Sluneční hodiny s kanónem

Mezi nejstarší přístroje, kterými se člověk snažil zachytit běh času, patří sluneční hodiny. Čas se měří podle délky a směru stínu, který vrhá sluncem ozařovaný předmět. Pro přesné určení času na nich musíme pochopit, že určují pouze lokální sluneční čas, pokud nejsou jakkoli upraveny.    

Země nejenom rotuje kolem své osy, ale obíhá kolem Slunce. Otáčí-li se Země kolem své osy, způsobuje tím zdánlivý oběh Slunce od východu k západu. Během roku si můžeme všimnout,že zdánlivá dráha Slunce po obloze se během roku mění. Toto je způsobeno eliptickou oběžnou dráhou Země kolem Slunce, kdy Slunce je v jednom jejím ohnisku. Vzdálenost Země od Slunce se tedy během roku mění.  Navíc zemská osa není k rovině zemské dráhy kolmá, ale je od kolmice odkloněna přibližně o 23,5°. Z obou těchto příčin vyplývá, že délka hodiny na slunečních hodinách se během roku mění. Sluneční hodiny udávají zpravidla pravý sluneční čas místního poledníku, kdežto běžně používané hodinky ukazují středoevropský čas (čas na 15. poledníku, procházejícího například městem Jindřichův Hradec) a to jen v zimě a přibližně. Jsme-li tedy od 15. poledníku o jeden stupeň východním směrem musí se od času slunečních hodin 4 minuty odečíst, na západním směru od 15. poledníku pak přičíst. Otáčí-li se Země kolem své osy asi jednou za 24 hodin, můžeme světovou sféru rozdělit na 24 dílů hodinovými kružnicemi, které budou procházet póly. Protože plnému úhlu 360° sluneční dráhy během dne odpovídá 24 hodin, připadá na 1 hodinu úhel 15°.

K získání standardního času je třeba na nich provést tři základní korekce:
- sluneční čas je třeba upravit s ohledem na zeměpisnou délku místa kde jsou sluneční hodiny umístěny a zeměpisnou délku daného časového pásma. Např. sluneční hodiny umístěné na západě od 15. poledníku (Jindřichův Hradec), ale stále ve stejné časové zóně, ukazují pozdější čas než je oficiální čas. Pokud jsme v daném časovém pásmu, tak čím později budeme mít slunce nad hlavou a čím západněji budeme, tím větší bude rozdíl mezi polednem na našich slunečních hodinách a našich náramkových hodinkách ukazující oficiální čas. Tato korekce je často řešena posunutím stupnice o úhel odpovídající rozdílu zeměpisné délky definované pro dané časové pásmo a skutečnou zeměpisnou délkou odpovídající umístení slunečních hodin.

- používání letního a zimního času nás nutí posunout údaje stupnice vždy o hodinu. Tato korekce je často řešena očíslováním stupnice dvěma údaji, vždy o hodinu posunutými.

- oběžná dráha země kolem slunce není ideální kruh ale elipsa a její rotační osa není kolmá k jejímu orbitu (přesný sklon země je 23 stupňů a 27 minut což je 23,45 stupňů). Tato fakta spolu způsobují rozdíly v počítání a zobrazení slunečního času během roku. Tato korekce (činí maximálně 15 minut) je popsána takzvanou "Časovou rovnicí". Některá komplikovaná provedení slunečních hodin takovouto korekci již zahrnují.

Po celé ČR je spousta zajímavých slunečních hodin různého provedení. Na svém letošním putování jsem objevil skutečnou raritku mezi slunečními hodinami. Jde o hodiny na státním zámku Vranov nad Dyjí, které jsou z první poloviny 19. století. Nachází se na venkovní terase za největší dominantou zámku, která upoutá jak z dálky, tak také zevnitř - sálem předků. Tyto hodiny představují jistou technickou zajímavost: na zápalkovou dírku malé dělové hlavně je v příhodných slunečních podmínkách přesně v poledne usměrněn skrz čočku sluneční paprsek, který způsobuje vybuchnutí prachové nálože. Výbuch byl tehdy pro panstvo pobývající na zámku signálem, že je již čas poledne. O tom, jak určovali poledne při zatažené obloze, se bohužel průvodci nezmiňují...