Costruiamo un orologio stellare

(notturlabio)

Abbiamo fin qui visto come misurare il tempo sfruttando il movimento apparente del Sole ma questo può naturalmente avvenire in presenza di bel tempo è quindi lecito domandarsi come determinare l’ora durante la notte oppure con cielo nuvoloso. Nel tempo l’uomo ha prodotto innumerevoli strumenti in grado di risolvere il problema quali la clessidra, gli orologi ad acqua e a consumo di cera ed altri ancora mentre, grazie all’osservazione sistematica dei fenomeni celesti da parte degli antichi astronomi, si ingegnarono strumenti per la misura temporale anche durante la notte. Uno di questi strumenti è l’orologio stellare o notturlabio (notturnale). L’uso di tale strumento era molto semplice sebbene la sua precisione non sia assolutamente comparabile con una meridiana ed era usato soprattutto, nel medioevo, dai marinai e dai cammellieri del deserto. Si basa su un principio teorico semplice e pur non entrando in dettagli tecnici approfonditi lo descrivo in maniera semplice ma sufficiente affinché se ne comprenda l’uso per costruirsene uno proprio.

Principio teorico di funzionamento:

A causa della rotazione della Terra intorno al proprio asse polare le stelle disposte nei dintorni del Polo Celeste Nord e più precisamente quelli la cui distanza dal Polo è minore della latitudine non tramontano mai e descrivono attorno alla Stella Polare, un moto puramente apparente, consistente in circonferenze che si completano nell’arco delle 24 ore che è il tempo di una rotazione terrestre completa. Dedicando la nostra attenzione alla costellazione dell’Orsa Maggiore noteremmo che le due stelle Dubhe e Merak chiamate “Puntatori” sono allineate permanentemente con la Stella Polare e pertanto costituiscono una sorta di enorme lancetta di orologio astronomico che spazia nel cielo a velocità costante. Sarà quindi sufficiente associare la posizione delle stelle Puntatori con un orario di riferimento per determinare l’ora in base al suo angolo di rotazione. Bisogna però tenere conto che la Terra compie si un giro completo in 24 ore ma solamente rispetto al Sole e non alle stelle. Il Sole a causa della rivoluzione annua della Terra attorno ad esso, sembra spostarsi nel cielo di circa 1° al giorno e pertanto la Terra per tornare a puntare il Sole dovrà compiere 360° di rotazione più un pezzettino di 1° al giorno. . La conseguenza di questo è che le stelle, ogni sera appaiono spostate di un grado verso ponente per cui non è vero che, come in prima ipotesi avevamo affermato, esse ad una stessa ora si ritrovano nella stessa posizione. Questo ovviamente complica le cose ma non più di tanto; significa che non potremo usare lo strumento direttamente ma lo dovremo tarare in funzione del periodo dell’anno.

Costruzione dello strumento:

Per la costruzione consiglio di fotocopiare queste pagine che contengono il puntatore dell’orologio, l’anello annuale con le 24 ore del giorno e l’indice di puntamento della data che funge anche da impugna-tura. Le figure vanno attenta-mente ritagliate e poi plastifi-cate oppure incollate su di un cartoncino. Assemblare lo stru-mento con un ribattino cen-trandolo nei centri contras-segnati di ogni figura.

Utilizzo dello strumento:

Per la lettura dello strumento dobbiamo impugnarlo con l’indice della data e fare coincidere l’indice rosso che indica il Nord con la data del giorno. Naturalmente la data va interpolata utilizzando i segni di decine di mese tenuto conto della direzione di progressione della data segnalata in tutti i mesi. Tenendo fermo l’indice bisognerà rivolgere lo strumento al cielo verso la Stella Polare precedentemente individuata.

Mantenendo ferma la posizione strumentale ruotare il puntatore facendo in modo di allineare con la maggior pre-cisione possibile la linea di pun-tamento rossa con la direzione delle stelle “puntatore” dell’orsa maggiore chiamate Nerak e Dubhe così come indicato nella figura.

Sarà ora possibile leggere, sull’anello orario, l’ora in cor-rispondenza dell’indice predi-sposto. L’ora letta va corretta in minuti tenuto conto della longitudine così come riportato nella tabellina stampata sul puntatore. Sperando di essere stato il più semplice possibile non mi resta che augurarvi buon lavoro e buon divertimento.
 

Il nostro orologio stellare

(NOTTURLABIO)

Buon lavoro