خارج از تمدن یونانی
در سالهای حدود 340پیش از میلاد، ستاره شناسی کلدانی به نام بروسوس ، ساعت های آفتابی کروی را طراحی کرد. در این ساعت آفتابی جذاب شاخص درون نیمکره ای قرار می گرفت که علاوه بر نشان دادن زمان بر حسب یک تقسیم بندی 12ساعته طول روز، بلندای سایه نیز فصلها را مشخص می کرد. به این ترتیب گامهایی برای پیچیده تر کردن طراحی ساعتهای آفتابی برداشته شد. این روند تحول به طور گسترده ای ادامه یافت.
در حدود 27پس از میلاد مهندس و معماری رومی به نام ویرتوویوس ، حدود 13نوع ساعت آفتابی متفاوت را طراحی و معرفی کرد و شاید یکی از جذاب ترین نمونه آنها ساعتهای آفتابی قابل حمل ونقل بود تا کاربران هر جایی که هستند بتوانند زمان را بسنجند.
این پیشرفت پس از ارائه نظریه زمین مرکزی بطلمیوس در کتاب تاثیر گذار او مجسطی ، باز ادامه یافت و نظریه پردازان بر مبنای این نظر، ساعتهای آفتابی را در گوشه و کنار جهان گسترش دادند.
در کنار فرهنگ یونانی این ابزار در گوشه و کنار جهان متمدن آن زمان نیز به کار گرفته می شد و طرحهای گوناگونی از آن گسترش می یافت و بویژه در پرستشگاه های جهان باستان به طور جدی مورد توجه قرار می گرفت.
ای.سی.کروپ ستاره باستان شناس برجسته ، از ساعت آفتابی کهنی سخن به میان می آورد که در محوطه معبد چغازنبیل در شوش نصب بوده است.
اگرچه این نظریه با نقدهای بسیاری مواجه شده ، اما به هرحال می توانند نشانه ای از گستردگی استفاده از ساعتهای آفتابی در خارج از مرزهای تمدن یونانی باشد.
با آغاز تمدن اسلامی - ایرانی ، طراحی این ساعتها با دقتهای بیشتری همراه شد. اینک علاوه بر تمام کاربردهای پیشین این ابزارهای می بایست نقشی بزرگتر به عهده گیرند و زمان اوقات شرعی را برای مسلمین به نمایش بگذارند.
ریاضیات پیشرفته این دوران به کمک طراحان و اخترشناسان آمد تا ساعتهای آفتابی پیچیده نه تنها به عنوان ابزاری علمی و رصدی که به عنوان ابزار تعیین وقت مناسک مذهبی در گوشه و کنار مرزهای تمدن کهن اسلامی گسترش یابند.
این گسترش نه تنها پس از انقلاب خورشید مرکزی کوپرنیک متوقف نشد، بلکه شناخت دقیق تر آسمان ها و حرکات زمین باعث شد این ابزار به دقت بالاتری نیز دست یابد و نمونه های جدیدتری از آن ساخته شود.
در تمام این دوران ساعتهای آفتابی در کنار کارکرد اصلی خود از جهتی دیگر نیز مورد توجه قرار گرفتند و آن استفاده از مفاهیم زیبایی شناسی در طراحی آنها بود به طوری که کم کم ساعتهای آفتابی نمادی شدند از ترکیب علم ، هنر و فرهنگ با گذشت زمان و بروز و ظهور فناوری های نوین کم کم ساعتهای آفتابی کاربری علمی خود را از دست دادند و جایگاه خود را به ساعتهای مکانیکی ، دیجیتال و اتمی دادند.
در عصر دقت دیگر نمی شد کارها را با تکیه بر سایه پیش برد، اما مهم اینجاست که ساعتهای آفتابی هیچ گاه قدر و منزلت خود را از دست ندادند.اینک با وجود گذشت سالها ساعتهای آفتابی به عنوان نمادی از هویت تاریخی و علمی کشورهای گوناگون و از آن مهمتر به عنوان نمادی از تلاقی علم ، فرهنگ و هنر به یادگار مانده اند و هرروزه تعداد آنها افزوده می شود.
گاهی تنها همان ایده های اولیه به کار می رود و گاهی نوآوری های جذابی در آنها دیده می شود که نشانگر ریاضیاتی پیشرفته در پشت آن است.

 بر طبق آمار موجود بیش از 30هزار ساعت آفتابی در گوشه و کنار فرانسه دیده می شود. ایتالیایی ها هر ساله با برگزاری جشنواره ساعتهای آفتابی صدها مورد جدید آنهارا در نقاط گوناگون نصب می کنند، اما در جایی که زمانی مهد رشد این ابزارها بوده است نه تنها این ساعتها دیگر ساخته نمی شوند که نمونه های موجود در مساجد، میدان ها و غیره نیز فراموش شده اند.

 

 

ساعت‌های آفتابی در فرهنگ مردم
در بیشتر شهرهای بزرگ این ساعت‌ها در میدان اصلی نصب می‌شد تا مردم ساعت را بدانند. نمونه‌های بسیاری از اولین ساعت‌های آفتابی تا امروز وجود دارد که با پیشرفت علم و دانش انسان در زمینهٔ ریاضیات، کامل‌تر و دقیق‌تر شده‌است و امروزه این ساعت‌ها به عنوان نمادی از تمدن هر سرزمین مورد توجه قرار می‌گیرند.
شاخهٔ آماتوری انجمن نجوم ایران در روز ۳۱ خرداد همزمان با انقلاب تابستانی، جشنوارهٔ ساعت‌های آفتابی را برگزار می‌کند که از اهداف آن بازیابی و احیای ساعت‌های آفتابی موجود در کشور در کنار ترویج فرهنگ ساخت و استفاده از آن‌ها است.

 

دقت ساعت آفتابی
بیشتر ساعت‌های آفتابی تزئینی برای عرض جغرافیایی ۴۵ درجه طراحی می‌شوند. اگر بخواهیم چنین ساعت‌هایی را برای عرض‌های جغرافیایی دیگر به کار ببریم، باید صفحهٔ ساعت را کج کنیم تا محور ساعت (راستای میلهٔ ساعت) موازی با محور چرخش زمین قرار بگیرد و راستایش (در نیم‌کرهٔ شمالی) به سمت قطب شمال باشد.
ساعت‌های آفتابی معمولی، زمان ظاهری خورشیدی را نشان می‌دهند. این زمان با زمانی که از ساعت می‌خوانیم کمی فرق دارد و در طول سال تا حدود 16 دقیقه جابه‌جا می‌شود .

ساعت آفتابی تنها 4 روز در طول سال با ساعت های مکانیکی مطابقت می کند: 16 آوریل، 14 ژوئن، 2 سپتامبر و 25 دسامبر و در طول سال کبیسه هم این تطابق تا حدودی وجود دارد. در روزهایی غیر از این تاریخ هایی که ذکر شد در بقیه روزها حداکثر در حدود 16 دقیقه این زمان عقب تر از زمان رسمی و یا 14 دقیقه جلوتر از زمان رسمی می باشد. علت این امر این است که زمین در مدار بیضی شکلی دوران می کند و زمانی که به خورشید نزدیک می شود حرکتش سریعتر می شود. هنگامی که سرعت حرکت خورشید بیشتر می شود، زمان خورشیدی جلوتر از زمانی که بر روی ساعت های مکانیکی نشان داده می شود، است. ساعت‌های آفتابی دقیق همیشه جدول یا نموداری در کنار خود دارند که این اختلاف زمان را در ماه‌های مختلف سال تصحیح می‌کند(معادله زمان). برخی دیگر از ساعت‌های آفتابی پیچیده نیز با خمیده‌کردن خط ساعت‌ها روی صفحهٔ خود یا با روش‌های دیگر مستقیماً ساعت درست را نشان می‌دهند.

 

انواع ساعتهای آفتابی

1-ساعتهای استوایی(Equatorial) .صفحه دو طرف درجه بندی شده این ساعتها در امتداد صفحه استوای زمین وشاخص نیز به موازات محور چرخش زمین است.زاویه بین خطوط ساعتی در این ساعتها 15 درجه می باشد.ساعتهای استوایی آرمیلاری (Armillary)گونه ای از این ساعتها می باشد.

2-ساعتهای افقی(Horizontal).صفحه درجه بندی شده این ساعتها افقی بوده وشاخص نیز در امتداد محور چرخش زمین است.این ساعت زمان خورشیدی را نشان می دهد.برای ساخت این ساعتها ورسم خطوط ساعتی احتیاج به دانستن مقداری روابط هندسی ومثلثاتی دارید.

3-ساعتهای قطبی(Polar).صفحه درجه بندی شده وشاخص این ساعتها در امتداد محور قطبی است.خطوط ساعتی این ساعتها به موازات همدیگر بوده ولی فاصله آنها متفاوت می باشد.

4- ساعتهای عمودی(Vertical).نمونه های قدیمی این ساعتها معمولا" روی دیوارهای اماکن عمومی مانند مساجد یا کلیساها بچشم می خورند.طراحی این ساعتها در صورتیکه دیوار در جهت های اصلی مانند جنوب یا شمال باشد راحت تر است.

5- ساعتهای افقی آنالمایی.این ساعتها بجای خطوط ساعتی دارای نقاط ساعتی هستند.باید مکان نقاط با محاسبه پیدا شوند.ساعتهای آنالمایی دایروی گونه ای از این ساعتها می باشد.

6-ساعتهای ارتفاعی(Altitude).این ساعتها با استفاده از ارتفاع خورشید از افق کار می کنند.این ساعتها به اشکال تخت -استوانه ای -حلقوی و... ساخته می شوند.

 

منبع: http://www.asiac.ir/News/?Cat=Seminars&NewsID=1148289716