Aflarea orei cu un astrolab

Fața și spatele astrolabului

Astrolabul este un intrument folosit din vechime la anumite calcule astronomice și la stabilirea poziției aștrilor pe cer. Un Stellarium analogic, dacă vreți, format din mai multe piese care se rotesc independent pe un ax central în jurul Stelei Polare. Rareori mi-a fost dat să văd ceva mai complex și uimitor! Corpul principal este alcătuit din mater, pe fața căreia găsim proiecția stereografică a cercurilor de altitudine și azimut, împreună cu ecuatorul ceresc și tropicele, iar pe verso datele calendaristice, zodiile, pătratul umbrei etc. Apoi urmează rete sau rețeaua, un decupaj fin ce redă în plan aspectul bolții înstelate împreună cu ecliptica (cercul zodiacal). Astrolabul se completează de-o parte și de alta cu două rigle pivotante, cea din spate - denumită alidadă - fiind prevăzută în plus cu două pinule, orificii pentru ochire. Mai multe detalii despre aceste elemente componente găsiți în singura carte românească dedicată subiectului Astrolabul, o istorie reînviată (atenție totuși, în text s-au strecurat câteva greșeli). Exemplarul meu poartă autograful unuia din autori.

Alături de câteva zeci (unii vorbesc chiar de sute!) de întrebuințări posibile ale astrolabului, în continuare ne vom opri doar asupra citirii orei în funcție de altitudinea soarelui. Procedăm în felul următor:

1) În primul rând, rotim alidada de pe spatele astrolabului până la alinierea cu ziua curentă din an. Astfel, de pe inelul exterior aflăm zodia soarelui, adică unde se poziționează astrul zilei pe ecliptică la data respectivă (de fapt longitudinea sa astronomică). În cazul nostru, la data de 1 mai soarele este la 11 grade în semnul Taur (atenție, vorbim de semnul zodiacal și nu constelația omonimă!). Informația ne va folosi ulterior la alinierea corectă a rete.

Determinarea longitudinii astronomice a soarelui pe baza poziției sale în zodiac

2) Tot cu spatele astrolabului vom determina și înălțimea soarelui deasupra orizontului suspendând piesa în poziție verticală de inel și rotind alidada de pe verso până când umbra celor două pinule se suprapune. Altitudinea solară o găsim pe cercul gradat perimetral, în cazul nostru 40 de grade.

Pinule nealiniate - alidada nu indică spre soare

Alinierea celor două pinule pe baza umbrei - alidada indică spre soare.

Citirea înălțimii soarelui deasupra orizontului

3) Fiind un cadran solar de altitudine, este necesar să cunoaștem dacă ora căutată este AM (înainte de amiază) sau PM (după-amiază) - jumătatea dreaptă a astrolabului corespunde apusului și după-amiezii, cea stângă estului și dimineții.  Întorcând astrolabul cu fața spre noi, rotim rete (partea cu gri) până când cele 11 grade din Taur găsite la pasul 1 se poziționează în jumătatea dreaptă deasupra cercului de altitudine corespunzător observației noastre. Cu asta am adus soarele pe almucantarul de 40 de grade.

Rotirea rete pentru alinierea eclipticii cu almucantarul corespunzător altitudinii solare

4) Aliniem rigla gradată peste punctul de intersecție obținut între cercul zodiacal și almucantar, iar capătul său ne va da timpul solar adevărat. Pe diviziunile riglei putem citi declinația soarelui pentru ziua respectivă, adică înălțimea sa deasupra ecuatorului terestru: +15 grade în cazul de față. Revenind acum la timp, începând de la crucea de pe meridian numărăm în dreapta ceasurile: A-1, B-2, C-3 și înca 2 diviziuni a câte 5 minute fiecare. Timpul solar adevărat va fi astfel 15:10. Pentru a obține timpul standard al ceasurilor comune va trebui să socotim în plus ecuația timpului, corecția de longitudine și ora de vară. La data de 1 mai, ecuația timpului are valoarea de circa -3 minute (soarele este în avans față de ceasornic). Corecția de longitudine pentru Cluj-Napoca este de aproximativ +26 minute (plus pentru că se află în urma meridianului de referință al fusului orar, la fel ca toate localitățile României). Adunând și ora de vară obținem timpul standard 15:10-0:03+0:26+1:00=16:33. Diferența de 4 minute față de 16:29 (ora fotografiei) se datorează erorilor de măsurare și conversie.

Alinierea riglei pentru determinarea timpului solar adevărat aferent

Învârtind rete în funcție de longitudinea soarelui noi am reprodus de fapt aspectul întregului firmament stelar pentru după-amiaza zilei de 1 mai, în tot acest timp astrolabul acționând ca o planisferă. Din spinii retei deducem că la ora 16:30 steaua Capella din constelația Auriga se afla în apropiere de zenit, iar Betelgeuse din Orion se pregătea să treacă la meridian. Bineînțeles că nu putem vedea aceste stele pe timpul zilei din cauza luminii ambientale, dar principiul astrolabului se păstrează și noaptea. Vom ilustra aceasta într-un material viitor.