Tego na pewno nie wiecie. Słońce na bruku

Złota kula na dachu

Na dachu domu w Brugii stoi jeszcze błyszcząca złotem kula. Cóż to takiego? Kwerenda w literaturze przedmiotu daje fascynujący wynik. Okazuje się, że w kuli jest otworek przepuszczający promienie słońca, które w południe padają na linię zaznaczoną przed domem wbitymi w bruk gwoździami, tzw. meridianę, biegnącą dokładnie z południa na północ, wyznaczającą lokalny południk.

Fot. Andrzej Januszajtis

Gdybyśmy codziennie o odpowiedniej dla lokalnego południa godzinie na zegarku (o ile byłoby słońce) zaznaczali miejsce plamy światła na bruku, to w ciągu roku nakreślilibyśmy tzw. analemmę – niesymetryczną ósemkę, której pionową osią byłaby linia południka. Przyczyną tego zjawiska jest: a) eliptyczna orbita Ziemi w ruchu dokoła Słońca i b) nachylenie osi ziemskiej względem płaszczyzny orbity (tzw. ekliptyki). Gdyby orbita Ziemi była kołowa, a oś naszego globu prostopadła do ekliptyki, słoneczny promień wychodzący z otworka padałby w południe zawsze w to samo miejsce. W ruchu po elipsie odległość od Słońca, które jest w jednym z jej ognisk, jest zmienna, a wraz z nią zmienia się siła grawitacji, przyspieszająca ruch. Bliżej Słońca (na naszej półkuli w zimie) pędzimy szybciej, dalej od niego (w lecie) – wolniej. Wszystko to powoduje, że w pewnych okresach roku południe (kulminacja Słońca na niebie) następuje wcześniej od odpowiedniej godziny na zegarze, a w innych się spóźnia. Z kolei nachylenie osi ziemskiej powoduje, że w zimie Słońce jest niżej na niebie, więc promień trafia w grunt dalej, a w lecie wyżej i plama na bruku pojawia się bliżej domu z kulą. Dzięki temu urządzeniu można było dokładnie zmierzyć czas i tak ustawiać zegary, by ich wskazania były zgodne.

Zegar idealny

A oto, skąd się to wzięło. Gdy powstały pierwsze belgijskie koleje, okazało się, że zegary na różnych stacjach pokazują w tej samej chwili różny czas. Aby temu zaradzić, król Leopold I w 1836 r. zarządził, by w 41 (!) miastach stworzyć tego rodzaju południkowe zegary słoneczne. Zrealizowano 10, w większości wewnątrz budynków, m.in. w katedrze św. Guduli w Brukseli. Po rozpowszechnieniu telegrafu przestały być potrzebne.

Prawdziwych początków trzeba szukać we Włoszech. Pierwszy zegar z meridianą pojawił się w 1475 r. w katedrze Santa Maria del Fiore we Florencji, do dziś pokazują tam jego wersję z XVIII w. Następne powstały m.in. w San Petronio w Bolonii (1575 r., w 1655 r. zbudowany na nowo przez astronoma Cassiniego, z długą na 67 m meridianą) i w Obserwatorium Watykańskim (1582 r.), co pomogło papieżowi Grzegorzowi XIII zreformować kalendarz.

W Polsce jedynym jak dotąd południkowym zegarem słonecznym mógłby się pochwalić Uniwersytet Wrocławski, gdyby nie to, że podczas powojennej odbudowy nie odtworzono otworka – „oka” zegara – odcinając dostęp słońca do zachowanej meridiany z 1791 r.

Wizję najdłuższej w świecie meridiany przedstawił w Gdańsku w 1784 r. dr Wolf, ale o tym opowiem innym razem.