Typy slunečních hodin

Slunečních hodin existuje mnoho typů a stále vznikají typy nové. Na webových stránkách Katalogu slunečních hodin je uváděno více než 60 typů.

Sluneční hodiny můžeme dělit dle mnoha aspektů - například Wikipedia uvádí způsob zobrazení, typy ukazatelů, povrch (tvar) pro zobrazení údajů, přenositelnost, orientace číselníku.

Z hlediska principu funkce se nejvíce setkáváme se slunečními hodinami, jejichž činnost vychází z principu hodinového úhlu.

Dle účelu, za jakým byly hodiny vytvořeny, mluvíme o jubilejních, pamětních či vzpomínkových.

Sluneční hodiny lze rozdělit například z hlediska principu na němž pracují nebo dle polohy číselníku vůči světovým stranám nebo k vodorovné či svislé rovině.

Sluneční hodiny na pevných stanovištích
(nepřenosné)

Ze statistického přehledu vyplývá, že nejčastějšími hodinami jsou svislé. Ve východních Čechách tvoří svislé hodiny přibližně 95 %. Procentuelní skladba jednotlivých typů hodin by v různých oblastech a zemích byla různá. Některé typy slunečních hodin u nás nejsou zastoupeny vůbec, jiné v podstatně menší míře než v jiných zemích.
V České republice nejsou sluneční hodiny jako architektonický prvek pro doplnění náměstí, různých prostranství a proluk dostatečně využívány. V zahraničí jsou k tomuto účely používány v daleko větší míře.


Hodiny na principu hodinového úhlu

U těchto hodin, pomineme-li letní čas, je časový údaj jednoznačný bez ohledu na roční dobu. Mohou být doplněny tabulkou nebo grafem časové rovnice. Díky této tabulce lze eliminovat chybu, která vznikne v důsledku přírodních zákonů a odečtený časový údaj korigovat tak, aby odpovídal časovému údaji našich hodinek.

Nástěnné hodiny v Českých Budějovicích

Foto hodin CB 61 pořídil autor stránek 30. 7. 2008.

Podle tvaru číselníku lze rozlišit:

Podle umístění hodin lze hodiny dělit na:

Nejčastěji jsou svislé sluneční hodiny s tyčovým ukazatelem orientované jižním směrem. Zeď však může být natočena k východu, západu nebo i k severu. Stínovým ukazatelem nemusí být jen tyčka, ale může být proveden jako kulisa.

Sluneční hodiny lze využít i jako měsíční hodiny - viz níže.

Polární sluneční hodiny na východní a západní stěně

Nástěnným hodinám je věnována samostatná stránka. Svislé číselníky nemusejí být pouze na zdech domů, ale mohou být součástí uměleckého výtvoru. Mohou směřovat do jedné nebo i více stran. Následující foto je ze stanoviště Westminster v americké státě Vermont. Foto bylo převzato ze stránek NASS.




Sluneční hodiny s kombinovaným
     číselníkem ve Františkových Lázních

S vodorovnými číselníky se můžeme setkat ponejvíce v provedení na sloupku či na zemi. Mohou však být, jako na následujícím obrázku, součástí kombinovaných hodin.

Foto hodin CH 2 pořídil autor stránek v r. 1997.




Rovníkové sluneční hodiny v Londýně

Rovnoměrné dělení číselníku se shodnými úhly mezi sousedními hodinovými čarami je na rovníkových hodinách. Svůj název dostaly díky tomu, že číselník je rovnoběžný s rovníkem. Stínový ukazatel, který je rovnoběžný se zemskou osou, je k tomuto číselníku kolmý.

Foto hodin pořídil v Londýně, St Katherines Dock autor stránek v r. 1993.



Další skupinou hodin pracujících na principu hodinového úhlu jsou polární. U nich jsou hodinové přímky rovnoběžné se zemskou osou a tedy i navzájem. Je – li číselníkem vnitřní plocha válce (polární válcové), jsou na něm rovnoměrně rozmístěny opět po 15°. Přiřazení názvů rovníkové a polární jsem použil shodně jak je obvyklé v české literatuře o slunečních hodinách (Polák, Příhoda). V některé literatuře je přiřazení termínů opačné.

Sluneční hodiny s kombinovaným číselníkem na Kleti

Foto hodin CK 7 pořídil autor stránek v r. 1998.




Pamětní sluneční hodiny Foto bylo převzato ze stránek Derbyshire Sundials.
Zajímavým provedením vícenásobných slunečních hodin je kombinace několika polárních hodin na jednom tělese. Může to být například kříž. Takové hodiny se v některých zemích umísťují na hřbitovy. Stínovým ukazatelem je zde hrana tělesa.




Číselník hodin jejichž činnost vychází z principu hodinového úhlu nemusí však tvořit jen rovinná plocha, ale i zakřivená. V případě kulové plochy může být číselník v dutině (tzv. skafé) nebo na povrchu koule (např. hodiny ve tvaru glóbu). Číselníkem může být válcová, kuželová nebo naprosto obecná plocha (povrch balvanu). Stačí přece správným způsobem vetknout stínový ukazatel a metodou vrženého stínu na této ploše vyznačit hodinové čáry.

Sluneční hodiny na válcovém sloupku v obci Mělice u Přelouče

Foto hodin PA 15 pořídil autor stránek v červnu 2007.



Hodiny polední

Je třeba rozeznávat, jaké poledne hodiny udávají. Může se jednat o:

Příkladem prvních jsou hodiny na Palais des ducs de Bourgogne a Dijon. (Foto bylo převzato ze stránek fr.wikipedia.org).

Polední hodiny - foto převzato z Wikipedie

Měsíční hodiny

Měsíční hodiny vzniknou doplněním hodin o tabulku či graf. Provedení tabulky či grafu je stejné pro všechny typy slunečních hodin, nemusí se jednat jen o svislé nástěnné hodiny.

Pokud na sluneční hodiny v noci svítí Měsíc, lze je použít pro odečtení času i v noci, jako měsíční hodiny. K časovému údaji odečtenému z hodin musíme však přičíst opravu, abychom tak zaznamenali rozdíl v poloze (přesněji v hodinovém úhlu) Měsíce a Slunce.

Rozdílná poloha Měsíce v po sobě následujících dnech je patrná z následujícího obrázku.

Polohy Měsíce 3 dny po sobě

Za měsíční hodiny jsou považovány ty sluneční hodiny, které jsou doplněny tabulkou nebo obrázkem zachycujícím měsíční fáze (nebo stáří Měsíce ve dnech) a odpovídající opravu času.

Doba, která proběhne mezi dvěma stejnými fázemi Měsíce, kdy se vystřídají všechny měsíční fáze, tzv. synodická perioda Měsíce, je 29,53 dne. Pro vyjádření toho, v jaké části oběhu se Měsíc nachází, se používá termínu stáří, tj. doba uplynulá od posledního novu. Tvar Měsíce, jak jej vidíme v jednotlivých dnech, je patrný z následujícího obrázku.

fáze Měsíce a časová korekce

Množství světla odraženého od Měsíce je největší za úplňku (na obr. vyznačeno oranžovou barvou). Čím menší část Měsíce je osvícena, tím je množství odraženého světla menší. Aby vznikl stín, musí být velikost odraženého světla několikanásobně větší než rozptýlené světlo z různých světelných zdrojů (pouliční osvětlení, "rozsvícená okna" atd.). Proto je použití Měsíce pro činnost hodin zpravidla omezeno na několik dní okolo úplňku (vyznačeno žlutou barvou). Vydatnost odraženého světla závisí na oblačnosti oblohy a vzdálenosti Země od Slunce (roční oběh).

Pro zjednodušení často zaokrouhlíme cyklus na lunárních cifernících na 30 dní, takže posun je každý lunární den o 24h/30 = 48 minut. Měsíc tedy protíná poledník v průměru o 48 minut dříve každý den. Při úplňku dopadá stín na hodinách na polední čáru. Před úplňkem ukazují hodiny více a po úplňku méně hodin.

Stáří lze vyhledat v kalendáři, ve Hvězdářské ročence nebo jej můžeme odhadnout přímo z podílu osvětlené plochy měsíčního kotouče, jak ji vidíme na obloze.

Při novoluní, kdy je Měsíc ve stejném směru jako Slunce, je stáří dne 0 nebo 29,5 (často zaokrouhleno na 30. den) lunace. Když je Měsíc v první čtvrti, je jeho stáří 7 dní. Při úplňku je Měsíc v 15. dni. V poslední čtvrti je stáří Měsíce v 22. dni lunace.

Vzhledem k řadě okolností (nepoužití přesného času úplňku, zaokrouhlení doby mezi dvěma novoluními atd.), je přesnost měsíčních hodin asi půlhodina. Použití slunečních hodin jako měsíční je spíše kuriozitou.

Způsoby, jak z odečteného údaje z měsíčních hodin určit občanský čas (korekce) jsou dva. První užívaný například v lit. [1] vychází z přičítání hodin od poledne.

Na následujícím obrázku jsou zobrazeny některé měsíční fáze, jak je vidíme na obloze. Vlevo je fáze, kdy je osvětlena pravá polovina plochy měsíčního kotouče, Měsíc je v první čtvrti lunace. Uprostřed je fáze úplňku, kdy je osvětlena celá plocha měsíčního kotouče. Vpravo je fáze, kdy je osvětlena levá polovina plochy měsíčního kotouče, Měsíc je v poslední čtvrti lunace. Číslice udávají příslušnou korekci času v hodinách.

tvar Měsíce jak jej vidíme v jednotlivých fázích

Příklad provedení měsíčních hodin s takovým způsobem korekce je na následujícím foto západních hodin. Tyto hodiny již bohužel neexistují.

Měsíční hodiny

Druhý způsob používaný v lit. [2] vychází z polední čáry jako půlnoční. Ve dnech před úplňkem se korekční hodnota odečítá a ve dnech po úplňku přičítá. Korekční údaj pro dny před či po úplňku (na vodorovné ose) je patrný z popisu šikmé čáry.

Jiný způsob korekce

Praktické použití druhého způsobu korekce je na snímku hodin z Carcassonne.

Jiný způsob korekce

 

Literaura - zdroje:

[1] BROŽ, M.: Měsíční hodiny, Povětroň 2003, č. 2, str. 25 až 28
[2] RENÉ R. J. ROHR: Sundials - History, Theory, and Practice. Dover publications, inc., New York, 1970
[3] NOSEK, M.: Sluneční hodiny - návrhy, realizace a příklady z domova i ze světa. Grada Publishing, a.s., Praha 2021
[4] LALOS, M: Cadrans lunaires [online]. [cit. 2023-01-21]. Dostupné z webových stránek: M Lalose
[5] LALOS, M: Cadrans solaires de l'Yonne (89) [online]. [cit. 2023-01-21]. Dostupné z webových stránek: M Lalose


Hodiny, které na principu hodinového úhlu nepracují

Pro konstrukci slunečních hodin můžeme využít i jiných údajů, odvozených z činnosti Slunce, například azimut nebo výšku Slunce. Tyto údaje jsou však různé podle času – hodiny a dne. Stanovíme-li den, kdy chceme časový údaj určit, pak se již na základě azimutu respektive výšky Slunce odečte čas jednoznačně. V případě těchto hodin se používá vícero stupnic pro jednotlivá časová období (podle data nebo zvířetníkových znamení).

Zvláštním typem azimutálních hodin jsou analematické hodiny.


Hodiny pořízené pro různé účely

Jubilejní hodiny jsou často využívány v Británii. U příležitosti vstupu do nového tisíciletí vzniky v Londýně minimálně čtvery hodiny. Příkladem jsou hodiny poblíž mostu Milénium.
Jiným jubileem bylo 50. leté výročí panování královny Alžběty v roce 2002. Při této příležitosti vznikly hodiny poblíž katedrály ve Westminstru.

Pamětními hodinami jsou ty, které připomínají nějakou událost. Například hodiny v Silberhausen jsou památkou na Berlínskou zeď. Lze se na nich dočíst základní údaje o Berlínské zdi - viz záznam v katalogu.
Hodiny v Connerré připomínají historii trati Mamers-Saint Calais - viz stránky M. Lalose.

Ve francozském Thoronet lze spatřit památník padlým v 1. a 2. světové válce.

památník ke 100 letému výročí

Jako vzpomínkové hodiny jsou označovány hodiny na náhrobních kamenech - "memory sundial".


Hodiny přenosné
(přemístitelné)

Nedávno mne překvapil jeden příbuzný, že zná ty nástěnné sluneční hodiny, ale přenosné si představit nedovede. Zjistil jsem, že není sám.
Je pravdou, že hodinám na pevných stanovištích dávám přednost. Nicméně vidím nutnost na existenci přenosných slunečních hodin upozornit.

Bedřich Polák v knize Přenosné sluneční hodiny (vydalo nakladatelství Academia Praha v roce 1990) rozlišuje dle principu, jak se hodiny orientují, dva základní typy:

Diptychové hodiny - foto převzato z webu

Hodiny, které je nutno orientovat ke Slunci, jsou vesměs založeny na využití výšek Slunce, proto se také někdy souhrnně nazývají výškové hodiny.
Ty se dají dělit na:

Sloupkové sluneční hodiny

Přenosným slunečním hodinám se věnuje samostatná stránka.


Další typy hodin

V současné době prožívají sluneční hodiny jakousi renesanci zájmu. Pokrok ve vědě a technice, nové výrobní technologie a využití výpočetní techniky dávají jejich tvůrcům nové možnosti. Příkladem nezyklého řešení jsou digitální sluneční hodiny.


 

 
šipka na úvod kliknutím na šipku
přechod na úvodní stránku
 
 

 

Koláž z 'mých' hodin