל השנה ברציפות היא לא תהיה באותו המקום באותה השעה. הצורה המיוחדת של האנלמה נקבעת לפי נטיית ציר הסיבוב וגם בגלל העובדה שמסלולו של כדור הארץ סביב השמש אינו מעגלי אלא אֶלִיפְּטִי.
הכתבה המלאה התפרסמה במגזין
גליליאו צעיר, דצמבר 2011
מתנות, עדכונים ועוד כתבות מחכים לכם בעמוד הפייסבוק »