Rivista di Storia, Arte, Cultura e Tecniche degli Orologi Solari Spedizione in abbonamento postale 45% - Milano Art. 2 - Comma 20B - Legge 662/96 - 10,00 € Anno II, n. 5 - giugno 2003 In questo numero: Paolo Albèri Auber Misurare la declinazione di una parete - Alessandro Gunella e Alberto Nicelli Un libro di Oronzio Fineo astrologo ed una polemica sulla suddivisione delle case celesti e sulle ore ineguali- Fabio Savian Orologi bifilari sulla cosustilare e con fili negativi - Silvano Bianchi Scomparsi ma non troppo - Nicola Severino Le meridiane a camera oscura di Pizzofalcone a Napoli e di Piedimonte Matese - Gianni Ferrari e Robert Hough Un pratico modulo per il calcolo rapido dei dati del Sole - Gianni Ferrari La proiezione della meridiana equatoriale e le meridiane analemmatiche - Alessandro Gunella Il quadrante analemmatico - Mario Arnaldi Orologi solari medievali a ‘tutto tondo’ - origine e diffusione nei secoli XII - XV - Diego Bonata La meridiana del Millennio. Q.S. Lunisolare a Tempo Vero Locale dell’Osservatorio Astronomico delle Alpi Orobiche - Riccardo Anselmi L’orologio solare verticale - Marco Rossi Iperboli diurne coi fasci proiettivi - Daniele Bellio Tempo vero e tempo medio. L’equazione del tempo Rivista di Storia, Arte, Cultura e Tecniche degli Orologi Solari fondata da Nicola Severino Registrazione al Tribunale di Monza n°1574 del 2 marzo 2002 sommario la declinazione di una parete 2 Misurare Paolo Albèri Auber 5 6 13 14 19 CGI - Coordinamento Gnomonico Italiano WEB: www.gnomonicaitaliana.vialattea.net Mailing-List: http://groups.yahoo.com/group/ gnomonicaitaliana/ Editore: Grafiche ATA Paderno Dugnano (MI) Direttore responsabile: Osvaldo Tagliabue Redazione: [email protected] Mario Arnaldi, Diego Bonata, Andrea Costamagna, Gianni Ferrari, Umberto Fortini, Fabio Garnero, Alessandro Gunella, Lucio Maria Morra, Alberto Nicelli, Giovanni Paltrinieri, Gian Carlo Rigassio, Fabio Savian, Nicola Severino Hanno collaborato a questo numero: Giacomo Agnelli, Paolo Albèri Auber, Riccardo Anselmi, Mario Arnaldi, Daniele Bellio, Silvano Bianchi, Diego Bonata, Andrea Costamagna, Gianni Ferrari, Fabio Garnero, Robert Hough, Alessandro Gunella, Lucio Maria Morra, Alberto Nicelli, Marco Rossi, Fabio Savian, Nicola Severino Stampa: Grafiche ATA Paderno Dugnano (MI) tiratura 350 copie, stampa su carta riciclata ecologica 21 22 26 28 29 30 36 37 39 41 48 I manoscritti, le fotografie, i disegni le pubblicazioni o altro materiale inviati alla redazione o all’editore non saranno restituiti salvo precedenti accordi specifici. 51 52 La redazione e l’editore declinano ogni responsabilità per i danni di qualunque tipo che dovessero essere provocati da eventuali applicazioni dei metodi, delle teorie e dei dati numerici presenti negli articoli pubblicati. 54 55 Tutti i diritti sono riservati. Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta o trasmessa in nessun modo, elettronico o meccanico, incluse fotocopie, senza l’autorizzazione scritta della redazione. 57 59 Le notizie e i materiali riguardanti le rubriche possono essere inoltrati direttamente al curatore della rubrica. 63 La Posta, Nicola Severino Un libro di Oronzio Fineo astrologo ed una polemica sulla suddivisione delle case celesti e sulle ore ineguali Alessandro Gunella e Alberto Nicelli Speciale Seminario, Fabio Savian Orologi bifilari sulla cosustilare e con fili negativi Fabio Savian Scomparsi ma non troppo Silvano Bianchi Solis et Artis Opus, Mario Arnaldi Le meridiane a camera oscura di Pizzofalcone a Napoli e di Piedimonte Matese Nicola Severino Arti, materiali e tecniche, Mario Arnaldi Un pratico modulo per il calcolo rapido dei dati del Sole Gianni Ferrari e Robert Hough Eventi, Fabio Garnero La proiezione della meridiana equatoriale e le meridiane analemmatiche Gianni Ferrari Statistiche, Lucio Maria Morra Il quadrante analemmatico Alessandro Gunella Recensioni, Gianni Ferrari Orologi solari medievali a ‘tutto tondo’ origine e diffusione nei secoli XII - XV Mario Arnaldi La meridiana del Millennio. Q.S. Lunisolare a Tempo Vero Locale dell’Osservatorio Astronomico delle Alpi Orobiche Diego Bonata Sorrisi e Gnomoni, Giacomo Agnelli L’orologio solare verticale Riccardo Anselmi Rassegna Stampa, Andrea Costamagna Iperboli diurne coi fasci proiettivi Marco Rossi I quiz, Alberto Nicelli Tempo vero e tempo medio. L’Equazione del Tempo Daniele Bellio Curiosità gnomoniche, Nicola Severino n° 5 - Giugno 2003 Il Bilancio di Gnomonica Italiana Abbonamenti Con l’edizione del numero 4 di Gnomonica Italiana si è concluso il primo anno editoriale della rivista, vi propongo quindi alcune notizie riguardanti la gestione economica e il relativo bilancio. Il primo anno ha visto l’edizione di 4 numeri, uno in più di quanto sarà l’uso editoriale degli anni successivi, in quanto il numero 1 è servito per presentazione alla comunità degli gnomonisti e quindi per avviare questa ‘impresa’. Ricordo il meccanismo di finanziamento della rivista: grazie al nostro tipografo ed editore, le Grafiche ATA, possiamo gestire la pubblicazione senza aver dovuto istituire una apposita ragione sociale, con i costi e gli impegni organizzativi che ne sarebbero derivati. Tutti i proventi giungono quindi all’editore tramite gli abbonamenti; questi provvede ad impiegarli totalmente per stampare la rivista sulle indicazioni della redazione di CGI e fornisce copia dell’estratto conto postale per le verifiche e per poter compilare un bilancio della testata (sono esclusi dal conto postale 7 abbonamenti esteri che arrivano come rimesse dirette all’editore). Il nostro bilancio risulta quindi molto semplice, come illustrato nel riquadro a lato. L’ammortamento indicato in bilancio è una quota dei costi sopportati per organizzare la rivista (il costo tipografico del numero 1, la registrazione in Tribunale, la consulenza legale-amministrativa che è stata necessaria alle Grafiche ATA per mettersi in condizioni di operare come editore della nostra testata) e sono assorbiti (ammortamento) in 3 anni per evitare di dover affrontare l’intera cifra al primo anno e quindi diminuire la qualità della rivista (colore e numero di pagine). I 230 abbonamenti sono sufficienti a produrre la rivista come è oggi, ossia con la qualità grafica stabilizzata con il numero 4, e proseguire l’ammortamento con i successivi due anni editoriali. Ultimato l’ammortamento, si potrà anche proseguire con progetti accessori, già presi in cosiderazione, quali: il numero delle pagine, la porzione di pagine a colori, l’inserimento di un CD con programmi o opere, ecc. Gli abbonamenti sono in realtà alcuni in più dei 230 citati poichè altri abbonamenti si sono aggiunti dopo la chiusura del bilancio, ossia dopo la pubblicazione del numero 4. La tiratura è stabilizzata attorno alle 320 copie per accontentare nuove richieste di abbonamento, spedire la copia di cortesia agli indirizzi segnalati dagli autori, mandare delle copie a redazioni o altri soggetti coinvolti; in particolare la rivista viene spedita gratuitamente a 16 nominativi: Margherita Hack, Osvaldo Tagliabue (il nostro direttore responsabile), Corrado Lamberti (direttore Le Stelle), Adrian Rodriguez (negozio di Roma dedicato agli orologi solari che ci fa della pubblicità), la Biblioteca Centrale Nazionale di Roma, la Biblioteca Marucelliana Nazionale Centrale di Firenze, l’Osservatorio Astrofisico di Arcetri e a 9 responsabili nazionali della gnomonica all’estero: Canada, Stati Uniti, Olanda, Germania, Francia, Austria, Spagna, Cataloña, Regno Unito. la Biblioteca Istituto Museo di Storia della Scienza di Firenze, che pure godeva di questo privilegio ha invece deciso di abbonarsi. Gli abbonati stranieri sono così suddivisi: 2 in Svizzera (Canton Ticino), 1 in Belgio, 1 in Germania, 1 in Austria e 2 in Spagna. La rivista si sorregge esclusivamente con gli abbonamenti pertanto il tuo interesse per Gnomonica Italiana, oltre che gradito, è la condizione di sostentamento e di sviluppo della rivista. Puoi abbonarti tramite un comune bollettino postale versando 30,00 € sul cc 15842768 intestato a: Grafiche ATA di Seregni Ernesto 20037 Paderno Dugnano (MI) causale: abbonamento a Gnomonica Italiana per un anno (3 numeri) BILANCIO 1° ANNO EDITORIALE Entrate 223 abbonamenti 7 abbonamenti esteri interessi attivi su cc postale Totale 6690,00 245,00 25,29 6960,29 Uscite spese cc postale imposte bollo costo tipografico n° 2 costo tipografico n° 3 costo tipografico n° 4 spese gestione libri IVA ammortamento spese iniziali Totale 121,90 46,48 1720,00 1810,00 2000,00 180,00 27,78 1054,13 6960,29 Spese iniziali per l’avviamento della testata e la stampa del n°1 costo tipografico n°1 2480,00 costi legali-amministrativi 1120,00 Totale 3600,00 ammortamento 1° anno 1054,13 In copertina: San Giovanni Evangelista tiene fra le mani l’orologio solare della cattedrale di San Lorenzo a Genova. (foto, Mario Arnaldi) Quarta di copertina: editto di Firenze con cui si adotta il Calendario Gregoriano Fabio Savian 1 Gnomonica Italiana Misurare la declinazione di una parete di Paolo Albéri Auber o consultato tutto il materiale di cui dispongo per cercare tra i vari metodi di determinazione della declinazione-parete quello che vado ad esporre: non c’è stato verso di trovarlo. Occorre tener presente però che la letteratura riguardante la gnomonica è vastissima, di conseguenza è quasi certo che questo metodo sia stato già proposto. Oltre a ciò è noto che i metodi proposti, oggidì, sono veramente tanti. Ciononostante mi accingo a parlarne ai lettori di ‘Gnomonica Italiana’ perchè mi sembra che valga la pena di completare i repertori della gnomonica moderna. Dato che il limite principale di questo metodo è costituito dal vincolo ad effettuare la misura ad un certo istante della giornata, preciso subito che, personalmente, preferisco di gran lunga i metodi che permettono, al contrario, di poter lavorare in qualsiasi istante, ad esempio il metodo della ‘tavoletta’. I pregi di questo metodo sono, infatti, la semplicità e l’affidabilità le quali danno luogo, così a me è sembrato, a maggior precisione. Un metodo di misura che non può risentire né della rifrazione né del problema della penombra. Espongo subito vantaggi e svantaggi di questo metodo, così il lettore potrà regolarsi se proseguire la lettura o passare a cose più interessanti. H Vantaggi - grande precisione del metodo dato che non richiede: * né un’apparecchiatura sofisticata e soggetta a inconvenienti * né la lettura di un dato geometrico sulla parete ossia né angoli né misure di lunghezza , bensì solo la lettura di un’orologio in corrispondenza del verificarsi di un evento molto ben definito. - quando si usino due squadretti al posto di uno la penombra non avrà alcuna importanza dato che si evidenzierà simmetricamente sui due contorni (fig. 2). - quand’anche la parete sia inclinata (sfuggente o stra- Questo metodo si basa sulla lettura dell’ ‘ora in cui il raggio solare giace sul piano verticale perpendicolare al piano sotto misura’: allo scopo di risparmiare, nel prosieguo, sia a me stesso che ai lettori questa lunga definizione, mi prenderei la enorme responsabilità di battezzare quest’ora ‘ora della parete’ (fig. 1). In effetti si tratta di un caso particolarissimo del metodo della ‘tavoletta’: quello in cui l’ ‘elongazione’ nel senso orizzontale del punto ombra vale ‘0’ (zero). Se disporremo di una linea verticale sul muro in esame, ci sarà un momento in cui l’ombra del cateto di una squadra da disegno (meglio se due come vedremo) sistemata opportunamente si troverà ad essere parallela alla stessa linea verticale; basterà allora leggere l’ora (l’ ‘ora della parete’ appunto) e calcolare l’azimut dei raggi solari, esso sarà anche l’azimut della parete. fig. 1 L’ombra di un ortostilo sarà verticale nell’istante dell’ ‘ora della parete’ 2 n° 5 - Giugno 2003 2. Procurati due squadretti (meglio: non isoscele 45°45°, ma bensì 30°-60°) essi vengono fissati alla livella con due morsetti da falegname in modo che il cateto minore di ogni squadra possa risultare, poi nell’uso, ben aderente alla parete, assieme alla livella; si appoggia il tutto su di un sostegno semi-fisso (ad esempio :uno stendi-biancheria pieghevole da terrazza farà proprio al caso nostro, perchè consente la proiezione delle ombre verso il basso) poi con un po’ di pazienza si cerca l'orizzontalità della livella (vedi fig. 4). L’orologio va tenuto a disposizione (in effetti è l’unico strumento di misura di cui si fa uso). 3. A questo punto non c’è che da aspettare che si verifichi la verticalità delle due ombre dei due cateti lunghi delle squadre (in effetti si può fare il tutto con uno squadretto singolo, ma si perde quel tanto di simmetria che rende il metodo così semplice e affidabile); a quell’istante si legge l’orologio e il gioco è fatto (vedi fig. 5). Debbo fare una precisazione: mi riferisco, in avanti, al caso di un neofita di gnomonica che, per di più, non disponga di nessun mezzo di calcolo programmato. Ecco ora i conteggi: 1. Occorre risalire all’ora solare locale (cosa che andrebbe, ad esempio, comunque fatta, all’incontrario, nel caso del metodo del mezzogiorno vero, che è il metodo più elementare conosciuto). fig. 2 Verso la punta degli squadretti l’ombra potrebbe perdere nitidezza, ma in modo simmetrico piombante che sia) la misura non ne sarà inficiata, in quanto lavoriamo in situazione di ortogonalità: la parete potrebbe benissimo essere inclinata, e di tanto …non farebbe nessuna differenza; l’inclinazione andrà, ovviamente, valutata a parte. - Il materiale necessario per portare a buon fine questa misura è veramente di facile reperibilità: basta guardarsi intorno a casa vostra e troverete quanto vi serve. - Il metodo non risente della rifrazione (questo è un vantaggio in comune con tutti gli altri metodi che utilizzano l’Azimut) Svantaggi Si è legati, per la misura ad un istante particolare della giornata, che, per ovvi motivi, non si può conoscere in anticipo; uno svantaggio relativo perchè facendo una valutazione approssimativa dell’orientamento (ad esempio con una bussola) si può calcolare all’incirca l’ora in cui si verificherà l’evento (si tratta come detto sopra dell' ‘ORA DELLA PARETE’: più avanti, in questo stesso articolo propongo la formula per il suo calcolo). Anche il metodo del mezzogiorno vero è legato ad un istante preciso della giornata; ed esso è, a quanto ho sentito, piuttosto in voga. Il metodo dell’ ‘ora della parete’ Veniamo ora alla descrizione del metodo: 1. Con una buona livella a bolla si traccia una linea verticale, ad esempio con una matita, in modo da poterla, volendo anche cancellare (fig. 3). fig. 3 Il tracciamento della linea verticale 3 Gnomonica Italiana Qui di seguito il calcolo (fra parentesi un caso particolare, a titolo di esempio) (I dati geografici: la latitudine: ϕ = 45.642° la longitudine: λ = -13.772° la data: 9 luglio 2002 la lettura dell’orologio: 15h 12m 52s = 15.214h) Occorre togliere dall’ora letta sul cronometro i seguenti valori: - L’equazione del tempo, da rilevarsi da tabulati - valori medi - o effemeridi annuali se si vuole essere più pre- fig. 4 La semplicissima apparecchiatura in posizione con l’orologio in vista cisi, meglio se relative all’ora effettiva di misura, sarebbe un numero positivo in febbraio e dove δ è la declinazione Solare del giorno della misura (se volete una misura molto precisa dovrete procurarvi negativo in novembre, tanto per intendersi; la declinazione relativa all’ora della misura e non gene(equazione del Tempo: 5m 10.8s = 0.086 h) - La costante di correzione del fuso orario, un numero ricamente del giorno-mezzodì o peggio mezzanotte, positivo per chi sta ad ovest del meridiano centrale del come in certe effemeridi) (declinazione del Sole: δ= 22.34°) nostro fuso, ϕ è la latitudine geografica del sito della misura (correzione d. fuso: (latitudine geografica: ϕ= 45.462°) (15 - 13.772) * 4 / 60 = 0.082h) H è l’angolo orario che otterrete dall’ora solare calcolaper ottenere l'ora solare. ta prima (togliere, come visto più sopra, equazione del ( 15.214 tempo e costante del fuso) facendo riferimento alla cul- 1.00 ora legale minazione; assegnando un segno positivo alle ore del - 0.086 equazione del tempo pomeriggio e negativo a quelle del mattino otterrete - 0.082 correzione fuso orario Azimut-parete positiva per parete orientata a Ovest e 14.046 ora solare locale) negativa per parete orientata a Est 2 - Occorre applicare la seguente formula dell’Azimut- ( 14.046 - 12.00 cambiamento di origine parete (AzP); si tratta di una formula ben nota nel 2.046 h campo gnomonico 2.046 * 15 = 30.69°: valore angolare di H) Applicando la formula per AzP si ottiene l’Azimut-parete (AzP= 57.31°) L’ ‘ora della parete’ L’angolo orario corrispondente all’istante in cui l’ombra dell’ortostilo è verticale si può calcolare, in un calcolo inverso, partendo dall’azimutparete, conoscendo la latitudine geografica e la declinazione Solare. Sarebbe la funzione inversa di quella sopra-esposta che calcola l’azimut a partire dall’angolo orario. Questo particolare angolo orario l’ ‘ora della parete’ andrà cercato fra le soluzioni fig. 5 L’ombra dei due cateti lunghi è verticale; siamo nell’istante dell’ ‘ora dell’equazione della parete’ 4 n° 5 - Giugno 2003 La Posta Nicola Severino, via Lazio, 9 - 03030 Roccasecca (FR) - [email protected] Spettabile Redazione, solo negli ultimi mesi. recentemente in seguito a una ricerca in Internet ho trovato l’immagine del mosaico di Brading, nell’Isola di Wight in Inghilterra, che avevo brevemente descritto nel mio articolo “Una delle più antiche raffigurazioni di una meridiana” pubblicato sul n. 3 di Gnomonica Italiana. L’immagine è stata inserita nella Gallery del sito http://www.bradingromanvilla.org.uk/ mosaic.html#1 Forse l’immagine può interessare i lettori a completamento dell’articolo pubblicato o anche soltanto perchè mostra una immagine del 4° secolo di una meridiana. Come si può vedere il mosaico è abbastanza grossolano sia nella composizione che nel disegno e la meridiana è appena riconoscibile. Gianni Ferrari dell’ora della parete. Aggiungerei anche che una discussione approfondita di questa formula ci porterebbe all’analisi dei valori di Azimut ‘permessi’ alle varie latitudini e, per ogni latitudine, alle varie declinazioni, ma sarebbe una discussione fuoritema. esplicitando: Conclusioni Concludendo il metodo mi sembra molto semplice, affidabile e preciso; lo consiglierei, ad un gnomonista neofita, per farsi un po’ di pratica con equazione del tempo ecc. Per motivi, ovviamente, molto diversi lo consiglierei anche ad uno gnomonista esperto, qualora abbia, eventualmente, dubbi sulle misure fatte da lui stesso con altri metodi, e, principalmente, come è capitato a me, per collaudare una propria apparecchiatura e/o una propria metodica di tipo diverso. Al momento di passare il manoscritto a ‘Gnomonica Italiana’ vengo a conoscenza che un metodo diverso, ma basato sullo stesso principio, era stato proposto, già nell’87 dal collega Angelo Brazzi (vedi bibliografia). Il metodo richiede un calcolo non elementare se fatto a mano: è comprensibile che non si sia adeguatamente diffuso dato che all’epoca (1987) l’uso del computer non era così comune come lo è oggi. Attenzione: l’angolo orario così ottenuto va riportato all’ ‘origine’ per noi consueta, la mezzanotte, e in più corretto con equazione del tempo e correzione del fuso per confrontare il risultato con i nostri orologi. Sarà bene sottolineare anche che la formula non entra nel metodo esposto; viene riportata per completezza ed inoltre per la valutazione preliminare, e approssimativa, Bibliografia: BRAZZI ANGELO, Alcuni semplici metodi per la determinazione della declinazione di una superficie, in «Astronomia», N°2, Aprile - giugno 1987 FERRARI GIANNI, Relazioni e formule per lo studio delle meridiane piane, Modena, 1998 5 Gnomonica Italiana Un libro di Oronzio Fineo astrologo ed una polemica sulla suddivisione delle case celesti e sulle ore ineguali di Alessandro Gunella e Alberto Nicelli L ra, né di religione: aveva le porte aperte dappertutto. Anche il Papa, intorno al 1300, aveva il suo astrologo di fiducia (Profacio, che era un ebreo di cultura araba). a cosiddetta Astrologia Giudiziaria era la parte dell’Astrologia che si preoccupava di fare materialmente gli oroscopi, cioè di tirare le conseguenze della posizione reciproca dei pianeti, a differenza della Astrologia ‘tecnica’ (o sistematica), che curava gli aspetti astronomici del problema, fornendo quindi, per così dire, la materia prima. Un libro del 1508, Margaritha Philosophica, individua addirittura cinque o sei suddivisioni: la prima parte si interessa dei principi generali, la seconda delle rivoluzioni grandi e di quelle annuali; la terza disserta e giudica sulla data di nascita delle persone; la quarta considera le domande; la quinta spiega le scelte. Qualcuno aggiunge una sesta parte che spiega la costruzione d’immagini e l’attività. Il periodo a cavallo dell’anno 1500 vede una ‘esplosione’ dell’astrologia, probabilmente in relazione alla diffusione dei testi a stampa. Il testo dell’Alcabizio gode di una fama notevole, e di una quarantina di edizioni. Non si fa nulla che non sia corroborato dalla previsione astrologica. Un esempio: nella prolusione per l’inizio dell’Anno accademico dell’Università di Padova dell’anno 1506, l’oratore Bartolomeo Vespucci proclama che la professione di medico non può essere esercitata seriamente se non si conosce il moto dei pianeti. Sono gli anni in cui vengono pubblicati i cosiddetti ‘calendrier des bergers’, fogli di aspetto simile al nostro ‘barbanera’, in cui si indicano, giorno per giorno, le ore in cui gli astri permettono al medico di fare un salasso, somministrare una purga, ecc.. Per emettere gli oroscopi l’operatore ricorreva a misteriose pratiche, e si rifaceva a testi di vario genere, derivati da varie culture: valgano per tutti Arato, con il suo Poema degli Astri, Manilio, Tolomeo con il suo Tetrabiblos, Al Kindi, Alcabitius, la cui opera era nota in Europa grazie alla traduzione trecentesca di Jean de Saxe, e altri… Anche Cicerone era coinvolto, perché si era interessato di Arato. Alcuni di tali testi, come quello di Manilio, sono giunti a noi solo grazie al ‘circuito’ dei maghi astrologi, perché la Letteratura ufficiale li ha ignorati. Pur guardando con ironia la materia, si invita il lettore a non trascurarla: nel nostro inconscio sopravvive l’eredità, trasmessa alla nostra cultura da tale visione del mondo, sul nostro modo di pensare, di muoverci, di parlare, di trattare con il prossimo. Un esempio tipico sono i nomi dei giorni della settimana: durante tutto l’alto Medioevo la Chiesa si era sforzata di imporre i ‘suoi’ nomi ai giorni (prima feria, secunda feria, tertia feria, ecc..), registrando l’insuccesso più totale. Lunedì, Martedì, ecc.. hanno avuto il Probabilmente questa è stata l’unica ‘Scienza’ che non ha subito una eclisse durante tutto il Medioevo. Per il ‘mago’ non c’erano frontiere, né materiali, né di cultu6 n° 5 - Giugno 2003 sopravvento; nomi derivati dalla suddivisione astrologica dei giorni, e dalla dedica di ciascuno ad un ìpianeta protettore’; pratica proveniente da astrologi alessandrini e greci, corroborata, in modo indiretto e involontario, dalla suddivisione settimanale introdotta da immigrati ebrei e cristiani, e comunque da genti del Mediterraneo orientale, e adottata da certi ambienti romani dal 2° secolo in poi. Il ricco Romano che credeva all’astrologo si asteneva da qualsiasi attività nel giorno dedicato a Saturno, pianeta infausto. Ed ecco inventato il riposo settimanale anche per gli europei. Che poi non tutti i nomi siano rimasti nella cultura latina, e per Sabato e Domenica sia stata data la preferenza a nomi più cristiani, è quasi un caso: nella lingua inglese sono rimasti i nomi originari Saturday e Sunday. E in Piemonte si imbottigliava il vino, ci si tagliavano i capelli e si seminava l’insalata solo in certe fasi della Luna… celeste’, e Sole Luna eccetera devono essere posizionati dentro una di tali case, perché l’Astrologo possa esprimersi: ci sono delle case importanti, e altre meno, alcune fauste ed altre infauste, ecc... La numerazione delle case va al contrario del moto apparente del cielo; la prima casa comincia ad Est, ma scende ‘dietro’, verso i punti del cielo ancora notturni. Sei case sono sotto l’orizzonte, e le sei successive sono sopra, da Ovest verso Est. Il punto d’inizio, l’orizzonte orientale, è detto ‘oroscopo’, cioè ‘luogo in cui si vede sorgere’. Sul modo di suddividere il cielo ovviamente non c'è accordo; ognuno vuol dire la sua, ed ognuno è depositario della ‘verità’: scoppiano, proprio a cavallo dei primi anni del ’500, polemiche e battibecchi fra le varie ‘Scuole’. Spulciando qua e là, emerge che si era arrivati al coinvolgimento personale, all’insulto se non alle mani, fra i sostenitori delle varie tesi: che poi all’epoca erano sostanzialmente due, con qualche piccolo strascico di idee e reminiscenze più antiche. Campanus de Novara, matematico ed astronomo di indubbie capacità, vissuto fino intorno al 1290, aveva contribuito ad introdurre in Occidente l’Astronomia tolemaica e la Geometria di Euclide, recuperandole dai testi arabi: restando al nostro argomento più ristretto, per lui la suddivisione del cielo in 12 fusi doveva essere fatta con dei piani (che diventavano dei cerchi massimi, per chi considerava la sfera celeste) passanti per i punti Sud e Nord dell’orizzonte locale, che suddividevano in 12 archi uguali il Primo Verticale. Tesi non del tutto nuova, che riprendeva il pensiero dell’Alcabitius e di altri più antichi. Johann Muller, detto Regiomontanus, anche lui matematico di fama vissuto nel ’400, innovatore per molti versi, e anticipatore del Rinascimento europeo, aveva proposto una variante nella suddivisione delle case, facendo passare i cerchi massimi per i punti di suddivisione in parti uguali dell’Equatore celeste. Fineo scrive che lo aveva fatto solo per il gusto di contraddire il Campanus; poiché alcuni testi del Muller sono a volte allegramente polemici e stroncatori, e alquanto faziosi, potrebbe essere vero. L’Astrologia giudiziaria aveva bisogno del supporto dell’Astronomo, proprio per individuare le ricorrenze che questa ‘Scienza’ invocava. Abbiamo sentito tutti di congiunzioni, quadrature, trigoni ecc.. relativi alle posizioni reciproche dei pianeti; ma erano eventi che non capitavano sovente (c’era anche chi se li inventava), e bisognava avere qualcosa di più disponibile, che succedesse tutti i giorni, possibilmente più volte al giorno. Ecco allora la suddivisione del cielo in 12 ‘case’ e quella del giorno in ‘ore ineguali’ o planetarie. Per chi non è al corrente delle segrete cose della materia, cerco di spiegare di che cosa si tratta, aggiungendo qualche divagazione. Cominciamo dalle Case: sappiamo che il cielo ha un moto apparente intorno a noi, che avviene in un poco meno di 24 ore, con le note eccezioni dei moti del Sole e della Luna, e di quello degli altri pianeti. L’Astronomia dell’epoca individua il cosiddetto ottavo cielo (o nono, vai a metterli d’accordo; qualcuno ne contava addirittura 72), una superficie sferica dove stanno le stelle fisse, ed i cieli sottostanti, dove si muovono le stelle mobili: i pianeti. Anche il Sole è un pianeta, perché è mobile. L’astrologo ritiene che sia importante sapere per esempio quale punto di eclittica sia sull’orizzonte, o sul meridiano, al momento in cui accade qualche evento, come una nascita, un matrimonio, ecc.. oppure in che punto del cielo si trovi ciascun pianeta in quel momento. Poiché non riesce ad essere abbastanza preciso, ha suddiviso l'intera sfera celeste in 12 spicchi (meglio ‘fusi’) limitati da cerchi massimi ideali, formanti fascio con orizzonte locale e meridiano. Ogni spicchio è una ‘Casa In pratica, almeno quattro punti delle due interpretazioni coincidevano, ed erano detti i quattro cardini, o angoli, quasi pietre angolari della ‘costruzione’: i due semicerchi dell’orizzonte, quello ad Est, o inizio della prima casa, o ‘oroscopo’, e quello ad Ovest, inizio della settima; i due semicerchi del meridiano locale, detti rispettivamente medium coeli, il mezzodì, inizio della decima casa, e imum coeli, o angolo della terra, inizio 7 Gnomonica Italiana della quarta. Ovviamente il motivo per bisticciare lo si trovava nel resto, nella ulteriore suddivisione dei quattro quadranti: ce n’era a sufficienza perché i fautori del vecchio Campanus e del nuovo Regiomontanus si azzuffassero. Ed i fautori di altre ‘Scuole’ minoritarie non si tiravano certo indietro, e soffiavano sul fuoco: essi sostenevano tesi più antiche, derivate a loro dire dai Caldei, e dall’antico Egitto… Per esempio, l’autore della la citata Margaritha fa coincidere le case celesti con i meridiani, una casa ogni 30°, sempre a partire dal punto Est dell’equatore celeste; e ci sono ancora altre interpretazioni. Che l’obiettivo fosse quello di demolire l’avversario agli occhi del cliente, ed aggiudicarsi la ‘torta’, che si presentava particolarmente ricca? accusavano reciprocamente di ignoranza, ma tutti usavano degli stessi mezzi tecnici. Anche i metodi propugnati dai ‘terzi’ si avvalevano nei modi più disparati di linee segnate sui normali astrolabi, perché nessuno pensava, neppure lontanamente, di scostarsi da tale strumento. Esso era un ‘regolo calcolatore’ della posizione degli astri nel cielo, di facile e rapida consultazione, che non richiedeva calcoli. Ciò rientra in una logica commerciale, o pubblicitaria, se vogliamo: l’astrologo doveva poter disporre di qualcosa che gli permettesse di rispondere con rapidità al cliente; ma questo ‘qualcosa’ doveva essere anche suggestivo (pour épater les bourgeois), e l’astrolabio si prestava magnificamente. Analoga operazione poteva essere fatta con la sfera armillare, o con un mappamondo su cui fossero rappresentati gli astri (il globo Arateo, dal Poema degli Astri di Arato). Ma erano strumenti da laboratorio, non trasportabili. Andavano bene per il cliente che andava a trovare l’astrologo, non viceversa. Leggendo testi risalenti ai primi anni del ’500, tutti di eminenti astronomi (Stoffler, Gemma, Apianus, per esempio), si trova sempre almeno un capitoletto dedicato all’argomento, in cui l’autore prende una posizione, proclamando l’assoluta preminenza della sua idea rispetto a quelle degli ‘altri’. Invece i testi della fine del ’500 sono più distaccati: espongono le varie tesi senza schierarsi, senza polemica. E qui entra in gioco il libro di Oronzio. Oronzio Fineo è un professore della Sorbona, noto a noi più come l’autore del primo libro a stampa in cui si tratta di Gnomonica, che per altri versi. Ma all’epoca è una mezza celebrità, seguito ed apprezzato: egli pubblica un certo numero di trattati, dividendosi fra Matematica, Fisica, Metafisica, Astronomia e Astrologia. Dal punto di vista puramente tecnico, si osserva che entrambi i metodi sono rappresentabili con archi di cerchio sopra l’astrolabio. Gli astrologi delle varie scuole si fig. 1 8 n° 5 - Giugno 2003 fig. 2 Nel 1553, probabilmente perché oggetto di attacchi da parte di astrologi avversari, pubblica un libretto (LE DODICI CASE DEL CIELO E LE ORE INEGUALI, CON UNO STRUMENTO PER LE ORE INEGUALI, ADATTO ALLA LATITUDINE DI PARIGI, TRACCIATO CON CRITERIO FINORA IGNOTO.) di circa 60 pagine, che è una difesa appassionata delle proprie idee. Egli aveva già esposto il suo pensiero in merito, nella sua precedente COSMOGRAPHIA, ma in quest’ultimo libro espande l’argomento, dicendo tutto quello che può a propria difesa, e lanciando invettive contro chi la pensa diversamente. Contro l’opinione dei colleghi più accreditati egli sostiene a spada tratta che il criterio di Campanus è l’unico logico e razionale, perché applicabile dovunque nella terra, sempre uguale a se stesso. Si oppone vigorosamente alla contestazione (forse qualcosa di più: dileggio) da parte dei giovani astrologi, tutti seguaci del Regiomontanus, e quindi tutti ignoranti e incapaci. Ovviamente prevale lo spirito polemico, per cui definisce ‘imbecillus’ chiunque non professi quello che pensa lui; arriva a dimostrarsi falsamente arrendevole, giungendo a dire: pensatela come volete, ma lasciate a me il diritto di dire quello che penso di voi e della vostra assurda e falsa teoria, ma soprattutto di voi. Sono ovviamente gli ultimi fulmini di un battibecco che si sarebbe spento per esaurimento di lì a poco. Non dimentichiamo che la Cosmografia di Copernico è già stata pubblicata, e che stanno per arrivare sulla scena Keplero e Galileo. Comincia la separazione fra Astrologia (che continua pedissequamente a seguire Tolomeo) e Astronomia. Ho provato ad inserire in un tracciato schematico dell’astrolabio i due diagrammi delle case celesti. (fig 1 e fig. 2) Il lettore può rendersi conto delle differenze (che poi non sono così rilevanti, per latitudini medie, come quelle del Mediterraneo). Le case celesti erano estese all’intero cielo, ma in pratica l’astrologo si occupava solo di quello che accadeva sull’eclittica, con qualche piccola eccezione per alcune stelle particolari, come Sirio per esempio, la cui rilevanza proveniva dalla tradizione egiziana. Sull'astrolabio la posizione dei punti di eclittica e di quelle poche stelle ritenute utili per gli oroscopi era individuabile a colpo d’occhio, e tabelle apposite, calcolabili una volta per tutte all’inizio di ogni anno per mezzo di tavole (erano in uso le tavole alfonsine, ma non erano disprezzate tavole di altra provenienza: era più rilevante il loro nome altisonante, esotico, che la loro esattezza) davano il grado di eclittica in cui si tro9 Gnomonica Italiana fig. 3 vava ciascuno dei pianeti, praticamente giorno per giorno. Per motivi che non sto ad esporre, in pratica il tracciato delle case poteva essere limitato alla parte del timpano fra linea di Cancro ed angolo della terra, dove non c’era la griglia di azimut e almicantarat: le linee (fig. 3) servivano sia per le case diurne sia per quelle notturne. netarie’. Un commento efficace in merito può essere trovato nell’edizione del Sacrobosco curata dal Clavio. Fineo, sempre in contrasto con i colleghi, lo spiega con dovizia di particolari, senza mai abbandonare il tono polemico rispetto ai fautori dell’altro genere di ore ‘ineguali’, quelle diseguali solo rispetto ai valori del giorno precedente e rispetto alle ore notturne corrispondenti. Secondo lui le ore eguali corrispondono, ciascuna, a 15° d’arco di equatore celeste emergenti dal cerchio dell’orizzonte obliquo, e sono il metro di misura del tempo, perché l’equatore è perpendicolare all’asse di rotazione del cielo, e quindi i suoi archi emergono dall’orizzonte in periodi di tempo sempre uguali, a qualsiasi latitudine. (Al posto dell’orizzonte si può fare riferimento al meridiano, e non cambia nulla). L’ora ineguale, che corrisponde invece al tempo impiegato da 15° di eclittica per emergere dall’orizzonte obliquo, non è una misura del tempo, perché dipende dalla latitudine, e varia con il variare della data e durante il giorno. Essa può tuttavia costituire misura per i moti dei pianeti, perché questi ultimi seguono l’eclittica, e non l’equatore. Di qui la rilevanza astrologica di queste suddivisioni, ed il loro collegamento con i pianeti protettori. Di qui la polemica e la zuffa, che assume tinte forti solo per la passionalità dell’individuo. Il Fineo procede poi con una seconda parte del libro, in cui tratta delle ore ineguali; egli sostiene che la moda invalsa, di suddividere l’arco diurno e quello notturno in dodici parti uguali fra di loro, non corrisponde al pensiero degli antichi, che invece facevano riferimento al moto dell’eclittica rispetto all’orizzonte locale. Un’ora ineguale corrisponde quindi secondo lui alla ‘emersione dall’orizzonte locale’ di 15 gradi di eclittica, cominciando dalla posizione del Sole su di essa, giorno per giorno. Poiché l’eclittica è posta su un piano inclinato rispetto all’asse di rotazione, i periodi di tempo necessari per fare emergere i multipli di 15° sono tutti diversi fra di loro, e quindi le ore ineguali sono tali anche nell’arco dello stesso giorno. Ma sono sempre 12, perché notoriamente sei Segni emergono durante il giorno arti-ficiale, e sei nella notte. E poiché il Sole procede lungo l’eclittica avanzando di circa un grado al giorno, le ore del giorno successivo sono comunque diverse da quelle del giorno precedente. Per lui le ore ineguali come siamo soliti pensarle non hanno ragione di esistere, sono un falso. Per la verità anche Apianus aveva sostenuto la stessa tesi (per lui, come per Fineo non era lecito applicare alla Astrologia un sistema che non facesse riferimento all’Eclittica), ma era stato più ‘morbido’: in particolare, per Apianus, esistono le ore antiche per gli usi civili, e quelle planetarie per l’astrologia: entrambe sono 12 diurne e 12 notturne, ma non bisogna confondere le une con le altre. Per Fineo, no: esistono solo le planetarie, ed anche i testi biblici sono riferiti ad esse. Qualche anno addietro mi ero imbattuto in argomentazioni analoghe, in un libro di Apianus edito nel 1523. Incuriosito, avevo anche fatto una piccola ricerca, con l’aiuto di colleghi gnomonisti, riscontrando nel Sacrobosco ed in altri scritti medievali il richiamo a questa suddivisione, metodo che rendeva più coerente (meglio dire meno assurdo) l’accoppiamento delle ore ineguali con i pianeti, e giustificava la dizione ‘ore pla- L’argomento della rappresentazione grafica è stato 10 n° 5 - Giugno 2003 ripreso nel 1925 dal Drecker nel suo trattato Die Theorie der Sonnenurhen, ma, tranne questa eccezione, è rimasto sostanzialmente dimenticato dai trattatisti, dal ’600 ad oggi. Forse perché, pur rappresentabile su un quadrante, non è praticamente utilizzabile. (fig. 5) solare e giorno siderale. Da tale ricerca si ottengono interessanti deduzioni: supponiamo di porre il punto zero di un qualsiasi segno zodiacale sopra l’orizzonte: ovviamente possiamo utilizzare questa posizione dell’eclittica per segnare sul quadrante l’ora relativa al segno zodiacale successivo (che nella sequenza usuale è il precedente), che emerge di 30°, e quindi è alla seconda ora; e così via per gli altri segni: ogni inizio di segno, per l’eclittica in quella posizione, è spostato di due ore rispetto al precedente. Nella terza parte del libro, il Fineo propone uno strumento, a suo dire nuovo e inusitato, per individuare sia le case che le ore ineguali planetarie. Dalla descrizione, forse volutamente un poco fumosa, si deduce che si tratta né più né meno che di un astrolabio, debitamente semplificato togliendo dalla rete le indicazioni delle stelle, e dal timpano gli almicantarat e gli azimut, ad eccezione dell’Orizzonte obliquo. Ovviamente lo si può fare in cartone, ponendo uno spillo quale perno centrale. Se uno conosce il punto di eclittica in cui si trova il Sole ad una certa data, può trovare tutte le scadenze (in ore uguali) delle ore ineguali di quel giorno, semplicemente ruotando il cerchio dell'eclittica in modo che all’orizzonte obliquo del lato sinistro si sovrappongano via via punti di eclittica spostati di 15°, 30°, ecc.. rispetto alla posizione del Sole. Sul bordo, mediante l’almuri, è possibile leggere ora e minuti eguali corrispondenti. Ma c’è dell’altro Poiché l’eclittica è un cerchio massimo, sull’orologio solare ogni posizione dell’eclittica è rappresentabile con una linea retta, e quindi tutti i punti orari di cui sopra, se riportati sulla meridiana, sono su una retta. E tutte queste rette sono tangenti alla iperbole di declinazione massima, perché l’eclittica è un piano tangente a tale cono di declinazione. Sono rette note anche (Clavius, Kircher… qualcuno nel ’700 come il Saincte Marie Magdeleine, e poi l’uso si è praticamente perso) come rette di ascendente dei vari segni. Per esempio, se abbiamo utilizzato l’inizio di Leone, corrispondente allo schema di cui alla fig. 4, e disegniamo la retta corrispondente sull’orologio solare, essa passa per la seconda ora sulla linea di declinazione del Cancro (cui è tangente), per la quarta sulla linea di declinazione dei Gemelli, eccetera; inoltre si osserva che tutte le volte che il punto d’ombra passerà su di essa, il punto zero di Leone sarà sull’orizzonte ortivo, cioè sarà l'Ascendente di quel momento. Ovviamente la stessa retta potrà essere riferita anche al segno discendente, quello che sta sparendo dal lato fig. 4 opposto, Acquario. Il quadrante delle ore planetarie che ne deriva (fig. 5 - quadrante orizzontale) è sostanzialmente inutilizzabile, come si vede, e difatti non mi risulta che sia mai stato costruito, se non sulla carta. Ma può essere oggetto di qualche curiosità per lo gnomonista. Per questo aggiungo qui di seguito l’elaborazione analitica del problema, che è stata studiata dal collega Nicelli. Esiste qualche piccola discrepanza fra i risultati ottenuti con l’elaborazione esclusivamente grafica, (fig. 5) e quelli elaborati dal calcolo analitico; ovviamente non posso che invitare il lettore, nel caso volesse disegnare l’orologio, ad attenersi al calcolo analitico. Anche perché con un computer si impiega molto meno tempo… Ho provato a riportare su un orologio solare orizzontale il diagramma delle ore planetarie. Per ottenerlo, mi sono avvalso di 24 posizioni diverse dell’eclittica (esemplificate dalla figura 4) su uno schema di astrolabio. Il principio da tenere presente è che queste 24 posizioni dell’eclittica si ripetono tutte durante un giorno, salvo il piccolo sfasamento dovuto alla differenza fra giorno 11 Gnomonica Italiana fig. 5 Le curve delle ore ineguali Elaborazione analitica di Alberto Nicelli La determinazione delle curve delle ore ineguali studiate da Fineo, sul quadrante di un orologio solare, si può effettuare per punti, usando le relazioni di trigonometria sferica che legano la longitudine alla declinazione e all’ascensione retta tramite l'obliquità ε dell’eclittica. Data una qualsiasi longitudine λ del Sole, la n-esima ora ineguale, o planetaria, è completa quando all’orizzonte sorge il punto dell’eclittica di longitudine λ + n x 15°. Quando il Sole ha una longitudine λ, la sua declinazione δ e la sua ascensione retta α sono ricavabili dalle formule: Analogamente si ricavano la declinazione δo e l’ascensione retta αo del punto dell’eclittica di longitudine λ + n x 15°. Dalla sua declinazione δo, nota la latitudine locale ϕ, si ricava il suo angolo orario Ho al momento del sorgere: L’ora di tempo vero, corrispondente all’ora ineguale nesima, è l’ora del sorgere di questo punto, che è determinata dall’angolo orario H del Sole in quel momento: Conoscendo la declinazione e l’angolo orario del Sole, si calcolano la sua altezza e il suo azimut (con le formule ben note che non stiamo qui a riportare) e quindi le coordinate della proiezione del punto gnomonico sul quadrante dell’orologio. Ripetendo il calcolo per diversi valori di longitudine del Sole lungo tutta l’eclittica, si possono ottenere quanti punti si desiderano sulla curva corrispondente alla n-esima ora ineguale. Il grafico completo, per un orologio orizzontale ad una latitudine di 42°, è mostrato in figura. La curva di ogni ora ineguale è il risultato dell’interpolazione dei punti ottenuti variando la longitudine del Sole con passo di 15°. e fig. 6 12 n° 5 - Giugno 2003 XII Seminario XII SEMINARIO NAZIONALE DI GNOMONICA La Sezione Quadranti Solari della Unione Astrofili Italiani (UAI), con la partecipazione del Coordinamento Gnomonico Italiano (CGI), organizza tramite l’Associazione Tuscolana di Astronomia (ATA), il XII Seminario Nazionale di Gnomonica, aperto come di consueto, a tutti gli appassionati della materia, e che si terrà nei giorni 3, 4 e 5 ottobre 2003 a Rocca Di Papa (Roma) presso il Centro Convegni ‘Mondo Migliore’ via dei Laghi, km 10 00040 Rocca di Papa (Roma) tel. 06-9496801, fax 06-9497673 numero unico a tariffa urbana da tutta Italia 199-756166 [email protected] www.mondomigliore.it sta posizione sono esentati dal pagamento della quota di iscrizione; è possibile richiedere gli Atti anche per chi non partecipa al Seminario inviando la quota di 20,00 € alla coordinatrice ATA; gli iscritti UAI potranGli interessati dovranno inviare comuni- no farne semplicemente richiesta. cazione entro il 5 ottobre 2003 alla Coordinatrice ATA per il Seminario di Le relazioni vanno indirizzate tramite eGnomonica mail a con le seguenti modalità: prof. Maria Antonietta Guerrieri 1) il titolo della relazione ed un riassunto viale S. Bartolomeo 19 della stessa per un massimo di 5 righe di 00046 Grottaferrata - RM testo a e-mail: [email protected] Roberto Cappelletti specificando le proprie generalità e ver- via Valsesia 55 sc N/7, 00141 Roma sando 20,00 € sul conto BancoPosta n. [email protected] 89512008, oppure tramite bonifico banca- e per conoscenza a rio alle coordinate BancoPosta ABI 07601 Mario Catamo CAB 39380 cc n. 89512008, intestato alla via Eutropio 28, 00136 Roma Associazione Tuscolana di Astronomia, [email protected] Viale della Galassia 43, 00040 Rocca non oltre il 10/9/2003 Priora (RM), per contributo alle spese 2) Sempre a Cappelletti e per conoscenza organizzative e di stampa e spedizione a a Catamo, non oltre il 5/10/2003, la reladomicilio degli Atti. Come ultimo appello zione per e-mail o su dischetto. È richiesta l’iscrizione potrà essere formalizzata anche una copia stampata da inviare solo a anche di persona in sede di Seminario. Cappelletti o da consegnare direttamente Gli iscritti alla UAI che risultino tali al al Seminario. mese di gennaio 2003 e che palesino que- Si segnala che, dato l’alto numero di memorie normalmente presentato negli ultimi Seminari, la UAI invita ciascun autore a presentare al Seminario un massimo di 2 memorie. Gli interventi per presentare le memorie saranno di circa 20-30 minuti ed eventualmente ricalibrati dagli organizatori per consentire opportuni spazi per commenti, per riunioni collaterali al Seminario fra cui 13 quelle, organizzate dal CGI, del suo direttivo e della redazione della rivista Gnomonica Italiana. È prevista anche una visita, tramite automezzi dei partecipanti, alla Specola Vaticana di Castelgandolfo distante pochi chilometri dal Centro. Il centro Mondo Migliore è dotato di 420 posti letto in camere singole, doppie e triple, di ampio parcheggio per bus e auto, di un auditorium e di 18 sale per conferenze con i principali mezzi audiovisivi. È stato concordato con la Direzione del centro un trattamento di pensione completa (bevande ai pasti escluse) in camera doppia o tripla di 40,00 € e in camera singola di 45,00 €. Si consiglia gli interessati di prenotare direttamente il soggiorno presso il Centro inviando contestualmente una caparra con versamento su conto corrente bancario (Banca di Roma ag. 399 di CastelGandolfo intestato a ‘Istituto Oblati Maria Vergine Centro Mondo Migliore’, ABI 03002, CAB 38990, cc 27632/31) pari alla metà dell’importo complessivo del soggiorno prenotato. Il seminario avrà inizio venerdì 3 ottobre alle ore 14:00 per terminare con il pranzo di domenica 5 ottobre. Eventuali attività promozionali collaterali di prodotti/servizi saranno ammesse solo agli iscritti al Seminario e dovranno naturalmente avvenire nel rispetto delle norme vigenti in materia. In un apposito spazio sarà esposto anche materiale informativo del CGI. Eventuali ulteriori informazioni presso Maria Antonietta Guerrieri, Roberto Cappelletti, Mario Catamo oppure presso il responsabile della Sezione Quadranti Solari UAI, Enrico Del Favero, via Lambro 2, 20120 Milano, [email protected] Gnomonica Italiana Orologi bifilari sulla cosustilare e con fili negativi Con questo articolo l’autore prosegue un percorso sugli orologi bifilari, iniziato con il primo numero di Gnomonica Italiana, su cui si propone di tornare in più riprese su queste pagine. Lo scopo è di mostrare delle inedite caratteristiche di questi orologi che, pur già oggetto di attenzione, sembrano riservare ancora numerose sorprese. di Fabio Savian G G li orologi bifilari con fili rettilinei paralleli al quadrante hanno il loro esempio applicativo più semplice con un filo diretto come la sustilare e l’altro filo ortogonale al primo; riprenderò questo esempio per introdurre alcune caratteristiche valide anche per tutti gli altri casi, con fili comunque orientati, ma più facilmente descrivibili con questo approccio di base. diretto come l’equinoziale, θ l’elevazione dello stilo polare e θb l’elevazione equivalente, o elevazione bifilare: 1) Desiderando un’elevazione bifilare di 90° si ottiene quindi 2) La formula 1 merita un approfondimento: si può notare come un’opportuna scelta delle altezze dei fili potrebbe portare il seno dell’elevazione bifilare ad essere maggiore di uno: una condizione palesemente impossibile. fig. 1 Orologio bifilare proiettivo con due fili nega- Ci si chiede quindi cosa possa tivi e ad ore equiangole significare questa impostazione. In generale, è possibile calcolare le altezze dei fili imponendo un impianto di linee orarie corrispondente a quelle di un orologio ad angolo orario con una diversa elevazione dello stilo polare. Questo significa, per esempio, poter chiedere alla bifilare di simulare un’elevazione di 90°, e mostrare quindi delle linee orarie distanti 15° una dall’altra, come in un orologio equinoziale, e sebbene il quadrante abbia un’orientamento qualunque. Ricordo l’equazione che pone in relazione le altezze dei fili1, dove as è il filo diretto come la sustilare, ae il filo Orologi bifilari sulla cosustilare In un orologio ad angolo orario è noto che la sustilare ha una funzione chiave nella progettazione delle linee orarie; l’angolo ω che una linea oraria forma con la sustilare dipende dall’angolo orario gnomonico H e dall’elevazione θ dello stilo polare come descrive la nota 1 Rispetto all’articolo Bifilare: un nuovo approccio semplificato, pubblicato sul n°1 di Gnomonica Italiana, ho sostituito le lettere greche che identificano alcune variabili. Mi scuso con il lettore per le inevitabili complicazioni di lettura ma mi sono deciso a questa scelta per l’inadeguatezza di alcune lettere rispetto all’uso consueto (ε per l’elevazione dello stilo quando è universalmente usata per l’inclinazione dell’asse terrestre) e soprattutto nella prospettiva dei prossimi sviluppi di questo argomento che implicava una razionalizzazione del nome delle variabili. Le soluzioni adottate sono ovviamente opinabili ma mi sono parse un quadro più consono: θ per l’elevazione dello stilo polare (anziché ε), ω per l’angolo tra le linee orarie e la sustilare (anziché T’), H per l’angolo orario gnomonico (anziché T), a per l’altezza del filo (anziché g). 14 n° 5 - Giugno 2003 della sustilare e 1/sin(θ) in corrispondenza dell’ortogonale. Risulta subito evidente come la velocità angolare minima risulti identica alla massima nel caso θ = 90°. formula 3) ciò comporta che le linee orarie tendano a ‘stringersi’ attorno alla sustilare (fig. 2) in quanto l’angolo ω con la sustilare è più piccolo dell’angolo orario H e questo aspetto è tanto più pronunciato quanto più è piccola l’elevazione. Aumentando l’elevazione dello stilo la concentrazione delle linee attorno alla sustilare diminuisce fino al raggiungimento di un’elevazione massima di 90° in cui le linee orarie sono equamente distribuite ogni 15°. Questa descrizione può essere riproposta in termini più analitici constatando che la velocità angolare dell’ombra è minima attorno alla sustilare e massima attorno alla sua ortogonale. La velocità angolare può essere calcolata derivando rispetto ad H l’equazione che esprime l’angolo ω Tornando alla bifilare si può ora argomentare che anche un valore ‘impossibile’ di sin(θb), ossia maggiore di 1, indica una velocità dell’ombra con il valore inverso sull’ortogonale, ossia il valore maggiore di 1 può essere riferito a 1 / sin(θb2) se si assume che la sustilare bifilare non coincida più con quella dell’orologio ad angolo orario ma sia l’ortogonale. Riassumendo, con sin(θb) > 1 si ottiene un impianto di linee orarie con una nuova sustilare ortogonale a quella dell’orologio ad angolo orario, con un angolo orario differente di 90° e con un’elevazione equivalente θb2 tale per cui 4) Per brevità d’espressione, e mancando precedenti definizioni in merito, chiamerò cosustilare questa sustilare ortogonale per distinguerla da quella principale. Mi rimetto comunque alla comunità degli gnomonisti per la ricerca di un termine appropriato (...ortogonale, complementare, commutata; il contributo critico del lettore su questo aspetto sarà particolarmente gradito). 7) e ottenendo 5) si troveranno quindi i massimi e i minimi della funzione 5 derivando nuovamente e ponendo uguale a zero La cosustilare non è solo una curiosità geometrica della bifilare ma permette anche una certa elasticità progettuale: per esempio, nel caso qui analizzato, la linea equinoziale apparirà parallela o perpendicolare alla nuova sustilare a seconda che si usi la sustilare o la cosustilare. Naturalmente nel caso con θb = 90° questa differenza non è percepibile poichè gli orologi costruiti sulla sustilare e sulla cosustilare saranno assolutamente identici. La cosustilare introduce inoltre un’altra valenza progettuale: il rapporto fra le altezze dei fili cambia dalla sustilare alla cosustilare (fig. 3) 6) La 6 da soluzioni per H = 0° e per H = 90°, ossia in corrispondenza della sustilare e della sua ortogonale, come ci si aspettava. I valori minimo e massimo della velocità angolare si ricavano ponendo questi valori di H nella 5 e quindi ricavando sin(θ) in corrispondenza 8) Usando la sustilare, se il rapporto fra i seni tende a uno, la bifilare si avvicina al caso degenere in cui i fili si toccano; passando alla cosustilare l’inverso del prodotto dei seni implica un diverso rapporto delle altezze dei fili che può rivelarsi più proficuo. Questi differenti risultati si riveleranno particolarmente interessanti nel caso più generale con fili con direzioni qualunque poichè la cosustilare potrà offrire soluzioni non accessibili alla sustilare. fig. 2 Concentrazione delle linee orarie attorno alla sustilare dove la velocità angolare dell’ombra è al suo minimo. Al contrario sulla cosustilare la velocità raggiunge il massimo. 15 Gnomonica Italiana fig. 3 Orologio ad angolo orario su parete verticale declinata 30° W, situato alla latitudine di 45°, a cui corrisponde uno stilo polare con un’elevazione di -37.76°. Sulla stessa parete sono mostrati due orologi bifilari che simulano un’elevazione di 25° dello stilo polare e che condividono lo stesso filo sustilare ma sono impostati sulla sustilare principale, il superiore, e sulla cosustilare, quello inferiore. Quest’ultimo mostra lo stesso impianto di linee orarie ruotato di 90° e un angolo orario sulla cosustilare maggiore di 6 ore rispetto all’angolo orario della sustilare dell’altro orologio. le con fili comunque orientati. Si può evidenziare inoltre, come il filo negativo provochi l’inversione del senso di rotazione delle ore sul quadrante. Infatti l’equazione 3, con un sin(θ) negativo, indica che con lo stesso angolo orario H si ottiene un angolo ω di segno opposto al caso con fili positivi. Questa particolarità permette di concludere che con la bifilare si può emulare una differente elevazione dello stilo polare persino cambiandone il segno, ossia simulando un orologio sulla parte opposta del quadrante. Nella costruzione della bifilare con fili negativi bisognerà anche ricontrollare la posizione del centro del quadrante; la formula Bifilari con fili negativi Una seconda analisi della 1 suggerisce di poter considerare un sin(θb) negativo. In questo caso risulterebbe negativo anche il rapporto fra le altezze dei fili e quindi uno dei fili dovrebbe avere altezza negativa e trovarsi sotto il quadrante. Questo apparente controsenso può essere superato considerando un orologio bifilare proiettivo. Si immagini di costruire una bifilare su di un quadrante trasparente e di porre uno schermo retrostante l’orologio. Sullo schermo si vedranno le proiezioni dei fili ma anche quelle delle linee orarie. Comunque sia orientato lo schermo, il nodo, ossia l’incrocio delle ombre dei due fili, risulterà sempre sulla stessa linea oraria, sia sul quadrante, sia sulla proiezione, poichè la proiezione avviene nella direzione del raggio che ha proiettato il nodo sul quadrante (fig. 4). Con un filo negativo non si ha il nodo sul quadrante ma comunque lo si vedrà proiettato sullo schermo: accade che lo stesso raggio di Sole che interseca i due fili attraverserà il quadrante in un punto che non si palesa ma che si può osservare nella proiezione sullo schermo. La bifilare con un filo negativo può apparire come una complicazione soprattutto per l’indispensabile caratteristica proiettiva ma, come nel caso precedente, introdurrà nuove possibilità progettuali nel caso più genera- 9) fig. 4 In questa figura è rappresentato un raggio di Sole costituito da una sequenza di sferette. Solo la prima è illuminata poichè essendo allineate nella direzione del Sole sono tutte nell’ombra della prima. Il raggio rappresentato è stato scelto fra quelli che, per una data posizione del Sole, ha un percorso che attraversa entrambi i fili e quindi proietta il nodo su di una linea oraria. Con un filo negativo, come nella figura, il raggio attraversa comunque una linea oraria che può essere rilevata solo come proiezione sullo schermo. 16 n° 5 - Giugno 2003 fig. 5 Ribaltamento di 180° della linea oraria sustilare quando il filo equinoziale è negativo. fig. 6 Assumendo che uno o due fili possano essere negativi, si ottengono 4 possibili combinazioni. La bifilare in alto a sinistra è il caso classico con entrambi i fili positivi. Come nelle figure precedenti, l’esempio è ambientato ad una latitudine di 45°, su di un quadrante verticale declinante 30° W; l’ora sustilare è 39,23° corrispondente alle ore 14:37:12. I fili sono disposti affinchè le linee orarie siano equiangole; un orologio ad angolo orario posto sulla retrostante parete mostra come la stessa illuminazione produca le stesse indicazioni orarie. La bifilare in alto a destra, su quadrante trasparente come le successive, ha il filo sustilare negativo, le ore quindi ‘girano’ in senso inverso. Le bifilari poste in basso hanno invece il filo equinoziale negativo, ciò comporta un ribaltamento di 180° della direzione sustilare, e quindi delle linee orarie, rispetto al caso con filo equinoziale positivo. In particolare la bifilare in basso a destra, avendo entrambi i fili negativi, non mostra l’inversione del senso di rotazione degli indici orari. Si noti come lo schermo possa avere un orientamento qualunque, infatti le ombre vengono raccolte sia sul muro che sull’orizzonte. 17 Gnomonica Italiana indica la distanza c del centro del quadrante dal piede dell’ortostilo bifilare, ossia quella linea perpendicolare al quadrante che attraversa entrambi i fili e la sustilare. Il segno negativo della formula indica che il centro del quadrante C si trova nella direzione opposta a quella della semiretta sustilare, a partire da P piede dell’ortostilo. Come si può notare c cambia di segno solo se è negativo il filo equinoziale; in questo caso il centro si sposta dalla parte opposta al piede dell’ortostilo ma si ha anche un ribaltamento di 180° della linea oraria sustilare. Per comprendere questo effetto si può osservare nella figura 5 come, all’ora sustilare, la proiezione del nodo comporti una diversa direzione della nuova linea oraria sustilare a seconda che il centro del quadrante C sia determinato da un filo equinoziale positivo o negativo. Con entrambi i fili negativi, il rapporto tra le altezze nella 1 rimane positivo cosicchè il senso di rotazione delle ore rimane inalterato ma si ha il ribaltamento di 180° della direzione sustilare dovuto al filo equinoziale negativo; combinando la ‘negatività’ dei due fili sono quindi possibili 4 casi (fig. 6), che a loro volta combinano l’inversione del senso orario o della direzione sustilare in altrettanti differenti quadranti. Lo schermo può anche contenere il filo negati- fig. 7 e 8 Orologio con due fili negativi, ad ore equiangole, in due differenti proiezioni vo, in questo caso non si tratta più di un filo ma di una linea disegnata sullo schermo; in questo modo lo no problemi di rifrazione salvo il caso in cui il vetro schermo non potrà più avere un’orientamento qualun- abbia una superficie non planare. que ma dovrà essere uno dei piani di rotazione attorno Infine i fili negativi possono essere combinati con la al filo negativo. costruzione sulla cosustilare, si otterrà nella 1 un valoLa soluzione con entrambi i fili negativi suggerisce una re di sin(θ) minore di -1; in questo caso si dovrà consiinteressante applicazione casalinga su di una finestra, derare come nuova sustilare la semiretta ortogonale alla come anticipato nella figura 1. I fili stesi all’interno per- sustilare, nel senso di rotazione e nella direzione previmettono di applicare degli indici adesivi al vetro e di sta dalla impostazione negativa o positiva dei fili. vedere proiettato il quadrante e i due fili; applicando solo gli indici e un riscontro per il centro del quadran- Concludendo, queste speculazioni possono aprire te, la lettura è facilitata per la mancanza dell’ombra delle nuove possibilità progettuali ma soprattutto permettelinee orarie e la proiezione del centro del quadrante ranno di leggere le equazioni del caso più generale della aiuta nel valutare le frazioni d’ora indicate dalla proie- bifilare con un’interpretazione più estesa. zione del nodo. Poichè non ha importanza l’orientamento dello schermo, l’ora sarà letta in giro per la stanBibliografia: za: sul pavimento, sulla parete o su un mobile, ma ovunque si trovi la proiezione sarà possibile leggere SAVIAN FABIO, Bifilare: un nuovo approccio semplificato, in l’ora (fig. 7 e 8). Salvo che qualcuno non apra la finestra. «Gnomonica Italiana», N°1, Dicembre 2001 Essendo all’interno sia i fili che gli indici, non sussisto18 n° 5 - Giugno 2003 Scomparsi, ma non troppo di Silvano Bianchi U n aspetto interessante della ricerca di oro- tro orologi solari, la cui posizione è ancora facilmente logi solari è che capita alle volte di osserva- individuabile in un caso dalle due sole linee orarie rimare gli ultimi tratti di un antico quadrante ste contrassegnate con le indicazioni XXII e XXIII. Il che sta scomparendo, ma anche di vedere ricomparire quadrante meno malandato, ad ora oltramontana, è le tracce di vecchie meridiane da sotto gli strati di ver- posizionato sulla parete sud-orientale della Chiesa e nice accumulatisi negli anni: evidentemente le tecniche riporta la data 1782, costruito in sostituzione di un più pittoriche degli antichi gnomonisti erano più valide antico italico di cui un notevole frammento (fig. 1) è delle tinteggiature dei nostri casalinghi imbianchini che ancora presente alla sua sinistra e con cui condivide la hanno tentato di cancellare queste vestigia del passato. equinoziale: ha sicuramente subito nel tempo diversi rimaneggiamenti e Così è possibile, un una quindicina di po’ dappertutto in anni fa si presentava Canavese, immortaancora in un accettalare in una foto le bile stato di conserultime orarie di un vazione. La mancantracciato o assistere za di ulteriori interalla riapparizione di venti manutentivi ha qualche opera del fatto sì che la tinta XIX secolo, che fa del riquadro iniziasse capolino da sotto a scolorirsi e a polveuna vernice che si rizzarsi, tanto da squama o un intonariportare alla luce un co che si scrosta. tracciato italico che Questo succede per fig. 1 Ivrea. L’orologio solare del ‘Convento’. rappresenta quasi esempio ad Ivrea, in via Arduino 54, dove la caduta di un frammento di sicuramente il rifacimento originario dell’orologio, netintonaco ha lasciato intravedere quelle che paiono le tamente distinto dal frammento a lato. linee di un orologio italico, equinoziale compresa, o Su molte abitazioni della Serra di Ivrea nel tratto da sulla facciata della Parrocchiale di San Giorgio a Chiaverano al Lago di Viverone, e non solo in tale Vidracco dove stanno ricomparendo i resti dei due oro- zona, si possono osservare abitazioni settecentesche logi solari che affiancavano il portale di ingresso. A che presentano sulle loro pareti sud-occidentali dei ferri Romano Canavese la ripulitura dell’intonaco sull’arco infissi nel muro di 20-25 cm di lunghezza: ripulendo lo della quattrocentesca torre porta del vecchio borgo ha strato di intonaco si può quasi star certi di vedere saltamesso in risalto dei tratti di linee arancioni che, per il re fuori i resti di qualche quadrante, così come è sucloro caratteristico andamento e per la presenza di un cesso a Piverone in strada Blanda 18 dove la ristruttuforo nella giusta posizione, fanno presumere che fosse razione di un cascinale ha fatto riapparire (fig. 2), ma esistito un orologio italico (XVII sec.?) sull’ingresso qui non vi era alcuno gnomone ad indicarne l’ubicaziomeridionale al centro abitato: purtroppo le manuten- ne, per cui si trattò per i neo-proprietari di una piacezioni in atto faranno sicuramente sparire queste poche vole sorpresa, un quadrante del 1822, che poi fortunatracce che nessuno d’altra parte ha preso in considera- tamente venne restaurato nel 1999. Sembra che diversi zione. Un altro caso interessante lo si riscontra ancora rustici della zona, nell’ottocento palazzotti signorili, in Ivrea nel cortile del complesso denominato ‘Il avessero il loro quadrante solare: nella seconda metà del Convento’, la cui chiesa ci offre il famoso ciclo di affre- XIX secolo fino agli inizi del XX, l’alienazione delle schi dello Spanzotti. Il chiostro ospitava almeno quat- grandi proprietà terriere per ragioni economiche conse19 Gnomonica Italiana corso dell’anno portò a termine l’operazione (fig. 3). Vi sono stati alcuni problemi nello stabilire l’esatta declinazione della parete (sul quadrante è riportato 21° ovest) variando i valori rilevati a seconda di dove veniva effettuata la misura, vista la non planarità e verticalità del tratto di muro, tra i 19,5 e i quasi 22°. Si decise di tenere conto di un valore medio, molto vicino ai 21° indicati sul riquadro, mantenendo la primitiva posizione di tutte le linee (e tutti i difetti della parete): determinata la lunghezza dell'ortostilo (che è risultata essere di 235 mm), venne eseguito il recupero ampliando anche il riquadro di alcuni cm nella parte superiore. Lo stilo è stato ideato e realizzato dallo stesso Data ed ha una particolarità (fig. 4): la possibilità di essere regolato una volta piazzato sia attraverso piccole flessioni facendo forza sul centro della gola che all’atto del posizionamento viene fatto coincidere con il piano della parete, sia registrandolo in lunghezza essendo composto di due parti distinte avvitate. Queste caratteristiche hanno permesso il controllo e la ‘taratura’ finale del quadrante nel successivo periodo equinoziale. Questi pochi casi, ma se ne potrebbero citare molti fig. 2 Piverone. Così apparve il vecchio orologio solare dopo la ripulituta della parete. gnò un notevole patrimonio locativo nelle mani non solo di enti religiosi o di famiglie della ricca borghesia che in qualche modo ebbero cura del mantenimento dell'edificio (si veda ad esempio Vignarossa con la sua coppia di quadranti), ma anche di piccoli proprietari e mezzadri che provvidero a risistemare e ad imbiancare la loro nuova abitazione senza preoccuparsi di ciò che poteva essere dipinto sulle pareti. Un caso analogo a quello di Piverone si è ripetuto a Spineto, frazione di Castellamonte, nell’estate del 2001 durante i lavori di restauro della Casa Canonica in piazza della Chiesa. Veramente la presenza di un orologio solare poteva essere ipotizzata da quel pezzo fig. 4 Lo stilo utilizzato per il quadrante di Spineto. di metallo infisso nel muro a circa quattro metri dal suolo, storto ed arrugginito: nessuno avrebbe altri, dimostrano come possa essere stimolante anche il però immaginato di veder apparire, e questo lo dobbia- dedicarsi alla ricerca di orologi solari in via di scomparmo alla intuizione ed alla sensibilità dell’operatore pre- sa o ormai scomparsi, non tralasciando quindi di indaposto ai lavori Piero Mottola, inciso nell’intonaco e con gare quando tracce sulla parete (o magari qualche vecancora una parvenza dei colori originari l’intero traccia- chia fotografia o disegno) ce ne fanno sospettare la preto di un quadrante ad indicazione mista italica e france- senza. Certamente la salvaguardia o il recupero di un se, completo di scritte e segni zodiacali ancora leggibili. quadrante costituiscono il giusto coronamento delle L’intervento di recupero venne affidato a Bartolomeo fatiche della ricerca: occorre però anche trovare la perData, gnomonista eporediese già noto ai lettori di que- sona ‘giusta’ in grado di intervenire adeguatamente e ste pagine (Gnomonica n°9 - maggio 2001), che nel forse questa è la cosa più difficile. fig. 3 Spineto. Il restauro dell'orologio solare della Casa Canonica. 20 n° 5 - Giugno 2003 Solis et Artis Opus Mario Arnaldi, Lido Adriano (RA) - [email protected] Le meridiane qui pubblicate sono risultate vincitrici al concorso ”LA MERIDIANA DEL MESE”, proposto sul sito internet del CGI. Per vedere le schede complete e le immagini ingrandite degli orologi solari in questa rubrica, consulta il sito all’indirizzo: www.gnomonicaitaliana.vialattea.net/ Divo Meini e Riccardo del Corso L’inferiata gnomonica - Pontedera (PI) Lat. 43° 39' N - Lon. 10° 38' E Motto: PER UMBRAM HORAM SCRIBO Roberto Baggio, Bardello(VA) L’orologio dei RANAT - Palazzo comunale di Bardello (VA) Lat 45° 50’ 07" N - Long 08° 41’ 50" E Motto: A MÈSDÌ CHEL SIA PRUNT ÜR PIAT PAR TÜT I RANAT L'orologio solare, progettato e calcolato da Divo Meini e costruito da Riccardo Del Corso nel 2002, mostra le ore medie del fuso: dalle 8 alle 17. Le linee orarie e l'equinoziale sono state realizzate con tubolare di ottone e le formelle zodiacali ed il disco solare sono di terracotta. Una parte dell'orologio solare, sulla destra, funge da inferriata su una apertura da cui si potrebbe accedere al lastrico solare proveniendo dal tetto di un fabbricato limitrofo. La parte pittorica rappresenta, infatti, il campanile della Pretura così come si vede dal lastrico solare. Commissionato dal Comune di Bardello ed eseguito nell'estate 2002, nell'ambito del rifacimento della facciata del Palazzo Comunale. Quadrante ad ore vere solari con linee sustilari e piastra a foro gnomonico. La decorazione di sfondo riporta il paesaggio visibile da Bardello con il gruppo del Monte Rosa. Anonimo, Gussago (BS) Le ore del Cardinale Gussago (BS) Lat 45° 47’ N Long 10° 10’ E Righi Renzo e Luca Rubini, Albareto (MO) La villa delle Rose Albareto (TO), Lat. 44°; 42' N Lon. 10°; 58' E, dimensioni: 150 x 330 cm Motto: ASTRI LUCENTI ILLUMINATE QUESTE MURA La casa è un edificio signorile di probabile costruzione tra XV e XVI secolo. La casa mostra la tipica dimora signorile rurale, con l'edificio padronale volto a mezzogiorno, portico su pilastri in pietra di Botticino, pozzo sotto il portico, cantina seminterrata con apertura a livello della strada retrostante, piano superiore chiuso con galleria e stanze a nord, ecc. Essa, fu anche luogo di sosta, locanda, trattoria e cambio di cavalli, nonché luogo per trattare affari. Si presume che l'alto prelato fosse un membro di una delle famiglie che vi abitarono, perché si sa per certo che avevano tutte un sacerdote in famiglia, soprattutto tra la fine del 1600 e per tutto il 1700. La meridiana fa parte di un gruppo di tre, realizzate su tre pareti della villa settecentesca detta "delle Rose". La sola cornice è stata dipinta a calce, mentre le demarcazioni orarie sono state dipinte in un secondo tempo con silicati. L'autore dei dipinti è Luca Rubini, marito della figlia del proprietario della villa, conte Franco Paolo Grandi di Mordano, che ha dettato il motto. 21 Gnomonica Italiana Le meridiane a camera oscura di Pizzofalcone a Napoli e di Piedimonte Matese di Nicola Severino La meridiana di Pizzofalcone Quando ho letto la notizia su internet dell'esistenza di questa meridiana a camera oscura a Pizzofalcone, ero convinto che fosse già nota alla comunità degli appassionati di gnomonica. Dopo qualche ricerca, invece, mi sono reso conto che tale meridiana era rimasta incredibilmente sconosciuta, forse persino a molti cultori di storia napoletana. Basti pensare che essa è sfuggita anche al censimento delle meridiane napoletane ”Orologi solari e meridiane a Napoli”, di Antonio Coppola, pubblicato da Arte Tipografica editrice, a Napoli nel maggio del 2002, dove vengono descritte quali uniche linee meridiane conosciute quella del Museo Archeologico Nazionale, della Certosa di S. Martino e quella della Villa Comunale. E di questa stranezza non riuscivo a spiegarmi il perché, fin quando ho realizzato che la meridiana si trovava ”protetta” (ed è stato un bene) all'interno di una prestigiosa istituzione militare inaccessibile al pubblico: la Procura Militare della Repubblica, sezione distaccata di Napoli. All'inizio del XVI secolo, la collina di Pizzofalcone (uno dei posti più belli di Napoli tra S. Lucia, Chiatamone e Chiaia) si arricchì di stupende ville di illustri personaggi, come Andrea Doria e Bernardino Rota, fig. 1 L’ex chiesa di S. Maria degli Angeli a Pizzofalcone, ora sede del Tribunale e della Procura Militare 22 n° 5 - Giugno 2003 1815 in poi l’edificio della chiesa passò alle varie amministrazioni militari ed attualmente vi sono ubicati oltre al Tribunale e alla Procura Militare, la Sezione distaccata della Corte Militare di Appello e la Procura Generale. È facile capire, quindi, perché tale meridiana sia rimasta sconosciuta fino ad oggi. Negli Uffici di quest’ultima, e precisamente nello studio dell’Avvocato Generale Militare della Repubblica, fa bella mostra una linea meridiana inserita nel pavimento, in discrete condizioni di conservazione. Solo di recente, nel 1997, si è provveduto a recuperarla ed evidenziarla interamente. Una parte di essa, infatti, era ricoperta da una parete in muratura costruita intorno agli anni 1950-60, che divideva la stanza. Questa meridiana, datata 1794, consta di una tavola in marmo lunga m 7,45 e larga m 0,32. È disposta longitudinalmente in direzione Nord - Sud geografico e materializza l’ipotetico meridiano passante per essa. La meridiana presentava una sola linea centrale in metallo, probabilmente in ottone (è rimasto solo l'incavo ove era incastrata). Il Sole, al mezzogiorno solare locale, proiettava un cerchio di luce sulla stessa, attraverso un foro posto perpendicolarmente ad una determinata altezza, all’estremità sud della meridiana. Quando il cerchio ‘tagliava’ a metà la linea in metallo, era il ‘mezzogiorno solare locale vero’. Ovviamente, non era solo questa la sua funzione, in quanto sulla meridiana sono scolpiti, in maniera semplice, ma efficace, altri simboli che rappresentano e determinano tutti i movimenti della terra intorno al sole e intorno a se stessa. Il mastro scalpellino ha inciso, su direttive dell’astronomo progettista, i seguenti segni: i punti degli equinozi (primaverile ed autunnale); i due solstizi (estivo ed invernale); la scala graduata per stabilire la declinazione del sole nel corso degli anni; i mesi con le sole iniziali (es. gennaio G, febbraio F, ecc.); i simboli fig. 2 La meridiana di Pizzofalcone ma mancava una chiesa. Così Costanza del Carretto Doria, principessa di Sulmona, fece costruire una chiesa che affidò ai Frati Minori della SS. Trinità, poi ai Chierici Regolari (i Teatini) che nel 1600 la demolirono e la ricostruirono ancora più grande. Forse furono proprio loro a intitolare la chiesa a S. Maria degli Angeli che fu edificata verso il 1640. Senza percorrere tutta la storia di qusta chiesa, dirò solo che l'attività del monastero cessò intorno al 1806 e dal fig. 3 Puzzle fotografico dell’intera linea meridiana 23 Gnomonica Italiana almeno ispiratore o coordinatore della meridiana nel Convento napoletano. Un maestro per la costruzione di tali meridiane era Niccolò Cacciatore, assistente del sopracitato P. Giuseppe Piazzi all’epoca della costruzione della meridiana nel Duomo di Palermo. Anche la meridiana del Convento di S. Maria degli Angeli in Napoli porta incisa nel marmo la lunghezza campione occorsa per la costruzione. Essa è in P.E. che possono essere sia in palmi che in piedi. Non è stato possibile classificare tale lunghezza. All’epoca, erano numerosi e diversi in tutt’Italia i criteri di misurazione, anche per il tipo di costruzione da effettuare. Ironia della sorte, solo nell’anno successivo alla data incisa sulla meridiana (1794), venne adottato in Europa il sistema metrico francese. Ad ogni modo, rapportando il tutto all’attuale sistema metrico decimale, tale misura doveva essere di mt. 0,36 circa. Si indicano, con buona approssimazione, le coordinate geografiche della meridiana: fig. 4 Particolare della linea meridiana: il segno del Cancro Lat. Nord 40° 50’ 01’’ Long. Est 14° 14’ 34’’ Long. Est 1° 47’ 26’’ da Roma M. Mario Lunghezza arco di parallelo lat. 40° Nord: 1.400 m Lunghezza arco di meridiano lat. 40° Nord: 1850,53 m fig. 5 Particolare della linea meridiana: il segno dei Gemelli delle 12 costellazioni e la data di inizio del transito del Sole nelle stesse; nonché tutti i dati geometrici occorsi per la costruzione. La meridiana napoletana, anche se non può competere in bellezza con quella di S. Maria degli Angeli in Roma, costruita dal Bianchini o con quella della Chiesa di S. Petronio in Bologna, costruita dal Cassini, contiene tutte le informazioni per lo studio del movimento celeste. Queste meridiane venivano denominate ‘a camera oscura’in quanto, per evidenziare il loro funzionamento, occorreva che le stesse fossero in un ambiente semibuio per far risaltare il cerchio di luce prodotto dal sole e proiettato attraverso il foro, denominato ‘foro gnomonico’, avente un diametro adeguato, ad una determinata altezza, rispondente a canoni geometrici ben precisi. Il Convento di S. Maria degli Angeli, all’epoca della costruzione del manufatto, apparteneva ai già citati Padri dell'Ordine dei Teatini, che erano famosi per le loro conoscenze nel campo dell’astronomia. Basti pensare a Padre Giuseppe Piazzi (1746-1826) scopritore dell’asteroide ‘Cerere’, professore di matematica e calcolo sublime, nonché autore di importantissime pubblicazioni sull'astronomia che gli valsero alti riconoscimenti conferiti anche dall'Accademia di Francia. Ebbe l’importante incarico di costruire l’osservatorio astronomico di Napoli Capodimonte (primo in Europa di concezione moderna) e quello di Palermo. La breve biografia di quest’illustre scienziato, ci induce a pensare che se non autore, sia stato Queste le informazioni che sono riuscito a trovare per questa linea meridiana. Esse sono state scritte e rese pubbliche su internet dal dr. Silvestri, appassionato di storia locale, dei Carabinieri della Procura della Repubblica di Pizzofalcone. Sulla base di tutto ciò, decido di tentare una visita per vedere da vicino questa meridiana. Dopo vari tentativi, riesco a comunicare con il colonnello dei Carabinieri dr. Giovanni Barbara che ringrazio vivamente per avermi dato la possibilità di vedere e fotografare la linea meridiana. Il 27 dicembre del 2002, alle 10 del mattino ero davanti all'ingresso del Padiglione di questa grande istituzione. Nella frettolosa visita ho potuto solo realizzare qualche foto e prendere qualche misura. La protezione della lastra di vetro e la scarsa illuminazione (nonché la modestissima attrezzatura fotografica), non hanno reso foto di buona qualità. Un azzardato collage fotografico mi ha permesso di ‘ricostruire’ parte della linea meridiana, utilizzando le foto migliori. Non ho avuto modo di parlare con il dr. Silvestri per chiedere ulteriori informazioni, ed una vista alla Biblioteca Nazionale di Napoli mi ha permesso di vedere in catalogo molte opere di Niccolò Cacciatore, ma nulla relativo a questa meridiana. Resterebbe da chiedere lumi alla biblioteca dell’Osservatorio Astronomico di Capodimonte. 24 n° 5 - Giugno 2003 Dalla mia visita ho potuto constatare che la meridiana è ben protetta da una lastra di vetro e risulta una spaccatura trasversale nella prima parte della lastra di marmo; che tutte le scritte e tutti i simboli e numeri sono incisi nel marmo per una profondità di circa 3 mm. Le scritte presenti sono: nocchiali e la meridiana. La meridiana, a differenza del cannocchiale, rese un utile servizio, perché servì ad indicare l’ora solare a tutto il Medio Volturno. (Foto G. Palumbo) Ogni giorno, quando il sole stava culminando sul meridiano locale (l4°22’ 20’’ di Long. Est) un fascio di raggi penetrava attraverso un foro praticato nel muro fig. 6 La meridiana di Piedimonte e dava un’immagine del Matese Sole a contorni sfumati sopra un marmo orizzontale, avvicinandosi ad una linea retta tracciata su esso. Dopo poco, al momento della culminazione del Sole, l’immagine stava esattamente sulla linea e diventava nitida e a contorni netti: era il mezzogiorno solare. In quell’istante un frate sventolava da una finestra una bandiera tricolore (ancora conservata all'Osservatorio) e subito un frate laico sul campanile, alla vista della bandiera, metteva in funzione la campana, la quale comunicava il mezzogiorno solare all’intera vallata del Medio Volturno. Anche in assenza di Sole la campana annunziava ancora il mezzogiorno, ma l'ora veniva letta sopra un grosso orologio a pendolo (ancora esistente, ma fermo). - Decl B riferita evidentemente alla ‘colonna’ che riporta la declinazione del sole durante l'anno, ove lo zero è in corrispondenza dei simboli equinoziali e il 23 poco distante dai simboli solstiziali; - P.E. a quelle del R. in corrispondenza di una colonna con suddivisioni eguali e numerazione 4, 6, 8, 9, ecc. - Altezza del raggio dal centro del buco a questo piano div in P.E. = 10,000,000 La linea meridiana centrale è lunga 7,40 m I limiti solstiziali 6,50 m. La profondità di incisione della linea meridiana è di 1 cm; la larghezza della colonna della declinazione solare è di 2 cm; quella del calendario dei mesi è larga 3 cm. La lastra di marmo è larga 30 cm. Ad uno dei margini della lastra è visibile una linea incisa incompleta non spiegabile. Sono riportate le iniziali dei nomi dei mesi, la numerazione dei giorni e i simboli zodiacali. Il foro gnomonico è stato distrutto nel corso delle ristrutturazioni dell’edificio. La meridiana, miracolosamente salvata e conservata. La meridiana lemniscata a camera oscura dell'Osservatorio meteo-astronomico di Monte Muto a Piedimonte Matese. Nel 1989 ebbi già modo di segnalare ai responsabili del censimento nazionale degli orologi solari italiani, che nel convento di S. M. Occorrevole, sul Monte Muto a Piedimonte Matese (Caserta), esiste - o meglio esisteva - un osservatorio meteorologico-astronomico, fondato da B. Caso nel 1875 in cui, oltre alla strumentazione di norma, c’era anche una meridiana a camera oscura. All'epoca non ebbi l’opportunità di poter visitare l’interno di questo osservatorio, chiuso da anni. Le uniche cose che riuscii a sapere furono che detta meridiana servì alla segnalazione del mezzogiorno vero locale agli abitanti della valle sottostante, per mezzo anche del suono delle campane. E vedremo come. Senza entrare nel merito della strumentazione meteoastronomica, voglio solo dire che l’osservatorio funzionò fino al 1940 circa e che nel 1949 il Comune di Piedimonte inviò la maggior parte degli strumenti all'Ufficio centrale di Meteorologia ed Ecologia Agraria di Roma per delle riparazioni, senza mai più riaverli indietro. Nell’osservatorio rimasero quindi solo i can- Questa la descrizione della meridiana e del suo uso che ne fa il prof. Michele Giugliano in un suo studio pubblicato nel 1981 e reso pubblico su internet. Anche in questo caso mi sono prodigato per cercare di visitare questa meridiana. Ma, ahimè, devo dire che è stato più facile entrare negli uffici privati della Procura Militare della Repubblica di Napoli che non nello scantinato del Comune di Piedimonte Matese, dove attualmente sono rinchiusi gli strumenti e la meridiana di marmo dell'ex osservatorio di Monte Muto, in attesa di una improbabile sistemazione all'interno di un ancor più improbabile museo comunale la cui realizzazione appare più utopistica che reale. E alla fine, che significato avrebbe una bella meridiana di marmo spodestata dal suo sito originale da cui ha orgogliosamente indicato con grande utilità il tempo alla popolazione del luogo, in un posto dove non potrà mai più funzionare? 25 Gnomonica Italiana Arte, Materiali e Tecniche Mario Arnaldi, Lido Adriano (RA) - [email protected] LA TAVOLOZZA IDEALE Questo secondo appuntamento con la rubrica dedicata alle tecniche potrebbe deludere molti lettori, ma prima di parlare di altre metodologia pittoriche adatte per la realizzazione di orologi solari murali abbiamo preferito fornirvi alcune importanti indicazioni sui colori. Questo, al fine di stabilire una giusta tavolozza per ogni tecnica utilizzata. Non ci è parso inutile questo sforzo perché proprio una inadeguata scelta dei pigmenti può essere una delle cause prime del deterioramento dei dipinti murali, e conseguentemente anche degli orologi solari. Come ci siamo promessi nel numero scor- tende quella sostanza che seccando blocca elevato dei pigmenti, e a differenza di queso di Gnomonica Italiana, anche questa con sé i pigmenti (olio di lino, gomma ara- sti ultimi hanno scarso utilizzo in pittura e volta non intendiamo rivolgerci ai profes- bica, caseina, resine acriliche o naturali, non posseggono corpo una volta disciolti. sionisti della pittura che già conoscono a silicato di potassa ecc..), e per solvente Entrambi si distinguono in naturali e artifimenadito quanto scriviamo, ma a tutti quella che li libera del veicolo (acqua, ciali. I pigmenti naturali si ottengono genecoloro che desiderano cimentarsi, prima o nitro, acqua ragia, ecc..). Se mescoliamo, ralmente da terre, per via secca, mentre poi, nella costruzione di un orologio sola- per esempio, i pigmenti con olio di lino quelli artificiali da ossidi, per via umida. I coloranti naturali, invece, sono generalre. Perciò cercheremo di essere facili e mente ottenuti da fiori o erbe, mentre brevi, e per quanto possibile tenteremo quelli artificiali sono di tipo sintetico di fornire le basi essenziali e le nozioni come le aniline o i coloranti alimentari. più importanti. In questo numero, abbiamo creduto necessario anticipare I colori si dividono in Bianchi, Azzurri, una breve descrizione dei colori e delle Gialli, Rossi, Verdi, Bruni, Neri. loro qualità prima di inoltrarci nell’eI migliori pigmenti in assoluto sono sposizione di altre tecniche pittoriche quelli ricavati direttamente da terre adatte alla realizzazione di orologi solanaturali, per il loro elevato potere ri murali. Infatti uno dei problemi coprente e per la grande capacità di principali che incontra il neo-artista resistere agli attacchi di agenti atmosfegnomonista è proprio la composizione rici, alcali, calce, e della luce. Volendo, è di una tavolozza adeguata. Ogni tecnica ne richiede una specifica, ma otterremo la pittura ad olio, se invece possibile comporre una tavolozza di colole doti richieste ai pigmenti che compon- mescoliamo gli stessi pigmenti con uovo o ri esclusivamente di terre o polveri minegono la tavolozza dello gnomonista sono colle animali otterremo la pittura a tempe- rali, ma la gamma delle tinte potrebbe soprattutto quelle cercate in una buona ra. Allo stesso modo, con la gomma arabi- risultare insufficiente per qualcuno. Per pittura da esterni. In altre parole i colori ca otterremo l’acquerello, con la caseina la questo esistono colori artificiali più brildevono avere un’ottima resistenza alla pittura a caseina, antenata del moderno lanti che rispondono altrettanto bene alle luce, alle avversità meteorologiche, agli acrilico, con il silicato di potassa o di sodio esigenze di una tavolozza cromatica solida e adatta al lavoro dello gnomonista alcali, alla calce e all’idrogeno solforato o la pittura ai silicati ecc. all’acido solfidrico, in quanto numerosi Il colore, considerato fisiologicamente, costruttore di orologi solari. Con l’aggiunpigmenti sono ossidi o idrati metallici i cui non è altro che una sensazione luminosa ta di queste nuove tinte è possibile ampliasolfuri sono neri. La solidità alla calce è provata dall’occhio, un fenomeno nervoso re la tavolozza ad un numero più che sufrichiesta soprattutto ai pigmenti utilizzati causato da vari agenti. Fisicamente, invece, ficiente a soddisfare le esigenze cromatiche ed artistiche di ognuno. nella tecnica dell’affresco, della La tabella dei colori Fra le terre, generalmente ossidi pittura a calce e al graffito. Nella pagina che segue proponiamo una classica tavonaturali di ferro, troviamo le Un’altra caratteristica richiesta ai lozza di base. Anche se oggi esistono anche nuovi pigocre, gli ossidi rossi, i bruni come migliori pigmenti è il cosiddetto menti, non sempre migliori degli originali, abbiamo prola terra di Siena naturale e bruciapotere coprente. Il potere coprente è posto quasi sempre colori con la formulazione originale. ta, la terra d’ombra, la terra di proporzionale, nella stessa I più esperti potranno ridurre la propria tavolozza ai soli Kassel (ottima in sostituzione del sostanza colorante, alla finezza colori indispensabili al tipo di tecnica adottato. nero), la terra verde. Gli azzurri delle sue particelle ed è quindi naturali sono principalmente indice di miglior qualità. Ogni tecnica utilizza essenzialmente gli il colore non è altro che la luce bianca sele- composti di ferro, rame e cobalto. stessi pigmenti che mescolati con il giusto zionata, o modificata, per l’azione esercita- L’azzurro minerale per eccellenza è il veicolo, ovvero supporto, e stemperati con il ta su di essa da determinati corpi conside- notissimo, e oggi proibitivo, azzurro ‘lapicorretto solvente ne determinano le caratte- rati sostanze coloranti. Queste sostanze in slazzuli’ (silicato di alluminio e sodio) oggi ristiche primarie. Sono, infatti, proprio il pittura assumono due aspetti precisi: i pig- sostituito dall’azzurro oltremare che veicolo ed il solvente che caratterizzano una menti e i coloranti. I coloranti hanno per sostanzialmente possiede la medesima tecnica dall’altra, quando per solvente s’in- definizione un potere tintorio assai più formulazione chimica. 26 n° 5 - Giugno 2003 TAVOLA DEI COLORI 27 Gnomonica Italiana Un pratico modulo per il calcolo rapido dei dati del Sole di Gianni Ferrari e Robert Hough C apita abbastanza spesso allo gnomonista dilettante di trovarsi lontano dagli amati libri e appunti o dal computer di casa, e di dover trovare rapidamente e con precisione la posizione del Sole, o per la misura dell' azimut di una parete o per il calcolo dell' istante del mezzogiorno vero per la ricerca del Sud, ecc. Il modulo che vi presento è stato costruito e sistemato da Robert Hough (Arizona - USA) proprio a questo scopo e per questo ho pensato di tradur- lo e adattarlo alle nostre consuetudini. Con il solo uso di una comune calcolatrice scientifica è possibile calcolare i dati del Sole con ottima precisione: inferiore a circa 10" per la Declinazione, a 30" per la Longitudine e a 0.8 sec per l'Equazione del tempo. L' unico inconveniente è quello … di portarsi appresso, assieme alla calcolatrice e al blocco di appunti, una fotocopia del modulo. (*) La longitudine del luogo e il fuso orario TZ si intendono positivo se a Est di Greenwich. EqT = Tempo Medio - Tempo Vero J2000 = 1 Gen 2000 12h TU Giorno Giuliano = 2451545 + Ng 28 n° 5 - Giugno 2003 Eventi Fabio Garnero, Saluzzo (CN) - [email protected] LE OMBRE DEL TEMPO Concorso internazionale per costruttori di quadranti solari, VIII edizione Con il patrocinio dell’Unione Astrofili Italiani e della Società Astronomica Italiana. Scopi: Far conoscere gli aspetti di interesse astronomico, storico ed artistico dei quadranti solari, favorendo la tutela ed il restauro del patrimonio esistente, la costruzione di nuovi quadranti solari e il loro uso nelle attività scolastiche ed in quelle per la divulgazione dell'astronomia. Modalità di partecipazione: Il concorso è aperto a tutti. Ogni partecipante deve inviare almeno una fotografia a colori (formato 10x15 cm, in sei copie) del quadrante solare e n. 1 diapositiva o negativo per ogni opera (ogni concorrente può presentare fino a tre opere in concorso). Si accettano anche modelli in cartoncino fuori concorso. Quelli giudicati meritevoli verranno menzionati. Il materiale inviato non verrà restituito. Deve essere inoltre inviata una scheda descrittiva contenente tutte le informazioni richieste (vedi scheda relativa ai dati da allegare al materiale fotografico). Infine si deve precisare se si intende partecipare alla sezione dilettanti o professionisti. I partecipanti devono inviare la documentazione richiesta entro il 30 giugno 2003. Giuria e premiazione: La giuria che seleziona il materiale raccolto e premia i migliori quadranti solari è formata da: Mirco Antiga (referente scientifico per le attività di gnomonica dell’Unione Astrofili Bresciani); Francesco Azzarita (fondatore della Sezione quadranti solari dell’Unione Astrofili Italiani); Piero Bianucci (giornalista); Giuliano Romano (astronomo); Piero Tempesti (astronomo). L’ideazione e l’organizzazione del concorso sono a cura di Loris Ramponi (Unione Astrofili Bresciani). La giuria si riunirà nell’autunno 2003 per redigere le classifiche dei vincitori e assegnare i premi distintamente per il primo, il secondo e il terzo classificato. La migliore opera dei professionisti non concorrerà ai premi ma verrà particolarmente menzionata con un attestato. I premi consisteranno per ciascun vincitore nel ricevimento di una raccolta della collezione ‘Tuttoscienze’, offerta dall’editrice ‘La Stampa’ S.p.A. (Torino) e di una raccolta delle pubblicazioni sulla gnomonica edite dall’Unione Astrofili Bresciani. I vincitori Foto di gruppo a Montiglio (AT) durante il VII incontro degli gnomonisti piemontesi Padre Matteo Ricci. L’Europa alla corte dei Ming. Macerata: Auditorium San Paolo, Palazzo Ricci, Pinacoteca Comunale, da sabato 19 luglio a domenica 5 ottobe 2003 Roma: da domenica 23 ottobre a domenica 11 gennaio, complesso del Vittoriano L’opera del gesuita Matteo Ricci, nato a macerata nel 1552 e morto a Pechino il 1610, presentato come l’incontro fra la civiltà europea e quella cinese. Li Madou, così era conosciuto Padre Ricci nel Paese del Drago, fu umanista e matematico, astronomo, geografo e cartografo, introdusse per primo in Cina teologia, filosofia, letteratura, arti e scienze e pure fece conoscere la cultura cinese traducendo in latino i Quattro libri confuciani. Sono esposte circa 200 opere tra libri preziosi, opere pubblicate da Ricci, strumenti musicali cinesi ed occidentali, strumenti scientifici ocidentali introdotti in Cina come mappamondi, orologi, astrolabi, meridiane, compassi, clessidre nonchè oggetti d’arredo come porcellane, dipinti, acquarelli, bronzi. riceveranno anche un dono offerto dal Centro studi e ricerche Serafino Zani. Saranno inoltre concesse alle scuole partecipanti delle condizioni favorevoli per partecipare alle visite di istruzione del ‘Progetto Eureka’ (Laboratori interattivi a carattere scientifico, lezioni con il planetario del Centro Astronomico Eureka, visita all’Osservatorio Serafino Zani). La data della cerimonia di premiazione verrà comunicata a tutti i partecipanti. Mostra e segreteria del concorso: Il materiale selezionato verrà utilizzato per l’allestimento di una mostra. Le schede delle opere che hanno partecipato al concorso verranno pubblicate nel periodico ‘Il Sagittario’, edito dal Centro Studi e Ricerche Serafino Zani. Ulteriori informazioni si possono richiedere alla segreteria del concorso, alla quale va inviata la documentazione per poter partecipare all'iniziativa: Centro studi e ricerche Serafino Zani Via Bosca 24 - C.P. 104 25066 Lumezzane (BS) tel. 030/872164, fax 030/872545 http://www.cityline.it (Pagine di scienza) e-mail: [email protected] 29 Gnomonica Italiana La proiezione della meridiana equatoriale e le meridiane analemmatiche di Gianni Ferrari Premessa Le meridiane analemmatiche sono molto diffuse e conosciute sia per la relativa semplicità del loro progetto e della loro costruzione, sia per la possibilità di poter utilizzare l’ombra dello stesso osservatore per indicare l'ora, permettendo la costruzione di orologi solari didattici e divertenti. Molto meno conosciuto è il fatto che queste meridiane sono un caso particolare di una grande famiglia di orologi a gnomone mobile a cui appartengono anche orologi solari spesso decritti, in testi ed articoli, come tipi indipendenti e a se stanti. In questo articolo cercherò di descrivere questi orologi solari e le loro caratteristiche comuni seguendo il metodo della proiezione della meridiana equatoriale, descritto per la prima volta da P. Tepstra in un articolo del 1951 [1] e in seguito utilizzato e ripreso sia in volumi di gnomonica [2] sia in alcuni articoli [6]. Il mio scopo quindi è soltanto quello di portare a conoscenza dei lettori questo metodo di approccio alle meridiane analemmatiche, senza ovviamente alcuna pretesa né di novità, né di priorità, ispirandomi in particolare ad un articolo di J.A. de Rijk [3] [4].1 radiali intervallate anche esse di 15° l’una dall'altra. Al mezzogiorno l’ombra è diretta verso il basso, mentre alle ore 6 e 18 è orizzontale. Nel periodo invernale lo stesso avviene sulla faccia inferiore del piano. Per semplicità di esposizione supporrò sempre di essere in un giorno compreso fra l’Equinozio di Primavera e quello d'Autunno Disegniamo ora sul piano dell’orologio, un cerchio che chiamerò cerchio equatoriale - con il centro nella intersezione dello stilo col piano e raggio R arbitrario e riduciamo l’estensione dello stilo ad una lunghezza tale da far sì che l’ombra del suo estremo G cada esatta- La meridiana equatoriale con gnomone di lunghezza variabile - Punti ora. Consideriamo una meridiana equatoriale disegnata sulle due facce di un piano disposto parallelamente all'Equatore Celeste, con lo gnomone costituito da uno stilo diretto verso il polo Nord Celeste (stilo polare). In essa, come è ben noto, nella stagione estiva2 l’ombra dello stilo cade sulla faccia del piano rivolta a Nord spostandosi di 15° per ogni ora e le linee orarie sono linee fig. 1 Meridiana Equatoriale, Boulder, Colorado, USA L'articolo può essere trovato, in lingua inglese, anche in Internet nel sito del noto gnomonista olandese Fer de Vries: http://home.iae.nl/users/ferdv/projdial.htm 2 Precisamente fra l’equinozio di Primavera e quello di Autunno nell’emisfero Nord. 1 30 n° 5 - Giugno 2003 fig. 3 fig. 2 mente sulla circonferenza disegnata. La lunghezza dello stilo risulta in questo modo variabile con la declinazione δ del Sole nel giorno di osservazione, secondo la semplice formula cipali della meridiana equatoriale. In altre parole proiettiamo la meridiana equatoriale sul piano π con rette di proiezione parallele ad una direzione qualunque (fig. 4). È immediato verificare che: - il cerchio orario equatoriale viene proiettato - salvo casi particolari - in una ellisse le cui dimensioni dipendono dalla giacitura del piano ‘ricevente’ e dalla direzione di proiezione; - ogni punto-ora B viene proiettato in un punto B1 appartenente alla ellisse; - il centro O del cerchio equatoriale viene proiettato nel centro O1 dell’ellisse; - l'estremo G dell'asta polare viene proiettato in un punto G1. È anche abbastanza semplice verificare che nell’istante Se supponiamo, ogni giorno, di allungare o accorciare lo stilo GO secondo la relazione indicata, avremo che all'ora H l’ombra dell'estremo G dell’asta cadrà sempre su uno stesso punto della circonferenza, che chiamerò punto-ora dell’ora H (fig. 2). Le linee orarie non saranno più necessarie e sarà sufficiente conoscere soltanto la posizione dei diversi punti ora. Con la formula riportata si ha che la lunghezza dell’asta polare diventa negativa nei mesi invernali, cioè quando il Sole ha declinazione negativa: fig. 4 questo significa che l’asta non è più diretta al cielo, verso il Polo Nord Celeste, ma in senso opposto e che la faccia del piano su cui cade l’ombra dell’asta stessa è quella inferiore (fig. 3) La proiezione della meridiana equatoriale Consideriamo ora un piano π, avente una giacitura qualunque rispetto al piano equatoriale3, e proiettiamo su di esso da un punto qualunque all'infinito, quindi con una proiezione parallela, i punti e le linee prin3 Per semplicità grafica e di esposizione prenderò questo piano tangente in un punto del cerchio equatoriale. 31 Gnomonica Italiana ellisse e avente come gnomone il segmento GG1 (fig. 6). La posizione del piede di questo segmento GG1, che risulta sempre parallelo alla direzione di proiezione, varia al variare della declinazione del Sole, si sposta lungo un segmento passante per il centro O1 dell’ellisse e coincide con esso nei giorni degli Equinozi. L'insieme degli orologi solari che si possono ottenere con il metodo descritto, cioè con la proiezione di un cerchio equatoriale, costituisce una numerosissima famiglia alla quale appartengono, come casi particolari, molte meridiane fra le più note. Il metodo può essere inoltre utilmente utilizzato per una più semplice ricerca degli elementi di questi orologi solari, già conosciuti, e di altri non ancora esplorati. fig. 5 in cui l’ombra di G cade esattamente sul punto-ora B del cerchio meridiano, l’ombra di un’asta avente gli estremi in G e in G1 interseca l’ellisse proiettato nel punto B1. Si ha infatti che il piano orario del Sole all’ora H passa per i punti O, G, B e contiene lo stilo polare OG e la linea oraria OB, mentre il piano dell’ombra del segmento GG1 passa, ovviamente, per i punti G e G1 e per il punto B. Poiché il segmento BB1 è parallelo a GG1 anche il punto B1 apparterrà allora a questo piano e quindi, all'ora H, l’ombra dello stilo GG1 intersecherà l'ellisse in B1 (fig 5). Possiamo allora pensare di costruire sul piano ‘ricevente’ π un orologio solare avente i punti-ora, proiezione dei corrispondenti sul cerchio equatoriale, disposti sulla I casi particolari Scegliendo opportunamente il piano ‘ricevente’ e la direzione di proiezione si possono, come si è accennato, ottenere molte meridiane particolari: per ragioni di spazio farò una breve descrizione soltanto a quelle più importanti. Orologio a tempo vero su un piano qualunque Se prendiamo la direzione di proiezione parallela alla direzione dell'asse polare otteniamo una meridiana classica in cui lo gnomone è fisso. Nella fig. 7, e in quelle che seguono, si sono rappresentati schematicamente il piano equatoriale e lo stilo polare, visti da Ovest guardando verso Est. Lo stilo si è disegnato con una lunghezza uguale a fig. 6 da entrambi i lati del piano, essendo R il raggio del cerchio che delimita la meridiana equatoriale. Per semplicità in fig. 7 si è considerato un piano orizzontale. fig. 7 32 n° 5 - Giugno 2003 circolari. La caratteristica più importante di queste meridiane è quella di avere i punti-ora ugualmente distanziati sulla circonferenza, esattamente di 15° come sul cerchio equatoriale. Questa proprietà permette di realizzare orologi solari, molto semplici da disegnare, in cui è possibile apportare sia la correzione della costante di longitudine, sia quella dovuta alla Equazione del Tempo, ottenendo delle meridiane a tempo medio. L’artificio più semplice a cui si può ricorrere per ottenere queste correzioni è quello di ruotare il cerchio graduato, riportante l’indicazione delle ore, della quantità corrispondente alla somma delle due correzioni nel giorno di osservazione. È possibile in questo modo ottenere una precisione nella lettura dell’ora anche dell’ordine di 1 minuto. fig. 8 Meridiana analemmatica classica Per ottenere la meridiana analemmatica ‘classica’, da tutti conosciuta, occorre prendere come piano ‘ricevente’ quello orizzontale e come direzione di proiezione quella verticale. Nella fig. 8 il punto C rappresenta l’estremo Sud dell'asse minore AC dell’ellisse: è immediato ricavare la relazione fig. 9 In figura sono anche rappresentati schematicamente lo gnomone verticale della meridiana analemmatica orizzontale e il segmento su cui si sposta il piede dello gnomone. Essendo (vedi fig. 7) si ha immediatamente che lo spostamento massimo del piede dello stilo, rispetto al centro dell’ellisse, vale Meridiane analemmatiche circolari. Scegliendo opportunamente il piano e la direzione di proiezione si può far in modo che la figura in cui si proietta il cerchio equatoriale sia ancora un cerchio: si possono cioè ottenere delle meridiane analemmatiche Consideriamo il piano contenente l’anello equatoriale e la retta A, sua intersezione con il piano orizzontale (fig. 9), prendiamo un piano, rivolto verso Sud e passante per A, e ruotiamolo attorno a questa retta fino a portarlo ad una pendenza β rispetto al piano dell'orizzonte. Tracciamo infine un arco di cerchio, avente raggio AB uguale al diametro del cerchio equatoriale, sino ad incontrare il piano inclinato nel punto C. Se proiettiamo gli elementi della meridiana equatoriale con una direzione di proiezione parallela alla retta BC otteniamo, sul piano inclinato, una meridiana analemmatica nella quale i punti-ora sono ugualmente intervallati e disposti su una circonferenza esattamente uguale al cerchio equatoriale. In fig. 9 sono schematicamente rappresentati lo gnomone (parallelo a BC) e il segmento su fig. 8a Meridiana analemmatica ”classica” 33 Gnomonica Italiana cui esso si deve spostare. Vediamo i casi più noti di queste meridiane analemmatiche circolari. fig. 11 Meridiana analemmatica orizzontale di Foster-Lambert4 Se prendiamo il piano ‘ricevente’ orizzontale - e quindi l'angolo β = 0° - otteniamo una meridiana analemmatica orizzontale con gnomone inclinato. fig. 10 nel caso di gnomone verticale e da nel caso di gnomone orizzontale. Un bellissimo esempio di una meridiana di questo tipo con asta mobile verticale è quella costruita in occasione del trecentesimo anniversario della fondazione, nel 1675, dell’Osservatorio di Greenwich e che ora si trova a Cambridge (fig. 12). Il raggio del cerchio è di 161 cm e su di esso sono riportate le divisioni corrispondenti a 5 minuti; le distanze fra i punti-ora sono di circa 421 mm corrispondenti a uno spostamento dell’ombra di circa 7 mm/minuto. Lo spostamento complessivo del piede dello gnomone Dalla fig. 10 si vede che lo gnomone deve essere inclinato dell'angolo (90° + ϕ)/2 rispetto al piano orizzontale o dell'angolo (90° - ϕ)/2 rispetto alla verticale. Uno dei pochi esempi di questo tipo di meridiana analemmatica si trova a Muttenz, presso Basilea in Svizzera, nella locale Scuola di Ingegneria, e può essere vista nel sito del noto gnomonista austriaco Karl Schwarzinger http://members.tirol.com/ k.schwarzinger/ch_4022.htm Meridiana analemmatica circolare su piano non orizzontale con gnomone verticale o orizzontale Se prendiamo il piano ‘ricevente’ inclinato dell'angolo β = (90° - ϕ), possiamo costruire su di esso due diverse analemmatiche con direzioni di proiezione rispettivamente verticale e orizzontale. Il piano delle analemmatiche, inclinato di (90° - ϕ) sul piano orizzontale, è rivolto verso Sud. Se lo gnomone è verticale il mezzogiorno si trova sul cerchio delle ore nella posizione in alto, mentre è in basso se lo gnomone è orizzontale (punto A) (fig. 11). Lo spostamento dello gnomone, rispetto al centro del cerchio, è dato da fig. 12 Meridiana analemmatica a gnomone verticale - Cambridge 4 Nel 1680 Samuel Foster, professore di astronomia al Gresham College di Londra, scoprì che l’ellisse di una meridiana analemmatica poteva essere trasformato in un cerchio e nel 1777 l’astronomo tedesco Johann H. Lambert, collega di Eulero e di Lagrange alla Accademia delle Scienze di Berlino, ottenne lo stesso risultato. Da allora queste meridiane sono indicate con i loro nomi. 34 n° 5 - Giugno 2003 è di circa 108 cm, con uno spostamento massimo giornaliero di circa 8 mm. fig. 14 Meridiana analemmatica circolare su piano verticale Nella fig. 13 sono rappresentate schematicamente due possibili meridiane analemmatiche circolari su piano verticale. In quella superiore, le ore 12 (punto A) sono nel punto più basso del cerchio mentre si ha l’opposto per quella inferiore. fig. 13 punti-ora, la linea su cui si muove il piede dello gnomone e lo gnomone formano una terna di segmenti fra loro ortogonali [5]. La più semplice di queste meridiane è quella che si ottiene prendendo come piano ‘ricevente’ il piano verticale meridiano e come direzione di proiezione la direzione Est-Ovest . Questa meridiana fu descritta per la prima volta nel 1701 da Antoine Parent, matematico francese (16661716), e viene generalmente indicata come meridiana analemmatica di Parent (fig.15) Meridiane analemmatiche rettilinee Se prendiamo il piano su cui eseguiamo la proiezione in modo tale che sia parallelo all’asse polare e la direzione di proiezione in modo tale che sia parallela al piano dell'equatore, otteniamo una analemmatica in cui il cerchio equatoriale si riduce a un segmento sul quale si trovano disposti i punti-ora (fig. 14). Se la direzione di proiezione si prende perpendicolare al piano, si ha che lo gnomone mobile, che è ad essa parallelo, è normale alla linea dei punti ora e che il segmento su cui deve spostarsi il piede dello gnomone è normale sia a quest’ultima, sia allo gnomone. In altre parole la linea dei fig. 15 35 Gnomonica Italiana La proiezione centrale della meridiana equatoriale La proiezione parallela, cioè da un punto all’infinito, degli elementi del cerchio equatoriale per ottenere una meridiana analemmatica è soltanto un caso particolare di proiezione centrale. Si può dimostrare che facendo una proiezione centrale, cioè da un punto posto a distanza finita, della meridiana equatoriale si ottiene ancora una meridiana analemmatica con gnomone mobile. In questo caso lo gnomone non si deve più spostare, al trascorrere dei giorni, parallelamente a se stesso ma deve sempre passare per il centro di proiezione; la curva in cui si distribuiscono i punti-ora non risulta più essere un ellisse ma in generale una conica: ellisse, parabola o iperbole. Alcuni esempi di nuovi tipi di orologi solari che si possono ottenere con questo approccio sono descritti nella bibliografia, e in particolare in [3] e [4]. Uno studio approfondito di questo metodo può certamente portare a nuove sorprese e scoperte. Bibliografia: [1] TEPSTRA P., Zonnewijzers Techniek, Theorie en voorbeelden, Groningen, Netherlands, 1953 [2] SAVOIE DENIS, La Gnomonique, Les Belles Lettres, Paris, 2001, pp. 173-203 [3] DE RIJK J.A.F., Equator projection sundials, in «Journal of the British Astronomical Association», 1986, 97,1 [4] DE RIJK J.A.F., Nieuwe zonnewijzers met equatorprojectie, in «Bulletin van de Zonne-wijzerkring», 1981,10:475ff. and 1982, 11:503ff. [5] FERRARI GIANNI, Meridiane analemmatiche rettilinee, IX° in «Atti del Seminario di Gnomonica», 1999 [6] MASSE YVON, Cadrans de type analemmatique à projection centrale, articolo reperibile in http://perso.wanadoo.fr/ymasse/gnomon/analprc.htm Sondaggio Lucio Maria Morra, Cuneo - [email protected] Ecco il riepilogo finale del sondaggio che ho promosso dal 5/6 al 5/7 sulla mailing list Gnomonicaitaliana, cui 60 operatori gnomonici hanno liberamente e gentilmente corrisposto. I dati statistici presentano numericamente alcuni aspetti della comunità gnomonica italiana. Non è una panoramica esaustiva e dettagliata, ma sicuramente rivela alcuni dati inediti ed interessanti. Certo, si tratta soltanto di un piccolo campione della comunità gnomonica italiana: Adesioni per regione % Piemonte 20 33,3 Lombardia 10 16,7 Toscana 7 11,7 Lazio 5 8,3 Veneto 5 8,3 Friuli Venezia Giulia 2 3,3 Marche 2 3,3 Valle d’Aosta 2 3,3 Campania 1 1,7 Emilia Romagna 1 1,7 Liguria 1 1,7 Puglia 1 1,7 Sardegna 1 1,7 Sicilia 1 1,7 Spagna 1 1,7 - la mailing list del CGI, cui mi sono rivolto, contava 291 iscritti il giorno in cui ho indetto il sondaggio (i 60 che hanno risposto ne rappresentano circa il 20%); - alcuni anni fa Enrico Del favero aveva già redatto un elenco dcui si erano iscritti 22 gnomonisti (di questi 22, 10 hanno risposto anche al recente sondaggio, 12 no; e tra questi ultimi, 5 non risultano neppure iscritti alla mailing list); - l’ultimo Seminario Nazionale di Gnomonica contava 107 iscritti; 50 di questi non sono iscritti alla mailing list del CGI; - per l’ultimo convegno regionale piemontese sono stati spediti 95 inviti; 60 di queste persone non sono iscritte alla mailing list del CGI; - io stesso conosco in provincia di Cuneo almeno un’altra decina di persone che opera in gnomonica e che non appare in nessuno degli elenchi sopra citati... Un piccolo campione, dunque, ma sicuramente significativo. Lucio Maria Morra Ruoli operativi attività professionale esclusiva attività professionale complementare attività professionale occasionale attività puramente amatoriale interesse generale Competenze operative calcolo di strutture gnomoniche progettazione artistica di quadranti solari tracciamento di demarcazioni ed installazione di gnomoni restauro pratico di manufatti gnomonici fabbricazione diretta di impianti gnomonici fissi fabbricazione diretta di quadranti portatili catalogazione e ricerche storiche didattica e divulgazione produzioni editoriali programmazionedi software gnomonico 3 12 9 31 5 43 38 34 13 25 14 34 36 17 15 % 5,0 20,0 15,0 51,7 8,3 % 71,7 63,3 56,7 21,7 41,7 23,3 56,7 60,0 28,3 25,0 operatori gnomonici registrati Alberto Nicelli, Alberto Rebora, Alberto Suci, Andrea Costamagna, Angelo Sanna, Antonino Alizzi, Antonio Giorgi, Antonio Scavarda, Bruno Caracciolo, Claudio Agnesoni, Dario Cerea, Diego Squarcialupo, Divo Meini, Enrico Del Favero, Fabio Garnero, Fabio Savian, Ferdinando Roveda, Francesco Caviglia, Francesco Lo Sciuto, Giacomo Agnelli, Giacomo Bonzani, Gian Carlo Rigassio, Gian Piero Ottavis, Gianni Mattana, Giorgio Mesturini, Giovanni Bianconi, Giovanni Sogne, Giuseppe Cannetiello, Giuseppe Rolfo, Giuseppe Viara, Guido Tonello, Luca Luchetta, Lucio Baruffi, Lucio Maria Morra, Luigi D’Argliano, Luigi Ghia, Luifi Torlai, Mario Anesi, Mario Arnaldi, Massimo Del Dotto, Maurizio Regis, Mauro Agnesoni, Michele Gargano, Mirco Antiga, Paolo Albèri Auber, Paolo Gattoni, Paolo Moratello, Paolo Moretti, Pier Giuseppe Lovotti, Renis Ridolfo, Riccardo Anselmi, Roberto Baggio, Roberto Cappelletti, Roberto Moia, Sergio Vidal, Silvano Bianchi, Silvano Minuto, Umberto Mascolo, Valerio Civetta, Victor Negro. 36 n° 5 - Giugno 2003 Il quadrante analemmatico di Alessandro Gunella fig. 1 È stato chiamato con questo nome un particolare quadrante, un ‘giocattolo’ direi, che si presta molto bene ad essere inserito come ‘arredo urbano’, in un giardino pubblico, o in un parco giochi. Si tratta di una ellisse piuttosto ampia, anche una decina di metri, da disegnare, opportunamente orientata, su una superficie orizzontale. Lungo l’asse minore è disegnata una linea Nord - Sud, su cui è segnata una sorta di calendario (limitata ai mesi o ai segni zodiacali). Il risultato si può vedere da questa illustrazione: chi vuol leggere l’ora sta in piedi sul punto corrispondente in modo approssimativo alla data, e l’ombra della sua testa darà l’ora ‘locale’. L’interesse sta appunto nel fatto che si tratta di un orologio ‘a gnomone umano’. Chiesa di Bourg-en-Bresse esiste un orologio analemmatico del 1530... E Bourg-en-Bresse è il paese natale di Vaulezard. In pratica la dimostrazione del problema, una volta assunto un assetto accettabile (quello che si legge nel libro di Bédos, per esempio), non è più stata messa in È noto che la ‘lettura’ teorica del Quadrante Analemmatico deriva dal trattato di Vaulezard (1640), o da quello dell’inglese Foster (1654), e poi si è evoluta attraverso la trattatistica francese di Ozanam prima, e di Bédos e Lalande successivamente. Esiste anche un probabile predecessore di Vaulezard, ed è Caspar Ens: nel suo Thaumaturgus Mathematicus (Coloniae 1636): a pag. 168 egli spiega come costruire un ‘Horologium herbis’, un orologio con le erbe; la descrizione di un orologio solare da giardino (con galletto segnavento sullo gnomone!) è però talmente vaga che considerarla quella di un quadrante analemmatico è una illazione. Qualcuno però ha fatto notare che nel sagrato della fig. 2 37 Gnomonica Italiana discussione. Ed è una dimostrazione dura da digerire. Del resto lo stesso Lalande lo aveva considerato complicato da spiegare anche a persone colte. E se lo dice lui… A terra questi ultimi determinano una ellisse, proiezione sul piano orizzontale del cerchio equatoriale; il filo da Kn determina una sorta di Stilo, valido solo per quella data: i piani verticali che appartengono al filo a piombo uscente da Kn e contengono, ciascuno, uno degli altri fili a piombo, formano un fascio, che contiene anche i ‘raggi solari’ proiettanti del punto Kn sul cerchio equinoziale. In altri termini, l’ombra del filo a piombo per Kn, allo scadere delle ore, passa per i punti orari a terra, proiezione dei punti orari del cerchio equinoziale. In altra data cambierà il punto Kn, e si avrà un nuovo fascio di piani ad asse verticale, ma non cambieranno i punti orari proiettati a terra. Quod demonstrandum erat. Chi si è occupato successivamente del problema ha tentato di arricchire il giocattolo di disegni inutili, come per esempio la lemniscata delle ore medie, che è notoriamente valida solo per il mezzodì; ma la complicatissima dimostrazione riportata dagli autori francesi citati, che hanno evidentemente ‘copiato’ uno dall’altro, non è mai stata sottoposta a critica. Una interpretazione estremamente semplice Non pretendo di essere originale, perché ‘Nihil sub sole novi’; la dimostrazione che propongo è di estrema semplicità: eppure ho consultato parecchi libri di gnomonica, vecchi e meno vecchi, ma non l’ho mai trovata. Evito di scrivere formule, perché non è il caso. Faccio solo notare che uno dei semiassi dell’ellisse è il raggio del cerchio del quadrante equatoriale, e l’altro semiasse è la proiezione del raggio sul piano dell’orologio analemmatico, e quindi dipende dalla latitudine del luogo. Il lettore è pregato di fare il conto, se vuole. Un orologio equatoriale può essere notoriamente costruito utilizzando una variante semplificata della Sfera Armillare: un cerchio XYZ, il cerchio equinoziale, posto sul piano equatoriale, ed uno stilo ECH passante per il centro C del cerchio, ed orientato secondo l’asse polare della terra. La figura 2 è una rappresentazione eloquente di quello che intendo. I piani orari hanno per asse di fascio la retta polare EH, e passano per i punti orari siti sul cerchio XYZ. All’equinozio sarà il punto C a proiettare la sua ombra sul cerchio; al solstizio d’estate sarà E, ed a quello d'inverno sarà H. (si noti che le distanze dei punti estremi CE e CH corrispondono a R tan(23,5°) dove R è il raggio del cerchio) Cosicché, se si sceglie un qualsiasi punto Kn sul segmento EH, si potrà individuare una corrispondenza ‘quasi biunivoca’ fra Kn e la data: dico ‘quasi’ perché sono notoriamente due i giorni ogni anno, in cui il punto K proietta la sua ombra sul cerchio equinoziale. Si immagini ora che un filo a piombo sia appeso a Kn e che altrettanti fili a piombo siano appesi ai punti orari sul cerchio. fig. 3 38 n° 5 - Giugno 2003 Recensioni Gianni Ferrari, Modena - [email protected] MERIDIANE IN VAL VIGEZZO La valle del tempo dipinto Comunità Montana Valle Vigezzo Luglio 2003 Pagg. 60 - formato 21 x 24 - carta patinata - completamente a colori Più di 130 fotografie a colori nel testo, 16 cartine topografiche con l’ubicazione di 85 orologi solari Comunità Montana Valle Vigezzo Via pittor Belcastro,1 28857 S. Maria Maggiore (VB) Tel 0324 94763 e-mail [email protected] www.vallevigezzo.vb.it Harold E. Brandmaier - SUNDIAL DESIGN Stampato in proprio - Aprile 2003 - $ 25 + $ 10 per spese postali Pagg. 160 stampate solo fronte - formato UNI A4 - rilegatura ad anelli - 118 grafici e disegni nel testo - nessuna fotografia Contattare l'autore : Harold E. Brandmaier e-mail: [email protected] La Valle Vigezzo è una bellissima valle delle Alpi Lepontine che, mantenendosi quasi costante ad una altezza di circa 900 m, collega la Val d’Ossola con il Canton Ticino e che, diversamente dalla maggioranza delle valli alpine, si sviluppa quasi esattamente nella direzione Est-Ovest. Per questo suo orientamento entrambi i lati della valle sono inondati dalla luce del sole per tutto l’arco della giornata e probabilmente questa luminosità, che esalta i colori dei boschi, dei prati e delle montagne e dà una particolare dolcezza al paesaggio, indusse molti valligiani, fin dal Settecento, a coltivare l’arte della pittura e a spingersi in vari paesi europei per dipingere ritratti, paesaggi e affreschi. All’appellativo di ‘Valle dei pittori’, comunemente dato alla Val Vigezzo, oggi bisognerebbe aggiungere anche quello di ‘Valle delle Meridiane’ o, come ricorda il sottotitolo del volumetto, di ‘Valle del tempo dipinto’, potendosi contare, in uno spazio abbastanza ristretto e delimitato, ben 104 orologi solari. Il volume, molto chiaro e impaginato con cura e buon gusto, riflette il grande amore per gli orologi solari e il grande affetto verso la loro Valle degli autori, fra i quali non posso non nominare gli amici Bonzani e Dresti, che in poche pagine ma con una grande dovizia di notizie e immagini ci fanno attraversare e visitare i 7 piccoli comuni che formano la Comunità. Molto belle le immagini di alcuni scorci della Valle e quelle degli orologi solari presentati e descritti (ben 85); particolarmente utili e curate le 16 cartine e molto simpatiche le pagine iniziali ‘propedeutiche’ riportanti, sempre con fotografie di meridiane della Valle, la descrizione dei vari tipi di tempo, i diversi gnomoni, i motti. Questo volume è un uno dei pochi testi che affrontano lo studio degli orologi solari da un punto di vista teoricomatematico e, a mia conoscenza, l’unico attualmente presente nella letteratura in lingua inglese e l’unico che utilizza il calcolo matriciale. Il volume richiede al lettore una preventiva conoscenza degli orologi solari e della loro costruzione non essendovi ne una premessa storica e generale, ne una parte riguardante gli aspetti pratici della realizzazione. Anche se il testo è molto chiaro, sintetico, ben spiegato e pieno di annotazioni e spunti, il volume può essere consigliato soltanto agli amanti del calcolo degli orologi solari e a coloro che possiedono una buona preparazione matematica (trigonometria, matrici). Gli 11 capitoli in cui si divide il testo sono corredati da numerosi grafici e disegni I capitoli principali comprendono : - The Sun - Sistemi di Coordinate, trasformazioni, alba e tramonto, transito, crepuscoli -The Shadow - Operazioni vettoriali, equazione generale, sezioni coniche, shadow sharpeners - Design Methods - Classificazione, parti di una meridiana, orientamento della m. - The general planar sundial Coordinate orizzontali e sul quadro, lo stilo e la sua ombra, coordinate del Sole, esempi - Sundials operating limits - Equazione dei limiti di funzionamento, limiti dovuti all'alba e al tramonto, limiti grafici - Declining Sundials - equazioni di progetto, grandi declinazioni, cenno alla misura della declinazione della parete - Azimuthal and Altitude Sundials - M. azimutali orizzontali e verticali, m. di altezza - Interactive Sundials - La m. analemmatica - Sundial Time - Time zones, l’equazione del tempo 39 Gnomonica Italiana JHA895 Hartmann’s Practika, a manual for making sundials and astrolabes with compass and rule, written from 1518 to 1528 by GeorgHartmann. Tradotto ed edito da John Lamprey (John Lamprey, P.O. Box 336, Bellvue, CO 80512; [email protected]; 2002). Pp.312. Hardcover, 22 x 28.3 cm; $174.95; ISBN 1-931947 -00- 7. Georg Hartmann (1489-1564) fu uno dei più famosi e rinomati produttori di astrolabi del Cinquecento. La sua bottega di Norimberga produceva oggetti di grande pregio ed era celebre in tutta Europa. L’elegante libro di John Lamprey è la traduzione dell'inedito e fondamentale manoscritto di Hartmann, ritrovato a Vienna nella Biblioteca Nazionale Austriaca, con le sue dettagliate istruzioni per costruire orologi solari e astrolabi. Il volume include materiale e illustrazioni provenienti da altri manoscritti trovati a Weimar e a Monaco, oltre a diagrammi e figure pazientemente ricostruiti dall’autore sulla base del testo. Lo stile di Hartmann è asciutto e conciso; il suo scopo non era spiegare il ‘perché’ delle costruzioni, bensì illus- trarne chiaramente le procedure ad artigiani esecutori. Il manoscritto dedica un’ampia sezione alla costruzione degli orologi solari, di diverse tipologie e in particolare portatili. La parte riservata agli astrolabi ha un taglio particolarmente sintetico e pratico: i metodi di costruzione rappresentano la sintesi della profonda esperienza di Hartmann, ma non differiscono sostanzialmente da quelli che in quegli anni si potevano trovare illustrati nell’opera di Johann Stoeffler ‘Elucidatio fabricæ ususque astrolabii’, pubblicato nel 1513. La rigorosa traduzione di John Lamprey, competente gnomonista e appassionato studioso di astrolabi, ha sicuramente salvato dall’oblio pagine di grande fascino e di inestimabile valore storico e culturale. Anche la tecnica per costruire l’ellisse e i punti orari su di essa è piuttosto nota, e la risparmio al lettore. Aggiungo solo una piccola osservazione di carattere storico: secondo autorevole fonte (Sinisgalli), la costruzione geometrica, che io ho usato nella figura della pagina precedente, è stata inventata da Federico Commandino, nella sua celebre traduzione del trattato sull’Analemma di Tolomeo del 1563. Si può ipotizzare anche che il piano di ‘terra’ non sia orizzontale; nulla muta nel ragionamento: basta segnare su tale piano le estremità dei fili a piombo, facendo in modo che lo ‘stilo mobile’ sia sempre verticale. E se il piano inclinato fosse il simmetrico del piano equinoziale rispetto al piano dell’orizzonte, l’ellisse diventerebbe un cerchio. fig. 4 Appare il ‘fantasma’ dell'orologio di Foster - Lambert. 40 n° 5 - Giugno 2003 Orologi solari medievali a ‘tutto tondo’ - origine e diffusione nei secoli XII - XV di Mario Arnaldi I n epoca greco-romana, gli orologi solari si abbellivano spesso con fregi e bassorilievi zoomorfi o floreali; altre volte si abbinavano a belle statue che fungevano da telamone o a scopo semplicemente decorativo. Al contrario, gli orologi solari medievali sono noti per essere semplici sotto ogni punto di vista: gnomonico ed artistico. Si tratta generalmente di modesti segnatempo, talvolta arricchiti da inserti musivi o da pochissimi elementi epigrafici e decorativi. Fra i secoli XII e XV, però, su alcuni edifici religiosi di particolare importanza, gli orologi solari assunsero ad un notevole valore artistico e le cattedrali più importanti sembrarono fare a gara per averne uno. A quel tempo, le cattedrali ed alcune importanti chiese abbaziali, acquisirono grande importanza e ricchezza. Come chiese madre delle città, imponevano l’orario ad ogni tempio diocesano, dentro e fuori le mura, ed il modesto orologio graffito dell’antica pieve non poteva certo essere un segno di altrettanto prestigio. I più appariscenti sono gli orologi solari medievali oggetto di quest’articolo e sono sempre connessi ad una statua che li porta fra le mani, ovvero li sovrasta. Essi raggiunsero la massima espressione artistica in Francia, sulle grandi cattedrali gotiche, e si diffusero principalmente lungo la nota Via Francigena: strada che da Canterbury portava i pellegrini a Roma (vd. Tav. 1). Sono spesso chiamati ‘Angeli’, tant’è che Dante Gabriel Rossetti (1828-1882), pittore e poeta pre-raffaellita inglese, ne ricavò un’immagine importante, il ‘Dantis Amor’ (una figura alata che sorregge un orologio solare semicircolare), per il pannello centrale di un trittico che doveva adornare lo studio di William Morris.1 Non sempre, però, si tratta di figure angeliche; spesso i personaggi con l’orologio sono santi, prelati o persone importanti con non ben identificate caratteristiche di rango. Gli esempi più conosciuti sono quelli di Chartres, Amiens e Strasburgo, ma in Europa ce ne sono molti di più:, almeno dieci in Francia e tre in Germania. In Italia, se ne possono ammirare solo due: a Piacenza, in Emilia (lat. 45° 01’ - lon. 09° 40’) e a Genova, in Liguria (lat. 44° 25’ - lon. 08° 57’). In entrambi i casi non si tratta di opere minori, ma di manufatti di grande importanza storica ed eccellente pregio artistico. Gran parte di questo studio sarà dedicata agli esempi italiani, ovviamente, e si cercherà, per quanto possibile, di inquadrarli nel più vasto contesto europeo. Vediamoli ora nel dettaglio. ITALIA Piacenza - Duomo Il Duomo di Piacenza fu costruito in più fasi fra i secoli XII e XIII. I lavori iniziarono nel 1122. In quello stesso anno iniziò la ricostruzione dell’abbazia di Nonantola e, probabilmente, anche della cattedrale di Parma, distrutte dal terribile terremoto del 1117. La costruzione della cattedrale piacentina terminò nel 1233 sotto la direzione di Maestro Rainaldo Santo da Sambuceto; dopo ben 111 anni. La prima fase costruttiva durò circa un trentennio, dal 1122 fino al 1150 - 55, quella in cui si stabilirono le basi principali dell’intero edificio e fu prodotta la maggior parte della decorazione statuaria. Il ‘personaggio con orologio solare’ (fig. 1) posto sul primo contrafforte ** È doveroso ringraziare tutti gli amici che mi hanno aiutato a realizzare questo articolo fornendomi immagini, notizie, bibliografia e consigli: Gian Carlo Rigassio e Giovanni Paltrinieri, Mons. Ponzini, Fulvio Cervini, Reinhold Kriegler, Peter Ransom, Karlheiz Schaldach, Herbert Rau, Jean-Marie Poncelet, Peter Lindner, Rolf Wieland. 1 L’angelo con orologio solare ha continuato ad ispirare molti artisti e gnomonisti moderni. Un bell’esempio si può ammirare a Palma de Mallorca, pubblicato sul volume ‘Relojes de Sol’ di Rafael Soler. 41 Gnomonica Italiana ovest del fianco sud della Cattedrale, si affaccia su una della sua singolarità. piazza dove anticamente si trovavano i chiostri (forse a I presupposti storici e stilistici dell’edificio e delle sculpiù livelli), al cui interno ture che l’adornano era collocato il cimitero confermano l’operato dei canonici. La figura di maestranze locali acefala e malridotta, emiliane, non esenti, raffigurante un persoperò, da influenze d’olnaggio assiso su uno tralpe. Si tratta, infatti, scranno, con il disco degli stessi artefici lapiorario sulle ginocchia e cidi che lavorarono alla vestito di una lunga fabbrica della Cattedrale di Modena tunica, non era destinaassieme ai due maestri ta, quindi, alla normale venuti dalla Francia: il fruizione del pubblico Maestro delle Metope e cittadino. il Maestro della Verità. Il disco dell'orologio È opportuno tenere in solare, rotto nel quarto considerazione anche il in alto a sinistra e sbrecnoto Maestro d’Artù, ciato in più parti, poscosì chiamato per la siede ancora lo stilo oriporta laterale con i basginale ortogonale, sorilievi delle gesta del anch’esso malconcio e re britanno al castello di storto. Nella metà infeTintagel. Nel loro lavoriore sono incise dodici ro è ben visibile l'inselinee che suddividono gnamento dei maestri la porzione semicircolaborgognoni, da cui lo re in undici settori stesso impianto della uguali. chiesa prende le forme. Abbiamo già incontrato Insegnamento filtrato e una simile divisione in rielaborato, però, dalla qualche orologio solare cultura emiliana e dalmedievale italiano, ed in l'arte di Wiligelmo, che ognuno di questi casi si genererà nel XIII secopotevano trovare legafig . 1 Figura acefala con l’orologio solare, su contrafforte meridionale lo uno stile proprio mi con il mondo grecodella cattedrale di Piacenza. (foto, Studio Manzotti) della scuola artistica bizantino.2 Giovanni Filagato (Filo-agathòs) da Rossano Calabro, piacentina. antipapa con il nome di Giovanni XVI, fu vescovo di Purtroppo, considerando la scarsissima, e pressoché Piacenza alla fine del secolo X. Egli proveniva da una nulla, bibliografia sulla scultura in oggetto, gli elementi terra densamente intrisa di cultura greco-bizantina, ma che possono aiutarci nell’indagine sono pochi. Dagli è difficile ritenerere che la sua influenza nella liturgia studi condotti da esperti sulle caratteristiche architettodella chiesa piacentina - se mai c'è stata - sia durata per niche del Duomo, oltre che sull’aspetto storico-artistico così lungo tempo. dell'impianto decorativo e plastico, possiamo ragioneLa statua con orologio solare della Cattedrale di volmente datare la statua alla fine della prima fase Piacenza ha caratteristiche uniche che la distinguono costruttiva dell’edificio; quella in cui operarono anche i nettamente da tutti gli altri esempi europei (vd. le pagi- maestri francesi. In seconda ipotesi si potrebbero conne seguenti). La sua posizione assisa, decisamente con- siderare i primissimi anni della fase successiva (1179 traria alla comune postura eretta degli altri personaggi, 1233). il numero insolito di settori orari e l’estrema semplicità Secondo la Romanini, infatti, la muratura su cui si trova delle mensole che l’accompagnano, sono gli elementi la statua appartiene al primo periodo di costruzione 2 Vd. MARIO ARNALDI, Orologi solari medievali in provincia di Bari, in «Gnomonica Italiana», n. 4 febbraio 2003, pp. 42 n° 5 - Giugno 2003 della chiesa, mentre il transetto, non presente nel progetto originario, è il frutto di interventi successivi.3 Sporgendosi verso sud, infatti, il corpo del transetto adombra il piano dell'orologio nelle ore mattutine. È quindi chiaro che la statua fu posta in loco quando ancora non si prevedeva una tale costruzione. Non conosciamo esempi, altrettanto importanti, antecedenti l’orologio di Piacenza.4 distrusse il tetto e parte della navata centrale, danneggiandone fortemente le strutture portanti. Per questo motivo, fra gli anni 1307 e 1312, furono sostituite le parti compromesse e fu interamente rifatta la facciata. È in quel momento che si vedono operare maestranze francesi provenienti dalla Provenza e dalla Normandia, frammiste a lavoratori locali; forse anche lombardi di ritorno dalla stessa Genova - Cattedrale Francia. Elementi francesi, La critica moderna ancora più evidenti, attribuisce proprio a sono riscontrabili nel queste maestranze la secondo orologio solarealizzazione della figure medievale italiano ra di santo posta nelsorretto da una statua, l’angolo fra il fianco quello di Genova, sullameridionale e la facciacattedrale di San ta della chiesa. La staLorenzo. tua, dal capo aureolato La Cattedrale sorge e amichevolmente sulle fondamenta di un chiamata ‘Arrotino’ edificio precedente, dalla popolazione, assunto a tale titolo tiene fra le mani un nell’878. Le forme disco munito al centro attuali, quindi, sono il di un perno metallico. frutto di varie riedifica- fig. 2 San Giovanni Evangelista tiene fra le mani l’orologio solare della N e l l ’ i m m a g i n a r i o zioni. La data cui si può cattedrale di San Lorenzo a Genova. (foto, Mario Arnaldi) popolare, infatti, quelfar risalire l’inizio dei l’oggetto ha sempre lavori dell’impianto attuale è il 1099, ma la prima con- ricordato una ruota da mola. In realtà il perno ferreo sacrazione da parte di Papa Gelasio avvenne nel 1118. non è altro che uno gnomone ortogonale al rotondo Si trattava, allora, solo di una prima parte della costru- piano dell’orologio (fig. 2). Studi passati hanno visto in questa figura eretta e longizione, chiamata semplicemente oratorium. Sembra evidente da una bolla di Papa Innocenzo II, linea i personaggi più disparati, da Iacopo di Varazze datata 20 marzo 1133, che la chiesa finì di essere che con lo scudo (l’orologio solare) difende la Chiesa costruita nella prima metà del secolo XII. dagli strali del demonio, a san Lorenzo, cui lo stesso La Cattedrale, però, dovette ancora subire modifiche e edificio è dedicato, con la rota sanguinis simbolo del ristrutturazioni nel secolo immediatamente successivo. martirio. Qualcuno ha azzardato l’ipotesi ancora più Nel 1222 un terremoto danneggiò il fronte principale, improbabile che si trattasse dello stesso artefice della poi nel 1296 fu la volta di un tremendo incendio che ne facciata, ma gli studiosi contemporanei sono quasi tutti 3 ANGIOLA MARIA ROMANINI, La Cattedrale di Piacenza dal XII al XIII secolo, in «Bollettino Storico Piacentino», LI, 1956, pp. 3-46; A. M. ROMANINI, Per una ‘interpretazione’ della Cattedrale di Piacenza, in Il Duomo di Piacenza, Atti del convegno di studi storici in occasione dell’850° anniversario della fondazione della Cattedrale di Piacenza, Piacenza, 1975, pp. 21-51; per le sculture vd., LORENZA COCHETTI PRATESI, La scultura, in Storia di Piacenza, vol. 2, Dal vescovo conte alla signoria, Piacenza, 1984, pp. 605-68. 4 Certamente non bisogna dimenticare alcuni esempi anglo-sassoni dei secoli IX e XI, ma li possiamo considerare solo come i prototipi dell’idea, non esattamente dei modelli. 43 Gnomonica Italiana Metz e forse di Laon. In questi casi, e solo in questi, si può parlare di stilo inclinato, ma si tratta di orologi certamente applicati in epoca posteriore (XVI - XVII sec.).5 Confrontando, invece, tutti gli altri esempi europei, e senza nulla togliere all’autorità degli studiosi, siamo propensi a credere che la rotella dell’Arrotino fu scolpita appositamente liscia e senza segni particolari, nell’attesa di un futuro ed appropriato impiego (forse anche come orologio solare). Non possedendo linee incise, si può supporre che l’orologio solare fosse dipinto o disegnato, come probabilmente lo era quello mostrato dall’ ’uomo con orologio solare’ a Stasburgo, (fig. 5) o quello tenuto fra le mani dalla figura sorridente a Colmar, (fig. 6) o ancora, per citare un esempio italiano, quello inciso sul marmo del Duomo di Pisa (fig. 3). fig. 3 Orologio solare medievale sul Duomo di Pisa. (foto, Mario Arnaldi) concordi nell’identificarla con san Giovanni Esiste la testimonianza documentale di un altro orologio solare medievale italiano abbinato ad una statua. Si Evangelista. Sembra ormai certo che la statua non fu espressamen- tratta dello scomparso orologio solare sul ponte alla te progettata per essere collocata in quel punto e con la Carraia, a Firenze, distrutto da un uragano nel 1552. funzione d’orologio solare. Si presume che si tratti di Si trovava, questo, su una colonnina, come quello sul Ponte Vecchio, e lo sorreggeuna figura scolpita nel secolo va un putto inginocchiato.6 XIII, reimpiegata solo in un secondo momento, adattanRimandiamo il lettore alla do il disco che, forse, in origiconsultazione dei titoli riporne era dipinto con una croce: tati in biografia, per una più il signum consacrationis tipico ampia conoscenza storica dei degli apostoli nelle raffiguramanufatti appena descritti e zioni gotiche. accenniamo ora brevemente Orlando Grosso fece notare agli altri esempi europei. la grande somiglianza della nostra statua con quelle che FRANCIA ornano i portali della catteStrasburgo 1 - Cattedrale drale di Chartres e di molte In una nicchia posta su un chiese gotiche francesi, concontrafforte, si può ammirasiderando, inoltre, che l’unica re l’ ‘Adolescente con orolodifferenza fra l'orologio gio solare’ (fig. 4). genovese e gli altri coevi norIl quadrante è di forma semidici dello stesso tipo consicircolare, è suddiviso in sei steva nell’avere lo stilo persettori uguali ed ha ancora lo pendicolare al piano del quastilo originale perpendicoladrante. Ma Grosso scriveva re. La statua risale alla prima nel 1916, e forse, gli unici esempi da lui conosciuti fig. 4 L’adolescente con orologio solare a Strasburgo. (foto, metà del secolo XIII (a. 1225 - 40).7 erano quelli di Chartres, di Peter Ransom) Secondo Rohr sono stati sostituiti a quelli originali S. MORPURGO, Antiche meridiane sui ponti di Firenze, L. S. Olschki ed., Firenze, 1913. 7 Quella visibile sulla cattedrale oggi ne è solo una copia, l’originale è custodita nel Museo dell’Opera di Notre-Dame, nella stessa città. Lo stesso dicasi per la statua dell’uomo con orologio solare risalente alla fine del secolo XV. 5 6 44 n° 5 - Giugno 2003 fig. 5 L’uomo con orologio solare a fig. 6 L’adolescente con orologio solare a Colmar. fig. 7 Cavaliere con orologio solare a Rouffach. Strasburgo. (foto, Jean-Marie Poncelet) (foto, Jean-Marie Poncelet) (foto, Jean-Marie Poncelet) Strasburgo 2 - Cattedrale Su un pilastro orientale della torre sta la figura di ‘Uomo con orologio solare’ (fig. 5), databile alla fine del XV secolo. L’orologio solare circolare è privo di linee orarie e di stilo. mostra le linee delle ore moderne. Il quadrante reca la data 1493 (uno dei più antichi orologi solari ad ore oltramontane). Colmar - Collegiale di Saint Martin In una nicchia simile a quella di Strasburgo, si trova una figura di ‘Adolescente sorridente’ (fig. 6) databile al 1315. L’orologio è circolare, senza linee orarie né gnomone. Rouffach - Collegiale di NotreDame, o saint Arbogast In una nicchia della facciata sud della collegiale di Rouffach si trova la statua di un `Cavaliere in piedi’ molto rovinata (fig. 7). Un grosso foro sul torace era verosimilmente destinato all’alloggiamento di un orologio solare oggi perduto. Anno ca. 1300. Strasburgo 3 - Cattedrale Sopra l’orologio meccanico, una figura di ‘Astrologo’ Gourdon - Chiesa di St. Pierre La chiesa di Gourdon nel Quercy è una stupenda costruzione risalente al secolo XIV. La statua raffigura un `Diacono con orologio solare’ (fig. 8). Lo stilo è orizzontale, e l’orologio semicircolare, rotto nella porzione destra, non lascia vedere le sue divisioni orarie fig. 8 Diacono con orologio solare a fig. 9 Angelo con orologio solare ad Amiens. a causa della pesante erosione superficiale. Gourdon. (foto, Peter Ransom) (foto, Peter Ransom) 45 Gnomonica Italiana Metz - cattedrale. Figura di `Angelo’ con orologio solare munito di stilo polare. Secondo Rohr, questo ha sostituito l’originale orologio medievale. La datazione non è facile, forse secolo XV. GERMANIA Verden - Duomo Bassa Sassonia, `Diacono con orologio solare’. L’orologio è privo di stilo, è semicircolare e diviso in sei settori. Fine secolo. XIII, a. 1300 (fig. 12). Freiburg im Breisgau - Cattedrale Un uomo barbuto (un abate?) regge fra le mani un orologio solare semicircolare con sei divisioni e stilo orizzontale. Fine del secolo XIII, anno 1270 ca (fig. 13). fig. 11 Angelo con orologio solare a Chartres. (foto, Peter Ransom) Dinkelsbühl - Chiesa parrocchiale Il mezzobusto dell’architetto è rappresentato sopra l’orologio solare. Orologio con la metà sinistra divisa in cinque settori. Anno 1450. fig. 10 Angelo con orologio solare a Laon. (foto, Peter Ransom) Amiens - Cattedrale di Notre-Dame Ai piedi di un bell’angelo posto in una nicchia addossata ad un pilastro della Cattedrale di Amiens, si trova un orologio solare medievale semicircolare, diviso in sei settori uguali e con stilo ortogonale al piano (fig. 9). Secondo il Durand questa statua risalirebbe al XIII secolo, sebbene abbia subito molti restauri e rifacimenti nell’ottocento. Laon - Cattedrale di Notre-Dame Un ‘Angelo’ della prima metà del secolo XIII (fig. 10), mostra un orologio solare applicato simile a quello di Chartres e risalente ai secoli XVI o XVII. Chartres - Cattedrale Un `Angelo’ del secolo XIII mostra un orologio solare, con stilo polare e datato 1578 (fig. 11). Ci sono forti dubbi fig. 12 Diacono con orologio solare a Verden, Bassa sassonia. (foto, Karlheinz che l’angelo abbia mai posseduto un Schaldach) orologio solare originale. 46 fig. 13 Figura di uomo barbuto (forse un abate) con orologio solare a Freiburg. (foto, Rolf Pflugmacher, per gentile concessione di Peter Lindner) n° 5 - Giugno 2003 Cronologia 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15) Piacenza: XII s. - a. 1122-55 Rouffach: XII/XIII s. Strasbourg 1: XIII s. - a. 1225/40 Chartres: XIII s. - XVI s. Amiens: XIII s. Laon: XIII s. - XVI/XVII s. Freiburg: XIII s. - a. 1270 Verden: XIII s. Genova: XIII/XIV s. - a. 1307-1312 Colmar: XIV s. - a. 1315 Gourdon: XIV s. Metz: XV s. (?) Strasbourg 2: XV s. Dinkensbül: XV s. Strasbourg 3: XV s. scimentali, dedicandoci solo ad esemplari riconducibili ad un preciso stile fiorito in Europa attorno ai secoli XII - XIV. Dalla mappa mostrata nella Tav. 1 appare evidente che la distribuzione di tale modello si estese soprattutto lungo la nota Via Francigena, che da Canterbury portava a Roma. Questa fu, assieme ad altre vie dei Romei che passavano per Genova e lungo la costa adriatica, una fra le più importanti stade europee del medioevo. Lungo di essa si spostavano non solo masse di pellegrini, ma anche lavoratori, e viaggiatori, che portavano la loro esperienza e conoscenza acquisite nei grandi cantieri d'oltralpe. Certamente si potrebbe scrivere molto di più, ma lasceremo le nostre ultime considerazioni per altre occasioni. Tav. 1 La mappa delle chiese in Europa con gli orologi solari ‘a tutto tondo’. Appare evidente che il modello si sviluppò soprattutto lungo la nota via Francigena, una delle più importanti vie di comunicazione europee nel medioevo. Conclusione Nello studio appena condotto, ci siamo volutamente soffermati su una precisa tipologia d’orologio solare medievale che abbiamo voluto chiamare ‘a tutto tondo’ per il particolare abbinamento ad una statua. Possiamo ravvisarne il modello primigenio in alcuni orologi solari Anglo-Sassoni, come quello a Noth Stoke nell'Oxfordshire, e quelli di Escomb e di Langford. Abbiamo tralasciato gli esempi antichi romani ed i rina- Chiunque desiderasse collaborare al progetto 'Opus Dei' può mettersi in contatto con l’autore all’indirizzo e-mail: marnaldi @libero.it Bibliografia essenziale: Per gli orologi solari di Strasburgo, Colmar, Rouffach e Metz, vd.: RENÉ R. J. ROHR, Les Cadrans Solaires Anciens d’Alsace, éditions Alsatia, Colmar 1970, pp. 55-58, 65; R. R. J. ROHR, Meridiane (titolo originale “Die Sonnenuhr”), Torino 1988, pp. 15, 28, 30, 183; Dr HERVÉ STAUB, Horloges silencieuses d'Alsace, Editions Coprur, Strasbourg 1997, pp. 52, 109, 115. Per gli orologi solari di Amiens, Chartres, Laon e Gourdon, vd.: PETER RANSOM, Sundials corner-no 13: The sundial angels of France, in «The British Society for the History of Mathematics», Newsletter 35, Autumn 1997, pp. 26-29; CHARLES K. AKED, The Angel of Chartres, in «Bulletin» of the British Sundial Society, no. 97.3, July 1997; GEORGES DURAND, Monographie de l'église-cathédrale d'Amiens, Mémories des Antiquaries de Picardie, Tome I, 1901-1903. Per gli orologi solari tedeschi, vd.: HUGO PHILIPP - DANIEL ROTH - WILLY BACHMANN, Sonnenuhren Deutschland und Schweiz, Deutsche Gesellschaft für Chronometrie, 1994; PETER LINDNER, sito Internet http://home.arcor.de/peter.lindner/sundials.htm Per gli orologi solari italiani, vd.: ALICE MORSE EARLE, Sundials and roses of yesterday, New York-London 1902, pp. 14,18.; F. RICCARDI, L’arrotino è il beato Giacomo da Varazze?, in «Rivista Ligure», 1845, pp. 321-31; Vedi anche 1844, pp. 230 - 235; L. GRILLO, S. Lorenzo o l’Arrotino nella facciata della Metropolitana, in «Giornale degli Studiosi», 1871, pp. 33 - 35; ORLANDO GROSSO, Il Mistero della Statua dell’Arrotino in San Lorenzo, in «La Liguria Illustrata», 4 (1916), n. 1, pp. 6-11; integrato da A. TRENTINI, Iconografia e simbolismo nelle sculture della facciata di S. Lorenzo in Genova, in «Studi Genuensi», 8 (1970-71), pp. 76-81, 95-100; FULVIO. CERVINI, I portali della cattedrale di Genova e il gotico europeo, Firenze, Olschki, 1993; R. BALESTRIERI P.Tucci (a cura di), Un progetto per la storia dell’astronomia in Liguria, in «Atti del XVI Congresso Nazionale di Storia della Fisica e dell’Astronomia», Como 24-25 maggio 1996. 47 Gnomonica Italiana La meridiana del Millennio Q. S. Lunisolare a Tempo Vero Locale dell’Osservatorio Astronomico delle Alpi Orobiche di Diego Bonata Q Q uindici anni fa nacque a Bergamo l’idea di prio Simbolo dell’Osservatorio, un oggetto quindi di realizzare un osservatorio astronomico, il cospicue dimensioni e originali forme; primo della Provincia: ma gli ostacoli 2 - volevo un quadrante multiplo, che quindi potesse burocratici e le difficoltà economiche raccogliere in un solo orologio più funzioni; l’idea era hanno permesso al Circolo Astrofili Bergamaschi di appunto la reciproca integrazione di uno o più struperseguire e veder realizzati così nobili sogni soltanto in menti attraverso l’utilizzo di un solo gnomone; magari epoche più recenti, con l'effettiva inaugurazione avve- diviso in più sezioni, ma unico. nuta il 30 Maggio 1999. La prima decisione fu quella di realizzare, sul torrione Una nascita non molto cilindrico di 4.2 m di diameno travagliata possiametro, una meridiana ad mo imputare al quadrante ora vera locale esattamente solare che occupa la faca cavallo della direzione ciata principale del torrioSud, uno strumento semne dell’osservatorio; è plice (perché perfettamente infatti cresciuto nelle mie orientato a Sud) la cui unica idee per oltre 3 anni ed è particolarità era il fatto di stato ultimato nella versioessere tracciato su superfine definitiva solamente il cie cilindrica. giorno prima dell'inauguCompletavano lo strumenrazione; ancora oggi to principale, illuminato da manca di una parte della un raggio di luce filtrante sua decorazione. da un foro gnomonico, una Il problema principale meridiana lunare cilindrica non è stato tanto la diffiche a sua volta sfruttava lo coltà di realizzazione, fig. 1 Osservatorio delle Prealpi Orobiche fronte Sud stesso gnomone, o meglio, quanto la scelta di quello che si voleva che lo strumento effettivamente segnasse: l’estremità dell’asta gnomonica, prolungamento ideale si è quindi pensato ad un quadrante triplo, costituito del foro gnomonico solare. dalla combinazione di un orologio piano a riflessione, e Per completare l’opera, alla base dell’asta polare avrebbe dovuto penetrare nella parete dell’osservatorio una due cilindrici. In effetti all'epoca mi ero proposto alcuni punti fissi al intelaiatura metallica sagomata quasi a forma di imbuto, che convergeva, all’interno del cilindro, in uno specprogetto che posso così riassumere: 1 - volevo uno strumento che rappresentasse chio riflettente dell’immagine solare sul soffitto interno l'Associazione e che potesse diventare un vero e pro- della biblioteca dell’osservatorio e precisamente sulla 48 n° 5 - Giugno 2003 per l’appunto costruito per l’occasione ed è costituito da alcuni elementi di legno ed uno gnomone di oltre 2 metri. Fortunatamente al momento del tracciamento definitivo la mia conoscenza del Sud si approssimava, con mio grande sollievo, a 1 cm circa, il che era ben oltre le mie aspettative e mi permetteva di ottenere comunque buone precisioni di tracciamento. L’intero disegno e sviluppo su carta dei due orologi è stato realizzato con il programma Sundial-pro che il sottoscritto ha realizzato per alleviare tutti i suoi problemi di calcolo di orologi solari piani, e che per l’occasione è stato esteso al calcolo di orologi solari tridimensionali: sono serviti oltre 10.000 punti per definire con precisione il complesso delle linee da tracciarsi sul cilindro, in quanto ogni linea in questo caso è una curva che non può essere ricavata conoscendone i soli estremi. Il procedimento di calcolo è assolutamente identico a quello utilizzabile per un normale orologio solare verticale, con l’unica differenza che sia matematicamente sia fisicamente tale orologio deve intendersi tangente ad un cilindro lungo la linea di massima pendenza dello stesso (nel nostro caso la direzione verticale) ed in particolare sulla generatrice orientata lungo la direzione NordSud. Per quanto riguarda la meridiana solare il problema era quindi solo quello di prolungare i raggi estremi dello gnomone (in questo caso il foro gnomonico) sino ad intersecare il cilindro, per trarne le necessarie dedu- fig. 2 Prima configurazione studiata e possibili soluzioni individuate per la meridiana dell’Osservatorio. fig. 3 Metodo per l’identificazione della direzione del Sud (verificato poi con altri metodi diretti ed indiretti). lemniscata del mezzogiorno vero locale. Ma poi non me la sono sentita (per il momento) di forare il locale a cupola dell’osservatorio, sia per le difficoltà operative, sia perché, dopo i calcoli, mi sono reso conto della forma assai complessa della dima metallica da inserire nella parete. Se tale progetto fosse stato portato a termine come lo avevo progettato in questa prima fase, si sarebbe potuto godere tutto l’anno lo spettacolo della lemniscata del tempo medio proiettata il mezzodì locale di Aviatico sul soffitto della biblioteca circolare della specola astrononica, con ampia possibilità di utilizzo anche a livello divulgativo, per esempio con le scolaresche. La meridiana ha poi assunto nella mia mente numerose altre forme, che si sono infine concretizzare in quella forse più semplice e lineare che finalmente è possibile gustare sul cilindro in muratura che si erge sulle pendici del monte Poieto a circa 1100 metri s.l.m., in località Ganda di Aviatico. La cosa più difficile, sembra quasi incredibile, è stata la determinazione della linea del Sud, calcolata con diversi metodi, geometrici e non, che non è il caso di descrivere in questa sede, in quanto molti li conoscono e perché richiederebbero una dettagliata descrizione. Lo strumento che mi ha dato maggiore affidabilità è stato fig. 4 ‘Il Caos’ lo gnomone realizzato in 4 metalli dall’artista Enrico Prometti. 49 Gnomonica Italiana fig. 5 La pietruzza con tre fori che rappresenta il passaggio del Sole al mezzogiorno vero del solstizio estivo del 1900-2000-2001. zioni. Per quanto riguarda invece la meridiana lunare, ho applicato il metodo suggerito dall’ammiraglio Fantoni nel suo libro; quanto è risultato dai miei calcoli è poi stato proiettato sul cilindro. Avendo rinunciato alla lemniscata a riflessione all'interno della biblioteca dell’Osservatorio, si è pensato di arricchire l’orologio lunisolare con qualcos’altro; si è infatti deciso di sfruttare l'estremità dello gnomone per un’ulteriore funzione diurna, quale ad esempio avrebbero potuto essere una lemniscata lungo il mezzogiorno vero locale che attraversasse l’intero quadrante, oppure le direzioni del mezzogiorno vero di alcune città europee. Poi la decisione finale è caduta su un elemento più simbolico, e a dir la verità molto meno pratico, quello che abbiamo chiamato la ”Meridiana del Millenio”: molto semplicemente. in corrispondenza del fig. 7 Visione frontale dell’opera dopo essere stata completata. mezzogiorno vero locale del solstizio d’estate, è stata inserita una pietra con tre forellini spaziati lungo la verticale da meno di 1 mm l’uno dall’altro, per rappresentare la posizione dell’ombra solare nel 1900, nel 2000 e fig. 6 Metodo per l’identificazione della direzione del Sud (verificato poi con altri metodi diretti ed indiretti). 50 n° 5 - Giugno 2003 Sorrisi e Gnomoni Giacomo Agnelli, Brescia - [email protected] Dove va il Sole qando tramonta ? nel 2100, a causa del lento variare della declinazione solare, ma soprattutto per simboleggiare l’inarrestabile scorrere del tempo. È evidente che quest'ultimo ”strumento” è assolutamente simbolico per vari motivi: in quanto gli algoritmi di calcolo della declinazione solare sono poco affidabili ed in quanto lo scostamento fra una misura e l’altra sono inferiori al millimetro e quindi difficilmente rappresentabili su una parete leggermente corrugata, da uno gnomone di 12 mm di diametro (anche se assottigliato all’estremità). il colore del cielo, attraversano l’orologio solare, sino alla cupola dell’osservatorio realizzata dello stesso materiale e proiettata verso il cielo. Anche nella realizzazione dello gnomone sono state profuse numerose energie, soprattutto nel mettere d’accordo la sfrenata ed ardita eccentricità artistica di Enrido Prometti, eclettico espositore al museo d’arte moderna di New York, con le esigenze tecniche: è nato così lo gnomone battezzato ”Il Caos”, frutto della fusione dei quattro metalli che hanno caratterizzato e accompagnato la storia dell’uomo: il bronzo (rame e zinco), il piombo ed infine l'acciaio di cui è fatta l’asta dello strumento. Dal punto di vista artistico, sono stati uniti più stili e materiali costruttivi, dall’affresco, all’incisione, all’utilizzo dell’acciaio, a quello di vetro colorato e pietra grezza.. Il sottoscritto confessa che era molto apprensivo circa l’utilizzo di tutti questi tipi di tecniche e materiali, per il dilemma fra la paura di appesantire troppo lo strumento, ed il desiderio di dare la massima libertà ai realizzatori materiali dello strumento. In particolare devo sottolineare quello che era il desiderio del neo laureato dell’Accademia di Brera Giovanni Savio, che immaginava di unire cielo e terra attraverso una serie di fasce verticali colorate in blu: esse uniscono la meridiana lunare in acciaio che riflette Dopo l’estrema fatica che mi ha visto coinvolto nella realizzazione di una tale opera e soprattutto nel guidare i due artisti, con la collaborazione dall’amico e mecenate dell’opera Roberto Omizzolo meglio noto come Bigio l’Oster, alla fine dell’opera ho constatato come si prova sempre una certa soddisfazione nell’accorgersi d’aver creato qualche cosa di nuovo e ”fortunatamente” funzionante: dopo tutto si pretende che un orologio solare non sia solo bello come un qualsiasi dipinto ma anche che funzioni! 51 Gnomonica Italiana L’orologio solare verticale Si espone un breve studio dell’orologio solare verticale, particolarmente adatto alla computerizzazione, utilizzando, prevalentemente, la trigonometria sferica. La soluzione, alquanto semplice, dimostra la versatilità di questa disciplina. di Riccardo Anselmi L e figure 1 e 2 mostrano il piano Π sul quale si vuole costruire un orologio solare di declinazione d e ortostilo gn. Le coordinate del punto P si ottengono facilmente dopo alcune semplici considerazioni. Si ha: solstizi. Analogamente, fissato un valore di δ, al variare di H si ottengono i punti delle linee diurne corrispondenti al valore della declinazione solare scelta. Nell’esempio del listato che segue risulta δ = -23.44°, per cui la corrispondente linea è quella del solstizio d’inverno. Se, ora, si interpretano le stesse formule in modo opportuno, si possono tracciare le linee orarie italiche e babiloniche. Infatti, per un punto S della sfera celeste in cui si trova il Sole, passano due particolari cerchi massimi: il primo, coincidente con il meridiano NS, rappresenta la linea oraria astronomica definita dall’angolo orario H. Il secondo, tangente al cerchio circumpolare di ampiezza 2 ϕ, rappresenta una linea oraria italica o babilonica, a seconda del lato di tangenza al cerchio. Per calcolare l’ora italica si deve risalire all’ora astronomica di S e calcolarne il relativo angolo orario. Facendo variare la declinazione del Sole sulla stessa linea italica si ottengono i relativi valori di H che debbono essere utilizzati con le stesse formule dianzi presentate. Il passaggio dall’ora italica a quella astronomica si effettua con la formula L'argomento az - d ha il segno - davanti a d perché le declinazioni verso est sono prese con il segno negativo. Dalle note formule che seguono si ricavano h e az: dove H è l’angolo orario, positivo verso ovest e negativo verso est, ϕ la latitudine, δ la declinazione del Sole, h l’altezza e az l’azimut misurato da sud, positivo verso ovest e negativo verso est. Per definire un’ora astronomica è sufficiente dare un valore fisso a H, far variare la declinazione del sole tra -23.44° e 23.44° per trovare tutti i punti che compongono la corrispondente linea oraria. In questo modo le linee orarie astronomiche sono rappresentate soltanto nel tratto compreso tra i fig. 1 fig. 2 52 n° 5 - Giugno 2003 dove H0 è l’arco semidiurno definito dalla nota formula Un listato più dettagliato, scritto in Quick Basic, comprensivo della funzione ATN2 che calcola il corretto valore dell’arcotangente, è disponibile sul sito http://digilander.iol.it/sundials alla pagina Software. Occorrerà lavorarci un po’ sopra per completarlo delle parti mancanti e ripulirlo delle eventuali linee spurie. Trascrivo alcuni brevi listati, in Basic generico, che andranno opportunamente adattati, per essere inseriti in un programma atto a tracciare il grafico del quadrante solare o a generare le coordinate cartesiane dei vari punti dell’orologio. For A_O = -120 To 120 Step 15 / 2 For delta = -23.44 To 23.44 Step 0.05 del = delta * PI / 180 AO = A_O * PI / 180 az = Atn(Sin(AO) / (Sin(fi) * Cos(AO) - Cos(fi) * Tan(del))) senh = Sin(fi) * Sin(del) + Cos(fi) * Cos(del) * Cos(AO) h = Atn(senh / Sqr(-senh * senh + 1)): 'hacca = h * 180 / PI x = gn * Tan(az - d) y = -gn * Tan(h) / Cos(az - d) Pset x, -y, QBColor(11) Next Next La precedente routine serve per il calcolo delle ore astronomiche. Se si modificano le prime due righe nel modo seguente e si elimina un Next, la routine calcola la linea diurna del solstizio invernale: For A_O = -90 To 90 Step 15 / 4 delta = -23.44 Segue, poi, la routine per le ore italiche e quelle babiloniche Sub Piana_Ita() For ita = 12 To 24 'For bab = 1 To 12 For delta = -23.44 To 23.44 Step 0.05 del = delta * PI / 180 cosesse = -Tan(fi) * Tan(del) esse = PI / 2 - Atn(cosesse / Sqr(-cosesse * cosesse + 1)) AOi = (ita * PI / 12 + esse - 2 * PI): Rem italica 'AOi = (bab * PI / 12 - esse): Rem babilonese az = Atn(Sin(AOi) / (Sin(fi) * Cos(AOi) - Cos(fi) * Tan(del))) senh = Sin(fi) * Sin(del) + Cos(fi) * Cos(del) * Cos(AOi) h = Atn(senh / Sqr(-senh * senh + 1)) x = gn * Tan(az - d) y = -gn * Tan(h) / Cos(az - d) If y <= 0 Then Pset x, -y, QBColor(12) Bibliografia: End If GUNELLA ALESSANDRO, La sfera di Matelica, in Next «Gnomonica», n°4, settembre 1999 Next DENIS SAVOIE, La Gnomonique, Les belles lettres, Paris, End Sub 2001 53 Gnomonica Italiana Rassegna Stampa Andrea Costamagna, Como - [email protected] A partire da questo numero, Gnomonica Italiana diventa un po’ più ‘internazionale’. È con grande piacere infatti che annuncio l’inizio di una collaborazione con le altre riviste edite dalle associazioni di gnomonica estere. Non si tratta solo di un semplice scambio di pubblicazioni. Lo scopo è quello di avvicinare maggiormente gli gnomonisti di tutto il mondo dando notizia dei loro studi e ricerche, esperimenti e realizzazioni facendo una breve recensione degli articoli pubblicati sulle varie riviste di gnomonica. I primi ad aver aderito con entusiasmo alla nostra iniziativa sono stati gli gnomonisti spagnoli seguiti da quegli austriaci, ma siamo sicuri che ben presto si aggiungeranno anche molti altri. In questo numero iniziamo quindi con il pubblicare il sommario dell’ultimo bollettino delle società di gnomonica spagnola e austriaca. RUNDSCHREIBEN ANALEMA È stato pubblicato il n. 25 (Maggio 2003) del Rundschreiben, bollettino di 12 pagine edito dalla Società Gnomonica Austriaca. È stato pubblicato il n. 37 (Gennaio Aprile 2003) di Analema, bollettino di 25 pagine della Asociación de Amigos de los Relojes de Sol. CARLOS ESTEVE SECALL, ¿Existió alguna vez, en España, una escuela de Gnomónica?, pagg. 3-4 (È esistita, in passato, in Spagna, una scuola di Gnomonica?); MANUEL MARIA VALDÈS e MERCEDES PUEYO, El ‘Libro de buen amor’ - las horas canónicas de un goliardo, pagg. 5-8 (Il ‘Libro del Buon Amore - Le ore canoniche di un goliardo’, composto verso il 1330 da Juan Ruiz, arciprete di Hita vicino a Zaragoza e che fra i versi 372 e 388, costituisce una parodia delle ore canoniche); ALESSANDRO GUNELLA, El astrolabio ‘católico’ i su influencia en la gnomónica, pagg. 9-13 (‘Astrolabio cattolico e la sua influenza sulla gnomonica’, in cui il termine ‘cattolico’ ha il significato di ‘universale’); LUIS HIDALGO, El ‘Analema novum’ - un ábaco tan antiguo como poco difundido, pagg. 14-15 (L’ ‘analema novum’: un abaco tanto antico quanto poco conosciuto); JOAN OLIVARES, Un reloj ecuatorial para el Póligono industrial ‘Rey Juan Carlos‘ de Almussafes (Valencia), pagg. 16-17 (Un orologio equatoriale per il polo industriale ‘Rey Juan Carlos I’ di Almussafes - Valencia); LUIS HIDALGO, Costrucción de un reloj horizontal o vertical de una manera rápida y precisa, pagg. 21-24 (Costruzione di un orologio orizzontale o verticale con un metodo rapido e preciso); JACINTO DEL BUEI e JAVIER MARTÍN-ARTAJO G., El Major reloj de sol horizontal de España, pag. 25 (articolo sul più grande orologio solare orizzontale di Spagna, costruito recentemente nel Parco della Asturie a Rivas Vaciamadrid. Ha una superficie circolare del diametro di 50 metri e uno gnomone polare di acciaio con punto gnomonico a 6,5 metri da terra). KARL SCHWARZINGER, Rafael Soler Gayá, Palma de Mallorca- Gnomonisten aus aller Welt, pagg. 2-3 (opere dello gnomonista spagnolo di Palma di Maiorca Rafael Soler Gayá - rubrica gnomonisti da tutto il mondo); KARLHEINZ SCHALDACH (unter Mitarbeit von Alfons Klier), Der früheste europäishe Text über die Zylindersonnenuhr Zur Handschrift a V7, 30-37, in der Bibliothek der Abtei St. Peter in Salzburg (Teil 2), pagg. 4-7 (seconda parte di uno studio con testo in latino e traduzione in tedesco del più antico manoscritto europeo sui quadranti solari cilindrici conservato nella biblioteca dell’Abbazia di S. Pietro a Salisburgo); JOHANN CULEK, Gab es Mittagweiser an der ehemaligen Kirche in Markgrafneusiedl, NÖ?, pagg. 8-10 (si riferisce ad un oculo esposto a sud su un’antica chiesa); HEINRICH STOCKER, Die Winkelsonnenuhr in Thal, Osttirol Aus der Werkstatt unserer Mitglieder, pagg. 11-12 (per la rubrica dedicata ai lavori degli associati, si descrive un quadrante realizzato a Thal -Osttirol - su due superfici piane verticali ad angolo poste su due pareti adiacenti e funzionante con un solo gnomone rettilineo polare). OSTERREICHISCHER ASTRONOMISCHER VEREIN Dr. Helmut Sonderegger A-6800 Feldkirch, Sonnengasse 24 email: [email protected] GSA - homepage: http://members.aon.at/sundials ASOCIACIÓN DE AMIGOS DE LOS RELOJES DE SOL www.relojesdesol.org 54 n° 5 - Giugno 2003 Iperboli diurne coi fasci proiettivi di Marco Rossi I n questo articolo attraverso l’uso di fasci di rette tra loro proiettivi, concetto proprio della Geometria Proiettiva, tracceremo in modo grafico le coniche diurne in un quadrante solare piano comunque orientato. Applicheremo il metodo solo alla costruzione delle iperboli, tralasciando le ellissi e le parabole, per le quali il metodo risulta meno comodo e conveniente. b - c’ e le rette b’ - c (e tutte le coppie di rette alterne di questo tipo), sono, per una proprietà delle costruzioni proiettive, allineati con U, centro di proiettività. In questo modo è determinata una relazione di proiettività fra il fascio S e il fascio S’; questa proiettività, che è unica, come già detto determina una unica conica. Analizzando fig. 1 è possibile capire come si può giungere allo stesso risultato se si conoscono quattro punti e la tangente in almeno uno di essi, oppure tre punti e le tangenti in due di essi. Come ogni gnomonista sa, la traccia che l’ombra del Sole descrive su un quadrante piano comunque orientato è una conica in quanto il piano del quadrante ”taglia” il cono che si genera fig. 1 tra il Sole, nel suo apparente moto quotidiano attorno alla Terra, e lo gnomone. Per descrivere la seguente applicazione di Geometria Proiettiva, senza inoltrarsi in dettagliati aspetti teorici, per i quali ci sono molti testi specifici, bisognerà enunciare almeno un teorema: ”Il luogo delle intersezioni delle rette corrispondenti di due fasci proiettivi complanari e distinti, rispettivamente di centro S ed S’, è una conica passante per i centri dei due fasci. Le rette corrispondenti alla retta che unisce i centri (retta SS’ in fig. 1) a seconda che venga considerata come appartenente al fascio S oppure S’, sono le tangenti alla conica in S’ e in S (rette S’U e SU in fig. 1)”. In parole povere, rischiando di essere un po’ grossolano, ma con l’unico intento di arrivare al punto, se abbiamo a disposizione cinque punti distinti su un piano, di cui almeno tre non allineati, possiamo tracciare la conica che passa per quei cinque punti. Questa conica è l’unica a passare per quei cinque punti. Riferendosi a fig. 1, per trovare un nuovo punto della conica (il punto D), basterà tracciare dal fascio S una retta a piacere d, nel punto in cui questa interseca la retta c’ (ma il discorso è analogo con a’ o b’) si tracci una retta che congiunga il punto appena trovato col centro di proiettività U. Dove il prolungamento di questa retta incontra la retta c (e analogamente a o b) del fascio S passerà la retta corrispondente della retta d del fascio S, cioè la retta d’ del fascio S’. Il punto d’intersezione fra d e d’ sarà il punto D cercato. Applichiamo quanto detto sopra al caso che ci interessa, ovvero alla costruzione sul piano dell’orologio di una linea diurna, per una determinata declinazione solare. Come abbiamo appena detto, se vogliamo determinare una conica ci servono cinque elementi (punti o tangen- Nella pratica si agisce come segue: si prendono due dei cinque punti come centri di due fasci di rette (S e S’) e da questi si proiettano i punti rimanenti A, B e C attraverso le rette a, b, c proiettate da S e le rette corrispondenti a’, b’, c’ proiettate da S’. I punti di intersezioni fra le rette a - b’ e le rette a’ - b , come fra le rette 55 Gnomonica Italiana fig. 2 dell’iperbole, la costruzione si conclude rapidamente come segue. Gli asintoti individuano, a sinistra la direzione del punto improprio A e la retta a tangente in esso; a destra la direzione del punto improprio B e la tangente corrispondente b. L'intersezione dei due asintoti, in qualità di tangenti all’iperbole, determina il centro di proiettività U, che coincide con il punto di mezzo del segmento CE. Per il vertice dell’iperbole C si fanno passare due rette corrispondenti c e c’ parallele ad a e b rispettivamente, tracciate da A e B centri di fasci di rette impropri. Per trovare un punto qualsiasi D dell’iperbole basterà tracciare una retta da uno dei due fasci, ad esempio dal fascio A e quindi parallela all'asintoto a, che chiameremo d. Dove questa retta interseca la retta c’ si individua il punto F. Uniamo F con il centro di proiettività U e nel punto in cui si interseca con la retta c individuiamo il punto G per il quale passerà la retta corrispondente a d e cioè d’ del fascio di centro B. L'intersezione di d con d’ è il punto cercato D. ti). Gli elementi possono essere anche impropri, cioè ”all’infinito”, e questo ci tornerà utile tra poco. Per tracciare un’ellisse o una parabola il metodo proiettivo non risulta particolarmente comodo, ma quando si tratta di tracciare un’iperbole, che fortunatamente è la conica di gran lunga più frequente sui quadranti solari, le cose si semplificano di molto. Infatti, potendo facilmente ricavare gli asintoti, che individuano i due punti impropri dell’iperbole e al tempo stesso rappresentano le due tangenti all’iperbole nei punti impropri, gli elementi a disposizione sono già quattro e rimane quindi da determinare solo un altro elemento, per esempio un vertice dell’iperbole, che è facile da trovare sulla sustilare. In fig.2 è illustrato il procedimento completo per la determinazione di un punto generico D, dell’iperbole diurna di un giorno qualsiasi quando il Sole ha declinazione δ. Si tracciano con il solito procedimento grafico gli elementi principali del quadrante solare fino a determinare la sustilare. Su di essa sarà semplice tracciare i vertici delle iperboli con declinazione solare ±δ, individuando i punti C ed E. Nel punto di mezzo del segmento CE si troverà il punto U dove si dipartono i due asintoti. Essi avranno un’inclinazione η rispetto alla sustilare pari a: Conclusione semi-seria: sono d’accordo con chi dirà che questo metodo, come buona parte dei metodi grafici, è superfluo. Ma come diceva Oscar Wilde ”Nulla è più necessario del superfluo”. Bibliografia: Dove δ è la declinazione solare e γ è l'elevazione dello stilo polare. Si possono tracciare anche gli asintoti graficamente ribaltando sul piano del quadrante il cono delle declinazioni solari opportunamente sezionato alla declinazione del giorno. Trovati gli asintoti e il vertice GIOVANNA VIOLA, Geometria Descrittiva e Proiettiva, ed. Cortina, 1985 R. COURANT - H. ROBBINS, Che cos’è la matematica, Boringhieri, Torino, 1971, rist. 1998. 56 n° 5 - Giugno 2003 I Quiz Alberto Nicelli, Pavone Canavese (TO) - [email protected] Inviate le vostre soluzioni all'indirizzo di posta elettronica [email protected], oppure, per chi non disponesse di e-mail, all'indirizzo di posta ordinaria: Alberto Nicelli Via Circonvallazione 17/5 10018 Pavone Canavese (TO). Le risposte saranno pubblicate nel prossimo numero di Gnomonica Italiana, insieme all'elenco dei solutori. Se volete proporre voi stessi dei Quiz, inviateli con le relative soluzioni e saranno presi in considerazione per la pubblicazione. In tal caso sarà citato il nome del proponente. Ci si attenga alle seguenti norme generali: · Il testo dei Quiz deve essere breve ed esauriente. · La soluzione non deve risultare troppo difficile, ma concettualmente deve essere significativa. · L'eventuale ricorso a formule matematiche deve essere limitato a quelle più comuni della teoria gnomonica. Effemeridi fai da te Durante una vacanza in una località di villeggiatura, ad uno gnomonista viene chiesto di realizzare un semplice quadrante solare sulla facciata di un albergo. Con sè non ha tutti i suoi strumenti, tantomeno il comodo computer, ma accetta di buon grado, valutando di poter effettuare ugualmente il lavoro. Dopo aver rilevato alcune misure col metodo della tavoletta, effettuate in diversi istanti durante la giornata del 7 Luglio, per calcolare la declinazione della parete tira fuori dal portafogli una fotocopia della pagina di un almanacco astronomico relativa alle effemeridi del Sole per il mese di Giugno (gli era servita per una precedente realizzazione, prima di partire per le ferie); calcolatrice alla mano verifica che negli ultimi giorni di Giugno la variazione di longitudine del Sole si mantiene uguale a 0,953°/giorno, quindi prende nota che il 30 Giugno, alle ore 0 di T.U., risulta: Longitudine = 97,834° ; Ascensione Retta = 6h 34m 4,4s; Equazione del Tempo = -3m 28,1s. Come ha fatto a calcolarsi con ottima precisione l’Ascensione Retta, la Declinazione e l’Equazione del Tempo per le ore 0 di T.U. del 7 Luglio ? [Nota: lo gnomonista non aveva cognizioni approfondite di astronomia teorica, ma conosceva bene le formule di trasformazione fra i sistemi di riferimento celesti…] Gnomone a padella Sulla facciata di una trattoria, esposta esattamente a Sud, il proprietario si è fatto realizzare uno spiritoso orologio a ore italiche e babiloniche: per far pubblicità al suo locale, infatti, come gnomone ha preteso nientedimeno che… una padella! Il manico è infisso nella parete e giace sul piano meridiano, la base della padella è ortogonale all’asse polare, con la parte interna rivolta a Nord. Il profilo dell’ombra della padella indica sia le ore italiche che quelle babiloniche. Come funziona l’orologio? E in che modo possono essere state state progettate le linee orarie ? [Proposto da A. Gunella. Latitudine 42°; declinazione parete 0°. Si schematizzi la padella come un cilindro circolare: diametro di base 28 cm, altezza 5 cm; manico rettilineo ortogonale all’altezza e fissato al bordo superiore della padella: porzione emergente dal muro 25 cm ] Soluzione dei Quiz pubblicati nel N°4 di Gnomonica Italiana Orologio cubico Un artigiano sta lavorando a un orologio poliedrico a forma di cubo, appoggiato su un tavolo all’aperto e con orientazione incognita. Su una faccia laterale l'ombra di un ortostilo indica le 19 italiche. Su un’altra faccia laterale un ortostilo segna le 8 temporarie… Sulla faccia superiore l’ombra di uno stilo polare cade a 30° dalla linea meridiana, ma non indica nessuna ora, perché su quella faccia l’artigiano deve ancora tracciare le restanti linee orarie di un orologio orizzontale… Per quale latitudine è stato progettato l’orologio cubico ? Risposta: la latitudine per cui è stato progettato l’orologio è di 48,8°. L'orientamento del cubo sul tavolo è incognito e molto probabilmente non corretto. Tuttavia gli orologi sulle sue facce segnano sempre ore perfettamente coerenti con la posizione relativa del Sole (come se l’orientamento del cubo fosse corretto e il Sole avesse un altro angolo orario e un’altra declinazione rispetto ai valori reali nel momento dell’osservazione). Le 19 italiche indicano che mancano 5 ore al tramonto (non di quel giorno ovviamente, se l’orientamento è scorretto!) e dalle 8 temporarie si desume che queste 5 ore equivalgono a 1/3 dell’arco diurno (4 ore temporarie su 12), quindi l’arco diurno è di 15 ore. Dal mezzodì 57 (ora 6 temporaria) il Sole ha completato 1/6 di arco diurno (8-6 = 2 ore temporarie su 12), ne consegue che al momento dell’osservazione sono passate 15/6 = 2,5 ore, da cui risulta un angolo orario del Sole di 37,5°. L’ombra dello stilo polare rappresenta quindi la linea oraria delle 14 e mezza. L’angolo α fra la linea oraria e la meridiana dipende dall’angolo orario H e dalla latitudine ϕ secondo la formula da cui si ricava la latitudine. [Solutori: Pier Giuseppe Lovotti; Carmelo Urfalino; M.M. Valdés; Antonino Alizzi] Gnomonica Italiana Gnomone mancante Un antico e pregevole orologio solare risulta ancora in buone condizioni di conservazione, ma lo stilo polare è stato rimosso. L’orologio, su parete verticale declinante verso Ovest, è costituito da linee orarie alla francese, e da nessun altro elemento. Il centro dell’orologio, evidenziato dal buco in cui era infisso lo stilo, risulta comodamente accessibile. Si vuole reintegrare l’orologio del suo stilo polare, risalendo dal tracciato delle linee orarie ai valori originali di declinazione e di latitudine usati dall’antico costruttore. Spesso, infatti, si usavano valori grossolanamente approssimativi rispetto alle misure ottenibili oggi, ma per rispettare il valore artistico dell’opera ci si vuole limitare al fedele ripristino della sua funzionalità originale. Per risalire alla direzione della sustilare e all’elevazione dello stilo coerenti col tracciato, sono state effettuate delle misure accurate e da queste sono stati calcolati gli angoli che alcune linee orarie formano con la verticale. (Proposto da A. Gunella) Risposta: i valori usati dal costruttore sono: latitudine 43°; declinazione della parete 30°. Ne conseguono un’elevazione dello stilo polare di 39,3° e un angolo sustilare di 28,2°. Il problema ha un certo interesse pratico, per cui lo approfondiamo proponendo due diversi approcci risolutivi, uno analitico e uno geometrico. Quest’ultimo richiede solo l’uso di riga e compasso, senza misurazioni di angoli, come nella versione originale del Quiz proposto da Gunella. Soluzione analitica Si può usare la nota relazione che lega l’angolo a fra la linea oraria e la linea meridiana, la declinazione della parete e l’angolo orario H: Siccome le incognite sono due, la latitudine e la declinazione della parete, basta applicare l’equazione a due linee orarie qualsiasi e risolvere il sistema risultante. Data l’inevitabile imprecisione delle misure, per ogni coppia di linee scelte si ottiene una coppia di valori di ϕ e di δ lievemente diversi: i valori più probabili si ottengono facendo la media fra tutte le coppie di valori in questo modo ottenibili. Facendo i calcoli si ottengono valori molto prossimi a 43° per la latitudine e a 30° per la declinazione della [Nota: i dati numerici sono sovrabbon- parete. danti, ma nella realtà si presterebbero a verifiche sulla coerenza progettuale dell'orologio.] 58 Soluzione geometrica Il metodo richiede che esistano due coppie di linee orarie fra le quali ci sia una differenza di 6 ore. Nel nostro esempio sono disponibili le linee orarie delle 11 e delle 17 e quelle delle 12 e delle 18 (fig. 1 ). Col compasso si traccia una circonferenza di raggio arbitrario che passi per il centro C dell'orologio e che intersechi le due coppie di linee orarie, rispettivamente in S, T e P, M. Sia O il centro della circonferenza. Tracciando i segmenti ST e PM si determina il punto X. La retta XO interseca la circonferenza in due punti, A e B. I segmenti CA e CB sono perpendicolari. CA è la sustilare, CB è parallelo all'equinoziale (la dimostrazione richiede una conoscenza approfondita della geometria proiettiva, motivo per cui il Quiz è stato proposto in modo che permettesse anche una risoluzione analitica più ‘standard’). Dopo aver trovato la sustilare bisogna ancora trovare l’elevazione dello stilo, e questa parte della costruzione si basa su concetti ben noti. Si sceglie ad arbitrio una linea di orizzonte, che interseca la meridiana in N, la sustilare in H e la linea delle 18 in L (fig. 2). Si traccia una semicirconferenza di diametro NL e poi la perpendicolare all’orizzonte nel punto H, che la intereseca in G. Il segmento HG rappresenta l’ortostilo e l'angolo NGH rappresenta la declinazione della parete. Si traccia il segmento HG' perpendicolare in H alla sustilare e di lunghezza uguale all’ortostilo: il segmento CG' è lo stilo polare; l’angolo HCG' è la sua elevazione. La lunghezza effettiva dello stilo polare deve essere scelta in armonia con le proporzioni del quadrante. [Solutori: Pier Giuseppe Lovotti, soluzione analitica] n° 5 - Giugno 2003 Tempo vero e tempo medio. L'Equazione del Tempo di Daniele Bellio C hiunque si interessi di astronomia ha certamente avuto modo di trovarsi di fronte a questioni riguardanti la misura del tempo e a dover spesso eseguire l'operazione di trasformazione del tempo solare vero in tempo solare medio o viceversa. Per chi avesse avuto l’occasione di volgere lo sguardo ad una meridiana (orologio solare), lo sconcerto nel vedere l’ora indicata da tale strumento differire, magari in modo assai sensibile, dall’ora del proprio orologio da polso deve certamente avere suscitato una legittima curiosità verso il motivo di tale differenza. Chi di noi, inoltre non ha avuto modo di osservare come, nei mesi di gennaio e febbraio, l’allungamento delle giornate sembri evidente alla sera ma non al mattino ? Tutte queste situazioni, apparentemente diverse, sono invece legate ad uno stesso fenomeno, noto come Equazione del Tempo. Scopo di queste righe è quello di chiarire il significato di tale termine, da quali fatti astronomici tale fenomeno abbia origine, nonchè le sue caratteristiche. Innanzitutto precisiamo che con il termine Equazione del Tempo si indica la quantità, espressa in minuti e secondi di tempo, che permette di passare dal tempo solare medio al tempo solare vero o viceversa. Il Tempo Solare Vero è il tempo indicato dal moto del Sole, dato cioè dalla posizione (angolo orario) del Sole nel suo moto diurno di rotazione attorno all’asse terrestre ed è quello generalmente fornito dagli orologi solari (benchè, come noto, sia la terra a descrivere un’orbita attorno al Sole, si parlerà qui di moto del Sole riferendosi al moto solare apparente prodotto come riflesso di quello terrestre). La sfera celeste descrive, giornalmente, una rotazione avente come asse l’asse terrestre in modo tale che, in 1/24 di giornata essa ruota di 360°/24 cioè di 15°. Il tempo impiegato dalla sfera celeste a descrivere 15° si chiama ORA SIDERALE, perciò potremo dire che: nel suo moto diurno la Sfera Celeste descrive un angolo di 15° ogni ora siderale. Analogamente, il tempo che intercorre tra 2 successive culminazioni del Sole si dice GIORNO SOLARE e la sua 24a parte ORA DI TEMPO SOLARE. La regolarità del moto di rotazione terrestre potrebbe far pensare che, in qualsiasi giorno dell’anno, anche il tempo impiegato dal Sole a compiere una rotazione completa sia costantemente uguale a 24 ore di lunghezza costante, pur se più lunghe di quelle siderali. La realtà è invece ben diversa. Per motivi che esamineremo in seguito il moto dell’Orologio Sole è particolarmente irregolare, nel senso che il tempo impiegato dal sole a descrivere 360° attorno all'asse terrestre è in pratica diverso da un giorno all’altro dell’anno. D’altra parte, la vita civile ha bisogno di un modo di conteggiare il tempo che sia il più possibile regolare e costante. Pensiamo per un momento alla nostra continua ricerca di precisione negli orologi. Desideriamo possedere orologi ‘precisissimi’, cioè che ritardino o anticipino il meno possibile. In pratica si vorrebbe che, supponendo le lancette dell’orologio allineate alle ore 12 di un dato giorno, dopo esattamente 24 ore esse lo siano nuovamente. Per quanto detto poc’anzi, ciò è in contrasto con il moto dell’orologio che scandisce il tempo in natura, il Sole. È proprio tale irregolarità nel moto solare che viene quantificata dall’Equazione del Tempo. Le cause dell’Equazione del Tempo. I fenomeni che danno origine all’Equazione del Tempo sono di carattere prettamente astronomico e precisamente: l’obliquità dell’Eclittica; l’eccentricità dell’orbita terrestre. 59 Gnomonica Italiana Consideriamo la volta celeste (fig.1), in cui NS è l’asse terrestre, EE’ l’equatore e PP’ l’eclittica. Come si sa, la rotazione diurna della terra attorno ad NS produce il moto apparente diurno del Sole in senso orario (freccia F). Si osserva anche che, rispetto alle stelle fisse, il Sole si sposta, durante l’anno, lungo l’eclittica (in senso antiorario) percorrendola per l’appunto in circa 365 giorni. Il cerchio dell’eclittica è inclinato dell’angolo ε = 23° 27’ (Obliquità dell’Eclittica) rispetto all’Equatore, in quanto tale è l’inclinazione dell’asse terrestre rispetto alla perpendicolare al piano dell’orbita. felio ad un massimo di 61’ 8’’ al perielio). In base alla seconda legge di Keplero, infatti, la velocità di percorrenza dell’orbita decresce al crescere della distanza del pianeta dal Sole. Si consideri allora la figura 3 in cui T è la Terra, p ed a sono rispettivamente perigeo ed apogeo, ABCD la proiezione dell’orbita sulla sfera celeste, sul piano dell’Eclittica P P’: La velocità di spostamento del Sole è massima in p e minima in a. Si può però pensare un sole immaginario (Sole Fittizio) che percorra la traiettoria ABCD, proiezione dell'orbita sull'eclittica PP’, in modo uniforme (archi uguali in tempi uguali). Se allora supponiamo il Sole Vero Sv e quello Fittizio Sf partire contemporaneamente dal punto p, vedremo Sv (a causa della sua maggior velocità) superare Sf, poi le due velocità uguagliarsi ed infine Sf riconquistare terreno in modo che in a entrambi (avendo percorso metà orbita) si troveranno appaiati. Nella seconda parte dell'orbita si vedrà invece Sv, che ha adesso la velocità minima) rimanere indietro rispetto ad Sf, poi accelerare, fino a raggiungere nuovamente Sf in p. fig. 1 Se in un dato giorno il Sole, quando passava al meridiano del nostro luogo, si trovava in A, il giorno successivo esso si troverà in A’ e quindi, per riportarlo al nostro meridiano, la sfera celeste dovrà ruotare ancora dell’arco MM’, che è la proiezione di AA’ sull’equatore (fig.2) in quanto la sfera ruota su NS e non su TT’. L’arco AA’, di cui il Sole si sposta giornalmente sull’Eclittica, è variabile in quanto l’orbita terrestre non è circolare ma ellittica (secondo le note leggi dei moti planetari) e quindi la velocità di spostamento giornaliero varia di conseguenza (da un minimo di 57’ 11’’ all’a- Le diverse lunghezze degli archi giornalieri, percorsi dal Sole Vero e dal Sole Fittizio, producono differenze fra i passaggi al meridiano dei 2 soli che raggiungono i 7m 42s. Più precisamente, tali differenze sono nulle il 2 Gennaio (perigeo) il 2 Luglio (apogeo) mentre sono + 7m 42s il 1 Aprile e - 7m 42s il 1 Ottobre.1 In tal modo, dal 2 Gennaio al 2 Luglio il Sole Vero giunge al meridiano più tardi del Fittizio, dal 2 Luglio al 2 Gennaio avviene il contrario. fig. 2 fig. 3 1 A causa del noto procedimento con cui, nella pratica, l’anno Tropico viene ‘arrotondato’ a 365 giorni esatti, con la perdita di quelle ‘circa’ 6 ore ogni anno (che la maestra ci insegnò a capire fin da piccoli), le date di Perigeo ed Apogeo del Sole variano da un anno all’altro: così nel 1998 esse furono 4 Gennaio e 3 Luglio, nel 1999 3 Gennaio e 6 Luglio, nel 2002 2 Gennaio e 6 Luglio. Noi adotteremo qui dei valori ‘medi’ di riferimento, quelli sopracitati. 60 n° 5 - Giugno 2003 L’andamento di tali differenze è rappresentato in fig. 5a. A questo punto si deve anche considerare l’obliquità dell’Eclittica. La volta celeste ruota attorno ad NS e non attorno a TT’ (Asse dell'Eclittica) ed è l’equatore che misura il tempo, mentre il Sole si sposta sull’Eclittica. Medio che è quello correntemente usato e misurato dagli orologi. Tale quantità risulta nulla 4 volte all’anno, il 16 Aprile, il 14 Giugno, il 2 Settembre ed il 25 Dicembre; e varia tra due valori massimi di circa + 14m 18s l’11 Febbraio e - 16m 24s il 3 Novembre. Perciò ad esempio il 3 novembre le ore 12 di Tvero corrisponderanno alle ore 11h 43m 36s di Tmedio, cioè il Sole vero passerà al meridiano 16 minuti e 24 secondi prima del Sole medio, quindi anticipa; analogamente l’11 Febbraio le ore 12 di Tvero corrisponderanno alle 12h 14m 18s di Tmedio e quindi il Sole vero passerà in meridiano con 14 minuti e 18 secondi di ritardo rispetto al Sole medio. Resta comunque inteso che con tale correzione si passa dal T.V. locale al T.M. locale (o viceversa, mentre per passare al Tempo Legale o di Zona (per noi il T.M.E.C. o Tempo Medio dell’Europa Centrale) si deve operare un’ulteriore correzione (Costante Locale) che dipende dal luogo e corrisponde alla differenza in longitudine rispetto al Meridiano Centrale del Fuso (Meridiano dell’Etna). Per Treviso, per cui è Dl = 48m 59s Est, si ha CostLoc = 11m. Come esempio, supponiamo di voler determinare l’istante in cui si verifica il Mezzogiorno Vero (quell’istante che spesso attendiamo per misurare la declinazione di una parete o per verificare la correttezza di una nostra realizzazione gnomonica) a Treviso il 27 Ottobre 2002. Come dovremo procedere? fig. 4 Per questo motivo, per confrontare gli archi percorsi sull’eclittica e sull’Equatore bisogna anche tener conto dell’inclinazione tra i due cerchi. Osservando la figura 4a e 4b si nota come agli equinozi l’arco sull’Eclittica γA sia maggiore dell’arco γM sull’Equatore, mentre ai solstizi esso è minore (BB’< QQ’). In conclusione: ‘Ad archi uguali, percorsi in tempi uguali, sull'Eclittica, non corrispondono archi uguali sull'Equatore’. Si dovrà allora ricorrere ad un secondo Sole fittizio che corregga tali differenze. Tale Sole fittizio (Sole Medio) è stato scelto in modo da soddisfare alle seguenti 3 condizioni: 1) Descrivere l'Equatore con moto uniforme; 2) Coincidere col primo Sole Fittizio ai solstizi ed agli equinozi; 3) Descrivere l'Equatore nello stesso tempo in cui l'altro descrive l'Eclittica. Questo secondo Sole fittizio mostra differenze nel moto, rispetto al Sole Vero, ancora più evidenti che non il primo. Esse sono nulle il 23 Marzo, il 26 Giugno, il 22 Settembre ed il 22 Dicembre, mentre danno 4 valori massimi di + 9m 36s il 5 Febbraio ed il 9 Agosto, e di 9m 36s il 6 Maggio ed il 6 Novembre (vedi fig. 5b). La curva dell’Equazione del Tempo. L’Equazione del Tempo, e siamo finalmente alla conclusione del nostro percorso, non è che la somma algebrica delle varie differenze viste finora tra Sv e Sf, e si ottiene dalla somma delle ordinate dei diagrammi 5a e 5b, ottenendo l’andamento mostrato in fig. 5c. La quantità così determinata è l’ammontare complessivo che si deve sottrarre o sommare al Tempo Solare Vero dato dalle meridiane per avere il Tempo Solare fig. 5 61 Gnomonica Italiana Innanzitutto dovremo determinare l’entità dell’equazione del tempo per quel giorno, consultando le tabelle che la forniscono giorno per giorno, e troveremmo così: -16m 04s (attenzione al segno, perché alcuni testi forniscono come valore dell’Equaz. del Tempo la differenza Tv - Tm , altri quella Tm - Tv , e quella appena citata è Tm - Tv ), cosicché avremo Tm = Tv + Eq. Tempo Allora: Tm del fuso = Tv + Eq. Tempo Tm locale = Tv + Eq. Tempo + CostLoc In definitiva, a Treviso il 27 Ottobre 2002, il mezzogiorno vero si avrà alle: 12h 00m 00s - 16m 04s + 11m 00s = 11h 54m 56s Questa sarà l'ora, data dal nostro prezioso orologio da polso, alla quale effettueremo la nostra altrettanto preziosa misurazione. seguenza, in una fissata località, dalla sua altezza sull’orizzonte locale ad una fissata ora. Come ben sappiamo questo significa che l’estremità di uno stilo, sia esso polare o verticale, produce un’ombra la cui estremità muta la sua posizione, lungo una definita linea oraria, col trascorrere dei giorni. È questo il fenomeno che origina le Curve Diurne di un orologio solare (quelle fastidiose iperboli, così difficili da disegnare, almeno quando le dovevamo disegnare a mano o con improbabili curvilinei, mai adeguati!). Se non esistesse il fenomeno dell’equazione del tempo, l’estremità dell’ombra si limiterebbe a percorrere in su ed in giù una singola linea oraria retta, nel corso di un anno, muovendosi tra le due iperboli solstiziali. La differenza tra Tempo Medio e Tempo Vero comporta invece un moto dell’estremità dell’ombra che non è più rettilineo (in una sola dimensione) ma in due dimensioni (moto piano generico), secondo una curva che è possibile calcolare e tracciare. Per fare ciò ci ricolleghiamo al fatto che il trascorrere dei giorni equivale ad una variazione di declinazione del Sole, e questo ad uno spostamento della lunghezza dell’ombra, mentre l’Equazione del Tempo comporta uno spostamento dell’ombra stessa praticamente su un’altra linea oraria. La combinazione dei due spostamenti conduce al fatto che l’estremità dell’ombra dello gnomone segue una curva particolare (che gli anglosassoni definiscono Analemma, ben diversa come significato da quella riportata da Vitruvio, a cui noi siamo abituati) usualmente nota come Lemniscata del Tempo Medio, che con soddisfazione amiamo riprodurre sui nostri qua- La Lemniscata del Tempo Medio (o Analemma). L'andamento dell’Equazione del Tempo nel corso di un intero anno è quello rappresentato dalla figura 5c; tuttavia c’è un’interessante conseguenza, dovuta al fatto che ad ogni giorno dell’anno, cioè ad ogni diversa posizione della Terra sulla propria orbita oppure, per quanto visto, ad ogni diversa posizione del Sole sull’eclittica, corrisponde un diverso valore della declinazione del Sole, che varia annualmente tra 23° 27’ e -23° 27’. Così il trascorrere dei giorni, durante l’anno, è evidenziato dalla variazione della declinazione solare e di con- fig. 6 62 n° 5 - Giugno 2003 Curiosità gnomoniche Nicola Severino, via Lazio, 9 - 03030 Roccasecca (FR) - [email protected] Negli scavi archeologici della ‘The Grance, Basing House’ nello Hampshire, è stato ritrovato nel 2002, tra l altre cose, anche un ‘pocket sundial’ risalente al presumibilmente al XVI secolo. http://www.hants.gov.uk/museum/ archaeology/basingho/finds.html Il più antico orologio del mondo: il 10 aprile del 2001, fu pubblicata su internet una pagina web con la notizia del più antico orologio (megalitico) del mondo. È una scoperta fatta dagli archeologi dell’Università di Dallas e dal Polish Insitute nell’importante area archeologica di Nabta, a circa 100 km a Ovest di Abu Simbel. L’area di Nabta è tra le più importanti per le ricerche relative ai tempi preistorici. Essa misura 5000 metri quadri. Tra le altre cose è stato ritrovato un orologio megalitico simile a quello di Stonhenge. È formato da un circolo di pietre di 4 metri di diametro; 6 pietre sono poste al centro del cerchio e formano due direttrici di tre pietre ciascuna (poste come menhir) nella direzione EstOvest. Le pietre centrali fungerebbero da gnomoni e le loro ombre sulle pietre del cerchio darebbero la misura del tempo. L’orologio, secondo gli archeologi, risale a 6500 anni fa! http://www.crystalinks.com/clocks.htm Un altro curioso e significativo ritrovamento proviene da Parthenay e saebbe conservato nel Museo Georges Turpin. Il ritrovamento consiste in frammenti di ardesia che ricomposti hanno dato vita ad un orologio solare orizzontale. Sarebbe studiato da Claude Guicheteau. Lo strumento, orizzontale ed inciso su una tavola di ardesia, come si vede dal disegno eseguito da Arthur Bouneault verso la fine del XIX secolo e conservato alla Médiathèque di Niort, consiste in un grande orologio centrale ad ore astronomiche, contornato da varie scritte e da un piccolo quadrante ad ore italiche, uno ad ore babiloniche, un quadrante ‘dei segni’, un quadrante lunisolare e uno ‘dei venti’. A giudicare dal disegno, l’accuratezza nella realizzazione dei quadranti non sembra essere delle migliori, o almeno non ha nulla a che vedere con un’opera come le ‘tavole sciateriche’ di Athanasius Kircher. http://www.district-parthenay.fr/ Patrimoine/pubblications/trilobee.htm zione dell’ombra solare di Zhougongjidan, ossia il più antico osservatorio astronomico del mondo , si trova nel distretto di Gaocheng, nella città di Dengfeng, nella provincia dello Henan, a 113 gradi, 0 primi e 8 secondi di longitudine Est e 34 gradi, 2 primi e 4 secondi di latitudine Nord. Secondo i documenti storici, oltre 3000 anni fa il sapiente Zhougongjidan costruì un orologio solare con un’asta di legno e una scala di terra per misurare l’ombra solare, trovare il centro della terra e stabilire le quattro stagioni dell’anno. Questo luogo è attualmente il centro dell’asse Nord-Sud del nostro paese. In seguito, nell’undicesimo anno del regno Kaiyuan della dinastia Tang, ossia oltre 1200 anni fa, l’astronomo Zeng Yixing e lo storico di corte Nan Gongyue, continuarono l’osservazione secondo il sistema originale di Zhou Gong nel sito della sua piattaforma, trasformando l’olorogio di legno in orologio di pietra, e la sfera armillare creata da Zhang Heng, astronomo della dinastia Han, in sfera armilGirovagando in Internet si possono lare eclittica e calcolarono precisamente trovare notizie interessanti ed importanti le eclissi di Sole e di Luna, creando inolcome questa: La piattaforma di osserva- tre il calendario lunare Dayanli, poi Gnomonica Italiana ampiamente diffuso. Oltre 700 anni fa, questa fu la stazione centrale di 27 punti di osservazione astronomica creati dal primo imperatore della dinastia Yuan Kubilai. Allora attraverso l’osservazione e lo studio dei dati forniti dagli altri 26 punti di osservazione, l’astronomo Guo Shoujing creò il calendario Shoushili, a sua volta molto diffuso. Questo calendario corrisponde proprio al calendaro gregoriano, cioè al calendario ora in uso in tutto il mondo, tuttavia, la sua nascita è anteriore di più di 300 anni. http://italian.cri.com.cn/italian/2002/May/66692.htm fig. 7 La meridiana di Charles Moulin. Charles Moulin era coetaneo e compagno di studi di Henri Emile Matisse. Spinto dalle descrizioni che gli aveva fatto a Parigi Vincenzo Tommasone, zampognaro molisano, si recò sulle Mainarde, a Picinisco per trascorrere un’esistenza da eremita e dipingere le sue tele. Abitava in una minuscola costruzione in lastre di pietra, addossata alla roccia. All’esterno vi era una meridiana costruita da lui stesso. L’orologio con le orecchie, sconosciuto fino ad ora. È rimasto nell’oblìo, almeno nella storia della gnomonica divulgata fino ad oggi nella nostra comunità, un particolare tipo di orologio d’altezza. Aggiornate quindi gli elenchi, perché è da aggiungere l’orologio ’con le orecchie’. L’ho trovato in un unico sito internet gestito da un autore che nell’arco di un anno non sono riuscito a rintracciare, né in altri siti, né via e-mail. Egli dice che al 1999 stava studiando questo tipo di orologio e cercando di rintracciarne il maggiorn numero di esemplari esistenti in vari musei, soprattutto nel Nord Europa. Non voglio rovinare la sorpresa perché attualmente lo sta analizzando il nostro Alessandro Gunella che presto ne darà comunicazione attraverso un articolo su queste pagine. Stralci storici sulle ore ineguali e canoniche, si possono leggere in una pagina web senza immagini, all’indirizzo http://explorers.whyte.com.hours.htm Nella Biblioteca della Casanatense in Roma, sono conservati alcuni strumenti scientifici astronomici, tra cui una sfera armillare del sec XVII di 3,80 m di circonferenza, un globo terrestre di Silvestro Amanzio Moroncelli del 1716, un globo celeste dello stesso autore del 1716, uno strumento astronomico del XVI secolo con funzioni di astrolabio, ed una serie di strumenti scientifici acquistati da Giovanni Battista Audiffredi per la Casanatense nel 1770, comprendenti compassi, una meridiana (a forma di ciotola di ottone), un quadrante d’altezza ed un ‘radio latino’. dranti solari. Per ottenerla sarà allora sufficiente riprodurre la dipendenza tra Declinazione Solare ed Equazione del Tempo, visibile nella figura 6. La forma di tale curva varierà a seconda che la si vorrà proiettare su di un piano verticale (comunque declinante) o su di un piano orizzontale, e questo perché diversa sarà la visualizzazione dei fenomeni celesti sul piano di lettura. In ogni caso, al di là dei significati astronomici che la Lemniscata possa avere, rimane il fatto che essa resta lì ad indicarci che dovremmo essere sempre noi ad adeguarci ai ritmi che la natura ha imposto al mondo, a tutto dispetto di quelli che noi abbiamo voluto e che vorremo darci. 64 Come collaborare con Gnomonica Italiana Spedizione del materiale Il materiale può essere spedito per e-mail o per posta ad un membro della redazione. Nel caso di invio per e-mail di files di grandi dimensioni (superiori a 1MB) si consiglia di prendere contatto preventivamente con il destinatario. Se si invia materiale per posta e si desidera che il materiale venga restituito è necessario convenire questa procedura con il destinatario; di norma il materiale non viene restituito. Testo Possibilmente salvare in un file doc scritto con Microsoft Word, versione non successiva a Word 2000. Il testo può essere scritto con un qualunque altro programma di scrittura purchè possa essere letto da Microsoft Word (rtf, txt, wri). Il testo inviato verrà poi impaginato con lo stile previsto per la rivista, per questo motivo è meglio evitare scelte di formattazione che introducano caratteri di controllo non interpretabili dal programma di impaginazione: per esempio numerazione automatica di paragrafi (sono caratteri speciali di Word e non solo caratteri numerici), puntini evidenziati di inizio paragrafo e simili. È anche da evitare il rientro a sinistra della prima riga di un nuovo periodo. Questo stile non è utilizzato nell’impaginazione. È invece richiesto che il testo riproduca le scelte di stile che debbono essere riprodotte nell’impaginazione: - corsivo - grassetto - titoli di paragrafo in grassetto. questi titoli avranno una riga bianca sopra e sotto e saranno allineati in centro alla colonna - allineamenti a sinistra o a destra: il testo va giustificato in modo da evidenziare quando si decide di allineare delle righe diversamente - testo rientrante sia a destra che a sinistra. Nell’impaginazione questi paragrafi avranno un rientro di 3 mm - a capo e righe bianche fra paragrafi. Non includere linee bianche andando a capo se non esplicitamente volute per staccare un argomento. - i numeri in stile apice che rimandono alle note. Questi dovranno essere sempre numeri e sequenziali nell’articolo Tutto il testo deve essere scritto con la stessa dimensione. Non è richiesto nessun font particolare; l’autore può utilizzarne uno qualunque purchè di largo impiego e quindi facilmente reperibile su ogni computer (Arial, Times ecc.). Si fa presente che nella rivista è usato il Garamond (size 12, larghezza 88%, interlinea 14, giustificato) Immagini Non è necessario che le immagini siano inserite nel testo, è sufficiente che sia segnalato il punto in cui si consiglia l’inserimento. Si può indicare il punto di inserimento con un testo fra parentesi del tipo: [inserire fig. 1]. In questo caso il taglio dell’immagine sarà decisa in sede di impaginazione. Se si desidera suggerire anche il taglio dell’immagine allora queste possono essere inserite nel testo; per questo scopo, se si vuole risparmiare sulla dimensione del file, è possibile utilizzare anche la versione in bianco e nero delle immagini. Le immagini devono essere fornite come file distinti anche se sono state inserite nel testo. Non è infatti possibile estrarre dal documento le immagini con la qualità originale. I files delle immagini devono essere in formato jpg o tif, con una profondità non inferiore a 72 dpi e con la più grande dimensione disponibile. È preferibile che le immagini siano inviate sempre a colori anche nel caso vengano poi pubblicate in bianco e nero. Si sconsiglia invece l’uso del colore nei disegni a tratto che non lo richiedano esplicitamente. Così pure il riferimento nel testo a particolari in colore dei disegni a tratto; questi disegni sono di solito riprodotti in pagine in bianco e nero. Per i disegni a tratto è disponibile nel sito di CGI il programma SFERE di Gianni Ferrari; il programma può essere scaricato gratuitamente e consente di comporre la maggior parte di questi tipi di disegno: www.gnomonicaitaliana.vialattea.net/softwaregnom2.htm Le immagini possono essere spedite da scansionare, operazione a cui provvederà l’impaginatore o il redattore che le ha ricevute. Si deve evitare che le fotografie riportino dati digitali in sovraimpressione a meno che questi particolari siano esclusi dal taglio dell’impaginazione. Sono anche da evitare le cornici inserite direttamente in un disegno poiché, se necessarie, saranno introdotte e dimensionate dall’impaginatore. Si sconsiglia di numerare i disegni inserendo un carattere numerico nello stesso. In genere i disegni vengono numerati tramite la didascalia oppure, se questa non è prevista, tramite un numero sovraimpresso nel quadro dell’immagine. Questa operazione di numerazione avviene con l’impaginazione per uniformare dimensione e stile della numerazione. I numeri inseriti dall’autore apparirebbero di stile diverso rispetto agli altri articoli ma anche differenti in dimensione, conseguentemente al diverso ingrandimento che possono avere le immagini nell’impaginazione. Viceversa si consiglia di utilizzare il numero di immagine nel nome dei files e di non utilizzare nomi riferiti ai contenuti: es.: fig1.jpg e non: gitaaTindari.jpg È auspicabile che tutte le immagini abbiano una didascalia. I testi delle didascalie possono essere riportati alla fine del testo dell’articolo e riferiti al numero di figura. Se la provenienza delle immagini richiede un’autorizzazione alla riproduzione, è necessario che l’autore provveda a procurarsi tale permesso interpellando la fonte e sia in grado di documentarlo alla redazione. La redazione è volentieri disponibile a fornire copie in omaggio della rivista ai proprietari delle immagini che le richiedessero in cambio di questo permesso. L’autore può quindi agire consapevole di questa disponibilità. 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