2.6.2023.

Znate li šta je na crtežu? Danas bismo rekli - štap zaboden u zemlju, ali u drevna vremena bio je to moćan i precizan astronomski instrument. Stručno se zove gnomon i to je prvi astronomski instrument koji je čovek stvorio. Toliko je jednostavan da drugi nije mogao biti. Ne znamo ko ga je i kada otkrio i verovatno se sam, spontano nametnuo nezavisno na vise mesta. Pominje se u Kini od pre više hiljada godina, zatim u Mesopotamiji i starom Egiptu, pa u Heladi, Rimu itd.

Kako radi gnomon

Kada je obasjan suncem štap baca senku na zemlju (kompjuterski rečeno štap je hardverski, a senka softverski deo gnomona). Ova senka se u toku dana pomera po tlu u skladu sa kretanjem Sunca po nebu, a dužina senke zavisi od visine Sunca nad horizontom. To je sve što gnomon radi - on pokazuju kretanje Sunca u toku dana i u toku godine. Tokom godine za isti čas posmatranja naša zvezda zauzima različite položaje na nebu, pa je tako na primer zimi u podne ona bliža horizontu nego leti u podne.

Ako umete da čitate gnomonovu senku možete doći do nekih važnih astronomskih podataka. Treba samo da beležite položaj senke i da izvodite zaključke.

Azimut i uglovna visina

Neki zaključi su jednostavni i gotovo se nameću. Na primer, pravac senke nam govori o pravcu, tj. o azimutu Sunca, a ugao koji prava vrh senke - vrh stapa zaklapa sa tlom jeste uglovna visina Sunca. Strane sveta takođe se gnomonom lako mogu  odrediti. (Najkraća senka u toku dana pokazuje jug).

Međutim za neke druge račune uz pomoć štapa treba vam dosta znanja i puno strpljenja, jer morate da pratite kretanje Sunca tokom cele godine. Stari astronomi su bili majstori u ovome, pa su gnomonom umeli da odrede dužinu godine i godišnjih doba, zatim ravnodnevnicu i solsticij, na nebu su utvrdili polutar, povratnike i stožernike. Zatim veoma tačno su izračunali nagib ekliptike (još u drevnoj Kini).

Gnomon su koristili i kartografi pri izradi geografskih mapa, a Tales je pokazao kako se ovim instrumentom mogu lako izmeriti visine egipatskih piramida. Običnim ljudima gnomon je opet služio kako časovnik.

Sunčani časovnik su dobro poznavali i Atinjani i Rimljani. Ovi poslednji, kao bogat narod sklon raskoši i luksuzu, pravili su razne ukrasne varijante sunčanog časovnika, u raznim veličinama, čak i sasvim male, pa čak i ručne. Teško je čitati tačno vreme sa malih i pokretnih sunčanih časovnika, ali bila je to stvar prestiža (nešto slično kao što je danas smart-fon).

Usavršena verzija gnomona  Modeli sa kuglom i sa rupom u kugli

Da bi gnomon bio precizan poželjno je da bude što veći. Ali sa visinom

senka štapa postaje difuzna jer Sunce nije tačkast svetlosni izvor. Zbog toga je i odbačena ranija teorija da su egipatski obelisci bili zapravo veliki gnomoni. Senka koju čini obelisk vrlo je nejasna.

U vreme Aristotela problem nejasne gnomonove senke je rešen tako što je na vrh štapa bila postavljena kugla pa se, pri merenju, na tlu određivao centar senke kugle. Sofisticiranija varijanta je gnomon sa pločicom koja je u centru bila probušena, te se na senci uočavao zrak Sunca.