Hemelmechanika, tijdmeting en zonnewijzers

Gisteravond hield Hendrik Hollander een lezing voor sterrenkundevereniging Christiaan Huygens over hemelmechanika, tijdmeting en zonnewijzers. Dus niet alleen over zonnewijzers, zoals ik had geschreven. Een mens kan zich vergissen, nietwaar? Ik was nogal sceptisch over het onderwerp, maar ook daar heb ik mij in vergist, want het was een boeiende lezing. In het eerste deel ging het vooral over de beweging van de Aarde om haar as en om de Zon en over de konsekwenties die dat met zich meebrengt voor de tijd. Met name de elliptische baan van de Aarde, waarbij sprake is van een variatie in de afstand tot de Zon, en de tolbeweging van de aardas zorgen ervoor dat de zonnetijd ^[1]Zonnetijd is de plaatselijke tijd, gemeten op een zonnewijzer. Een correct opgestelde zonnewijzer staat met de stijl (de schaduwgever) naar het geografische noorden gericht onder een hoek met het … Lees verder afwijkt van de tijd die ons horloge aanwijst. In die elliptische baan wordt een periode van 21.000 jaar onderscheiden dat de data van aphelium en perihelium terug bij af zijn. Dit jaar stond de Aarde bijvoorbeeld op 3 januari in het perihelium, het punt het dichtste bij de zon. Op 7 juli was het aphelium, waarbij de het verst van de Zon staat (met een verschil van 3% t.o.v. het perihelium). Die data schuiven ieder jaar een tikkeltje op, maar over 21.000 jaar is het opnieuw 3 januari en 7 juli. Die Aardas, die momenteel naar de Poolster wijst, heeft ook een beweging, de precessie genoemd en die kent een periode van 26.000 jaar. De elliptische baan van de Aarde plus de precessie zorgen er zoals gezegd voor dat er een verschil is tussen de kloktijd en de tijd die door een zonnewijzer wordt aangewezen, de zogenaamde tijdsvereffening. Zie de tabel voor de hoogte van het verschil in de loop van het jaar. Maar de tijdvereffening geeft niet als enige een verschil tussen de kloktijd en de zonnetijd. Er komen nog twee dingen bij:

• De wereld kent 24 tijdzones. Globaal dus voor iedere 15° één tijdszone (15 x 24 = 360º). Iedere graad levert 4 minuten verschil op. Wij hebben de middeleuropese tijd. De 15e lengtegraad loopt over de stad Görlitz, in het uiterste oosten van Duitsland. Nederland ligt zo’n tien graden ten westen van Görlitz en dus is er een verschil van 40 minuten.
• De zomer- en wintertijd zorgen er voor dat we ’s zomers nog eens een uur afwijken van de zonnetijd.

Tijdsvereffening, het 40-minutenverschil met de 15º lengtegraad en de zomertijd geven dus het uiteindelijke verschil tussen zonnetijd en kloktijd. Vandaar dat alle zonnewijzers enige uitleg behoeven en er eigenlijk standaard bij al die publieke wijzers een bijsluiter moet worden bijgeleverd. 😉 Zonnewijzers geven overigens niet alleen de tijd aan, aldus Hollander. Je kan er ook bij benadering de datum uit aflezen, de plaats waar de Zon op dat moment boven de hemel staat en het sterrenbeeld waar de Zon op dat moment in staat. Hollander heeft een eigen bedrijf waar zonnewijzers worden gemaakt, Analemma. Hij liet een paar prachtige staaltjes zien van verschillende soorten zonnewijzers die door hem zijn gemaakt en op diverse plaatsen in Nederland te bewonderen zijn. De betekenis van het woord analemma kwam ook in de lezing van Hollander naar voren: een curve aan de hemelbol, waarmee de positie van een bepaald hemellichaam (meestal de Zon) wordt beschreven op een vast moment van de dag. Neem bijvoorbeeld iedere maandag om 12.00 uur een foto van de Zon vanaf exact dezelfde plaats en dat een jaar lang. Dat levert 52 zonnen op, die op één foto bijeen gephotoshopt (dat schijnt tegenwoordig een werkwoord te zijn) een achtvormige curve laten zien. Een voorbeeld daarvan zie je hier. Kortom, het was een uiterst boeiende lezing van Hollander. Hij zou nog een PDF’je sturen met aanvullende informatie. Zodra ik dat binnen heb zal ik het hier voor de lezers plaatsen. Ik zal ook de foto’s van gisteravond op m’n fotosite zetten en zodra dat gebeurt is zal ik jullie dat laten weten. Ik moet zo meteen weer weg naar R’dam. Beetje druk weekend.