Ο Γνώμονας και τα ηλιακά ρολόγια

Σύγχρονος κατακόρυφος γνώμονας

Ο Γνώμονας είναι ένα από τα αρχαιότερα και απλούστερα επιστημονικά αστρονομικά όργανα. Χρησιμοποιήθηκε από τους αρχαίους λαούς για τη χάραξη της μεσημβρινής γραμμής (διεύθυνση βορρά - νότου), για την εύρεση της χρονικής στιγμής που ο ήλιος μεσουρανεί (αληθής μεσημβρία), για την εύρεση των ισημεριών και των ηλιοστασίων, για την εύρεση της διάρκειας των εποχών και επιπλέον χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης των ηλιακών ρολογιών.

Η Γνωμονική είναι κλάδος της αρχαίας αστρονομίας. Μελετά τις ιδιότητες των γνωμόνων, δηλαδή των οργάνων που ρίχνουν τη σκιά τους και ασχολείται με την κατασκευή τους. Στην πάροδο του χρόνου η γνωνονική εξελίχθηκε στην τέχνη κατασκευής ηλιακών ρολογιών. Κύριο μέλημα της γνωμονικής ήταν:

• χάραξη της μεσημβρινής γραμμής
• τοποθέτηση του γνώμονα παράλληλα με τον άξονα της γης
• χάραξη του διαγράμματος των ωρών

Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι χρησιμοποιούσαν τον γνώμονα από το 2000 π.Χ.. Ως γνώμονες χρησιμοποιούσαν τους οβελίσκούς, αρκετοί από τους οποίους κοσμούν σήμερα τις πλατείες και τα πάρκα πολλών ευρωπαϊκών μεγαλουπόλεων. Με τη χρήση του γνώμονα οι αρχαίοι Αιγύπτιοι είχαν καταφέρει να προσδιορίσουν τη μεσημβρινή γραμμή (διεύθυνση βορρά - νότου), να μετρήσουν τη φαινόμενη διάμετρο του ήλιου και της σελήνης, και χρησιμοποιώντας τον κατακόρυφο γνώμονα ως ηλιακό ρολόι να μετρούν ώρες άνισης διάρκειας.
Σύμφωνα με τον Ηρόδοτο, οι αρχαίοι Έλληνες γνώρισαν τους γνώμονες από τους Χαλδαίους. Τελειοποίησαν τη χρήση του γνώμονα μιας και είχαν κάνει πολύ μεγάλες προόδους στη γεωμετρία, την τριγωνομετρία και την αστρονομία.
Ο Αναξίμανδρος ο Μιλήσιος (610 -540 π.Χ.) εισήγαγε για πρώτη φορά τη χρήση του γνώμονα στην αρχαία Ελλάδα. Κατασκεύασε έναν πυραμοειδή γνώμονα στην Σπάρτη ο οποίος μπορούσε να δείχνει την αληθή μεσημβρία, τη χρονική στιγμή δηλαδή που μεσουρανεί ο ήλιος.
Ο Αναξιμένης (586-525 π.Χ.) τελειοποίησε τον γνώμονα και κατασκεύασε στην Σπάρτη ένα ηλιακό ρολόι.

                                                         (Αιγυπτιακός Οβελίσκος)

Ο Μέτων, αστρονόμος της αρχαίας Αθήνας του 5ου π.Χ. αιώνα, χρησιμοποιώντας το ηλιοτρόπιο, ένα είδος τελειοποιημένου γνώμονα, ανακάλυψε ότι οι εαρινή και η φθινοπωρινή ισημερία καθώς και το θερινό και χειμερινό ηλιοστάσιο χωρίζουν το χρόνο σε τέσσερες εποχές άνισης διάρκειας. Οι μετρήσεις του Μέτωνα χρησίμευσαν ως βάση για τον καθορισμό της ετήσιας φαινομενικής τροχιάς του ηλίου που είναι γνωστή και ως εκλειπτική. Το μεσημέρι του χειμερινού ηλιοστασίου (21 Δεκεμβρίου) ο γνώμονας δημιουργεί τη μέγιστη σκιά σε σχέση με το μεσημέρι οποιασδήποτε άλλης ημέρας, ενώ το μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου (21 Ιουνίου) η σκιά του γνώμονα είναι η ελάχιστη.

Φωτογραφία από την έκθεση Μαθηματικών Εποπτικών μέσων και μοντέλων του μαθηματικού κ. Γιώργου Αγγελάκη, στο Πανεπιστήμιο Κρήτης

Σήμερα με το όρο γνώμονα στη γεωμετρία, εννοούμε το γεωμετρικό όργανο ορθογώνιο τρίγωνο.
ΠΗΓΕΣ:

• el.wikipedia.org
• Έκθεση Μαθηματικών Εποπτικών μέσων και μοντέλων του μαθηματικού κ. Γιώργου Αγγελάκη, στο Πανεπιστήμιο Κρήτης