ساعت آفتابی چیست؟ و چگونه کار می‌کند؟

تحقیق در مورد ساعت آفتابی و طرز کار آن

در همه زمان‌ها از گذشته تا حال، فهمیدن زمان برای انسان‌ها موضوع مهمی بوده است. در گذشته ساعت‌های دیجیتالی و عقربه‌ای که امروز در دسترس است، وجود نداشته و انسان‌ها با نگاه به آفتاب و وضعیت قرار گرفتن خورشید، یک زمان تقریبی را حدس می‌زدند. بعدها تلاش کردند تا ابزارهایی بسازند که زمان را به صورت دقیق‌تر نشان دهد. یکی از این ابزارها، ساعت آفتابی می‌باشد.

ساعت آفتابی چیست؟

ساعت آفتابی ساعتی می‌باشد که زمان در روز به وسیله مکان خورشید در آسمان، مشخص می‌شود. ساده‌ترین نوع ساعت آفتابی، یک میله است که زیر نور خورشید به صورت عمود بر زمین قرار داده می‌شود. دور تا دور این میله باید به صورت یک دایره مدرج مشخص شود تا ساعت به درستی نشان داده شود.

طرز کار ساعت آفتابی

همانطور که اشاره شد، دور تا دور میله به صورت یک صفحه دایره‌ای شکل روی زمین کشیده می‌شود و ساعات شبانه‌روز روی آن مشخص می‌شوند. زمانی که خورشید در آسمان حرکت می‌کند و مکان آن تغییر می‌یابد، سایه میله نیز روی صفحه مدرج تغییر می‌کند و زمان در طول روز به ما نشان داده می‌شود.

خورشید هرروز از سمت شرق طلوع و در سمت غرب غروب می‌کند. این حرکت خورشید سبب می‌شود که اندازه و جهت سایه‌ها تغییر کند؛ این اساس کار ساعت آفتابی است. به این ترتیب که سایه میله هنگام صبح کشیده و بلند است و در یک طرف صفحه مدرج قرار می‌گیرد، این سایه در هنگام ظهر کوتاه می‌شود و در هنگام عصر دوباره بلند و کشیده می‌شود و در سمت دیگر صفحه مدرج قرار می‌گیرد.

کاربرد ساعت آفتابی

در گذشته که ساعت‌هایی به شکل و دقت امروزی وجود نداشت، ساعت‌های آفتابی کاربرد فراوانی داشتند. به خصوص برای مسلمانان که برای تعیین اوقات شرعی نیاز به زمان دقیق‌تری داشتند، این ساعت‌ها کاربردی‌تر بود و به همین علت مسلمانان در زمینه ساخت ساعت‌های آفتابی پیشرفت قابل توجهی داشتند.

امروزه نیز با وجود ساخت انواع ساعت‌های پیشرفته، ساعت‌های آفتابی جایگاه خود را از دست نداده‌اند. اما باید گفت که بیشتر جنبه زیبایی‌شناختی دارند. این ساعت‌ها توسط مجسمه‌سازان و معماران برجسته هر کشور طراحی می‌شود و در فضاهای باز ساخته شده تا در معرض دید عموم قرار بگیرد. در ایران نیز استفاده از این ساعت‌ها قدمت طولانی دارد ولی متأسفانه به دلیل اینکه بیشتر این ساعت‌ها به وسیله کاهگل یا سفال ساخته می‌شدند، در اثر فرسایش از بین رفته‌اند و اثری از آنها باقی نمانده است.

ساعت‌های آفتابی که در ایران وجود دارند، تعداد انگشت‌شماری هستند که از شاخص‌ترین آنها می‌توان ساعت آفتابی مراغه و ساعت آفتابی کتابخانه ملی ایران را نام برد که هردو توسط آقای دنی ساوا از طریق سفارت فرانسه ساخته شدند. این در حالی است که معماران حرفه‌ای در ایران توانایی طراحی این ساعت‌ها مطابق با هنر و فرهنگ ایرانی را دارند.

البته ناگفته نماند که اکنون بزرگترین ساعت آفتابی جهان در جهرم فارس به وسیله محققان دانشگاه جهرم ساخته شده است که یک ساعت خورشیدی حلقوی است و قابلیت نمایش دقیق زمان را دارد.

مزایا و معایب ساعت آفتابی

از مزایای این ساعت می‌توان به کاربرد آسان آن برای همه افراد در همه سنین اشاره کرد. این ساعت طرز کار پیچیده‌ای ندارد و همه افراد حتی کودکان نیز می‌توانند ساعت را از روی آن تشخیص دهند. از طرفی دیگر وسیله جالبی برای زیباتر کردن مکان‌های عمومی و علمی محسوب می‌شود.

از معایب آن می‌توان گفت که بیشتر ساعت‌های آفتابی برای مکان‌هایی طراحی می‌شوند که در عرض جغرافیایی ۴۵ درجه قرار گرفته‌اند. اگر قرار باشد این ساعت‌ها برای عرض‌های جغرافیایی دیگر طراحی شوند، باید صفحه مدرج کمی کج ساخته شود تا میله به موازات محور چرخش زمین قرار بگیرد.

از طرفی دیگر ساعت آفتابی زمان را به صورت دقیق نشان نمی‌دهد و دارای چند دقیقه اختلاف با ساعت‌های مکانیکی است. مقدار این اختلاف در حدود ۱۶ دقیقه است. این ساعت‌ها تنها ۴ روز در سال (۲۶ فروردین، ۲۳ خرداد، ۱۰ شهریور و ۴ دی) منطبق با ساعت‌های مکانیکی هستند. دلیل این اتفاق یکسان نبودن سرعت جابجایی خورشید در آسمان می‌باشد. اما طراحان این ساعت‌ها معمولاً روش‌هایی را به کار می‌گیرند که این اختلاف زمانی را کاهش دهند تا ساعت آفتابی زمان را مطابق ساعت مکانیکی نشان دهد.

مطالب دانستنی بیشتری بخوانید