reloj de solel

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el reloj de sol

reloj de sol

El tiempo es aquellomanufacturado porlos relojes.Sir Hermann Bondi

el

Reloj solar celta.

Los griegos utilizaban el siste-ma sexagesimal, que divide unacircunferencia en 360 grados.Como el día tiene 24 horas y equi-vale a una revolución completa dela Tierra, entonces cada hora co-rresponde a un ángulo de 15 gra-dos (360 / 24 = 15), es decir, elSol recorre 15 grados sobre el cielocada hora.

Sabemos que el Sol tiene dosclases de movimientos: los ab-

solutos y los aparentes. Los ab-

La medición del tiempo existe desde hacemiles de años. Se sabe que los hombres deCromagnon utilizaban varas de maderaempotradas en tierra, y que de acuerdo conla longitud de la sombra que proyectara el Solal caer sobre ellas podían saber qué hora deldía era: si la sombra era igual a la longituddel bastón en la mañana, eran las 9:00 a. m.Si esto sucedía en la tarde, eran las 3:00 p. m.

solutos son los inherentes al pro-pio Sol, por ejemplo: la rotaciónsobre su eje, que realiza en unos25 días en la región ecuatorial yen 29 en las regiones polares; ola traslación a través de la ga-laxia, a una velocidad de 220 ki-lómetros por segundo. Estosmovimientos no afectan la me-dición del tiempo del reloj de sol.

Los movimientos aparentesdel Sol, que son los más impor-tantes y que también se deben

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Introducción

al movimiento de nuestro plane-ta, son los que observamos des-de la Tierra. Todos los días, el des-plazamiento del Sol desde el ho-rizonte oriental hasta el occiden-tal, 15 grados cada hora, se debea la rotación de la Tierra. En la re-gión que llamamos “tropical” o“zona tórrida”, entre los trópicosde Cáncer y de Capricornio, estoes, cerca del ecuador de la Tierra,tal desplazamiento tarda más omenos doce horas (la diferenciade la duración del día es de sólounos minutos en diversas épocasdel año).

Obelisco egipcioutilizado comoreloj de sol.

De otro lado, el Sol se des-plaza durante el año sobre laesfera celeste hacia el norte yhacia el sur 23.5 grados desdeel ecuador celeste; seis mesesviaja hacia el norte y seis haciael sur, por esta razón se dan lasestaciones. Los puntos en que elSol cruza desde el norte hacia elsur y viceversa se llaman equi-noccios. Esto sucede aproxima-damente el 21 de marzo y el 22de septiembre. Cuando el Sol seencuentra más al norte o más alsur se dice que está en solsticiode verano o en solsticio de in-vierno respectivamente: estos sedan el 21 de junio y el 22 de di-ciembre. Este cambio aparentede la posición del Sol durante elaño se debe a la inclinación deleje de rotación de la Tierra, quees exactamente de 23.5 grados.

Durante los solsticios el Solestá perpendicular a las líneasimaginarias de los trópicos deCáncer al norte y de Capricor-nio al sur, que están justamentea 23.5 º de latitud. El Sol seastrasa o adelanta para salir al

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el reloj de sol

Artificio astronómicode la época deNicolás Copérnico.

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Introducción

Es de anotar que esto no tie-ne que ver con la diferencia conrespecto a la hora oficial, y quelos extremos sur y norte delanalema no corresponden exac-tamente a las fechas de lossolsticios y tampoco el cruce porel meridiano corresponde a losequinoccios.

Se sabe que los babilonios,por ser muy buenos astrónomos,comprendían bien los movi-mientos del Sol y de los plane-tas. Dividieron el año en 365 díasy construyeron relojes 1.500años antes de Cristo. Heródoto,que vivió en Grecia 450 añosantes de Cristo, escribió: “De losbabilonios Grecia aprendió desombras, gnomos y divisionesdel día”.

Los caldeos, que conocíanbien las constelaciones, dieronnombre al zodiaco, dividieron elaño en doce meses y diseñaronun reloj solar simple llamadoHemisferium, que, se le atribu-ye a Berosus, sacerdote y astró-nomo caldeo, hacia el 290 a. C.

amanecer o ponerse al atarde-cer varios minutos durante elaño (¡hasta 16 minutos en no-viembre!), esto se debe a que laórbita de la Tierra no es un cír-culo sino una elípse. Según la se-gunda ley de Kepler la Tierra semueve más rápido en superihelio, esto causa que el Solse desplace visualmente en di-ferentes épocas del año. Paracalcular el atraso o adelanto delreloj se usa la llamada ecuación

del tiempo. Este desfase se re-presenta en los relojes de Sol so-bre una figura en forma de ochollamada analema. En otras pa-labras, si la órbita del sol fueracircular, el analema sería simple-mente una línea recta de sur anorte que mostraría solamenteel desplazamiento del Sol hacialos solsticios. Este desplazamien-to aparente del sol hacia los tró-picos no solamente es respon-sable de las estaciones, sino quehace que los dias sean más lar-gos en verano y más cortos eninvierno.

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el reloj de sol

Los megalitos de Stone-henge en Inglaterra se conside-ran uno de los primeros relojessolares de Europa. En Francia seutilizaron cotidianamente has-ta principios del siglo XX comocontrol de horarios de los fe-rrocarriles.

Los relojes de sol son instrumentos que nospermiten interpretar algunos principiosbásicos de la astronomía y de los movimientospropios del Sol y de la Tierra. Durantemuchos siglos, en plazas públicas, edificios,cementerios, monasterios y universidades,se usaron como medidores del tiempo.

Con la aparición de los re-lojes de péndulo, de resortes,de cuarzo y atómicos, los relo-jes de sol fueron perdiendo suimportancia. Sin embargo, losprimeros relojes de pénduloeran controlados con relojes desol. En la actualidad han recu-

Los megalitos deStonehenge enInglaterra seconsideran unode los primerosrelojes solaresde Europa.

Los relojes de sol

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Relojes de solportátiles.

perado su importancia, no sólocomo elemento decorativo enlos campus universitarios oplanetarios, sino porque repre-sentan un instrumento científi-co muy útil para comprender losmovimientos diurnos del Sol.

Se debe tener algún conoci-miento básico de astronomíapara entender el funcionamien-to de un reloj de sol. Este debeser construido con todas las es-pecificaciones técnicas y ubicar-se de acuerdo con las coordena-das geográficas del lugar paraque cumpla con su función,esto es, medir el tiempo.

En el pasado cada ciudadtenía su tiempo local propio.Cuando los viajes se hicieronmás rápidos, la gran variedadde horas locales se convirtió enun problema. A finales del si-glo XIX la Tierra fue dividida en24 zonas llamadas husos hora-rios, cada zona tiene una dife-rencia de una hora. Sobre lasuperficie terrestre una hora co-rresponde a 15º de longitud, lahora en cada zona se determi-

na de acuerdo con la hora localmedia para cada longitud 0º,15º, ..., 345º. La hora del meri-diano cero que pasa sobreGreen-wich es usada como re-ferencia y es llamada TiempoUniversal (TU). En el verano mu-chos países cambian su horariodebido a la mayor cantidad deluz solar. El propósito de esto eshacer que el tiempo en que laspersonas están despiertas coin-cida con la duración del día y seahorre electricidad. Durante loscambios de horario la diferenciaentre el tiempo solar aparente yla hora oficial se hace muchomás grande.

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el reloj de sol

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Introducción

El reloj de sol delPlanetario de Bogotá

El reloj del Planetario de Bo-gotá es horizontal, ecuatorial yanalemático. También podría lla-marse heliocronómetro. Está di-señado para las coordenadas dellugar en el que está localizado.Dichas coordenadas fueron esta-blecidas mediante el uso de unGPS (Global Positioning System),el meridiano fue localizado con elsistema de sombras a la hora ofi-cial (universal time) o tiempo deGreenwich. El analema se en-cuentra en una plataforma móvilque se desplaza sobre la circun-ferencia horaria. Adicional-men-te, el diseño corrige la diferenciahoraria solar entre el meridiano75 º y el meridiano de Bogotá.

Por tradición se acostum-bra a colocar en los relojes desol una frase en latín, general-mente relacionada con la filo-sofía y las diferentes concep-ciones sobre el tiempo. Se haelegido para el reloj del Plane-tario un mote que se conside-ra tiene gran valor filosófico:

Memor esto brevis aevi.

(Recuerda que la vida es breve).

Nuestro reloj de sol debeser un gran símbolo, que nosrecuerde permanentementeque la astronomía es la madrede todas las ciencias.

Existen muchos tipos de relojes de sol:horizontales, ecuatoriales, verticales,analemáticos, etc. Todos son montadosde acuerdo a las coordenadas geográficasdel lugar. Por eso, un reloj construido enBoston no funcionaría en Bogotá.

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el reloj de sol

Analema Rosa de los vientos

GnomonCircunferencia horaria

11:25 a.m.

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Glosario

Analema · Curva en forma de ochoen la que se representa la dife-rencia entre el tiempo solar a-parente y el tiempo solar me-dio (la ecuación del tiempo),esto es, la posición del Sol ensu recorrido entre los trópicosa lo largo del año. A veces sedibuja en los globos terráqueos.

Analemático · Que tiene relacióncon el analema.

Constelación · Zonas en que se di-vide el cielo con fines de no-menclatura. Conjunto de variasestrellas fijas contenidas en unafigura imaginaria en el firma-mento. La esfera celeste con-tiene un total de 88 definidaspor la Unión Astronómica Inter-nacional. Por el lugar que ocu-pan las constelaciones se clasi-fican en australes, boreales ozodiacales.

Coordenadas geográficas· Sirvenpara determinar la posición deun lugar sobre la superficie dela Tierra. Son dos: la longitud y

la latitud. La primera se cuentasobre el ecuador terrestre a par-tir de la intersección del mismocon un primer meridiano (el deGreenwich) o meridiano cero,y puede ser oriental u occiden-tal; la segunda es la distanciaque hay desde el punto que seconsidera hasta el ecuador, y secuenta sobre el arco del meri-diano que pasa por dicho lugar;puede ser septentrional o me-ridional, dependiendo de que ellugar esté en el hemisferio bo-real o austral.

Eclíptica · Recorrido aparente quesigue el Sol alrededor de la es-fera celeste durante el año. Estáinclinada 23.5 grados con res-pecto al ecuador celeste.

Ecuación del Tiempo · Es la dife-rencia entre el tiempo solaraparente y el tiempo solarmedio. Su valor máximo po-sitivo es aproximadamente 16minutos, el mínimo negativoes cerca de -14 minutos.

glosario

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Ecuador Celeste · Es la proyeccióndel ecuador terrestre sobre laesfera celeste.

Equinoccio · Puntos sobre la esfe-ra celeste en los cuales la e-clíptica cruza el ecuador celes-te. Época en que por hallarse elsol sobre el ecuador los días soniguales a las noches en toda laTierra. Esto acontece del 20 al21 de marzo y del 22 al 23 deseptiembre.

Galaxia Vía Láctea · Faja de luzblanca y difusa que atraviesaoblicuamente casi toda la esfe-ra celeste, y que, mirada con eltelescopio, se ve compuestamiles de millones de estrellas.El Sol es una de las estrellas dela Vía Láctea.

Heliocronómetro · Forma altamen-te sofisticada de reloj solar degran precisión. Es el único quepuede dar directamente el tiem-po exacto durante todo el año.

Hombres de Cromagnon· Razahumana que hace alrededor de50.000 años se impuso sobre elprimitivo hombre de Nean-

derthal en Europa. Su superio-ridad se debió a la capacidadpara desarrollar herramientas, ala facultad para articular un len-guaje y en la ingestión de unadieta más equilibrada. Antepa-sado del hombre contemporá-neo, u Homo sapiens arcaico,el hombre de Cromagnon te-nía su frente abovedada, arcossuperciliares apenas esbozadosy un mentón bien acusado.

Megalitos de Stonehenge · Mo-numentos de piedra de Ingla-terra, consistentes en varias hi-leras de cinco metros de alturapor 1.25 a 2.5 de anchura, co-locadas en círculos de 80 me-tros de diámetro. Su antigüe-dad se remonta a la edad debronce británica.

Solsticio · Época del año en la cualel Sol se halla en uno de los dostrópicos. Durante el solsticio deverano, del 21 al 22 de junio,el Sol alcanza su máxima de-clinación norte: 23.5 grados.Durante el de invierno, del 21al 22 de diciembre, logra sumáxima declinación sur: -23.5grados.

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Glosario

Reloj de sol verticaldel Jardín Botánicode Bogotá.

Tiempo Solar Aparente· Tiempomedido con relación al movi-miento diario del Sol en el cie-lo. Es el tiempo que se observaen los relojes de Sol, no es uni-forme y regular, debido a laforma eclíptica de la órbita dela Tierra y tambien por que elSol se mueve a lo largo de laeclíptica y no sobre el ecuadorceleste.

Tiempo Solar Medio · Es el tiem-po medido con respecto al Solmedio, que se supone se des-plaza a lo largo del ecuador ce-leste a velocidad constante,como sucedería si la órbita dela Tierra fuera circular y su ejeno estuviera inclinado. El tiem-po solar medio discurre a velo-cidad constante y es el quemuestran los relojes, el día so-lar se mide respecto al Sol me-dio y no al real.

Trópico de Cáncer · Círculo o pa-ralelo terrestre de latitud 23.5grados norte. En este punto elSol está directamente encimade la cabeza del observador (ce-nit) en el solsticio de verano delhemisferio norte.

Trópico de Capricornio · Círculo oparalelo terrestre de latitud 23.5grados sur. En este punto el Solestá directamente encima de lacabeza del observador (cenit)en el solsticio de invierno delhemisferio norte.

Zodiaco · Es una banda imagina-ria alrdedor de la esfera celesteque se extiende unos 10 gra-dos a cada lado de la eclíptica.Conjunto de constelaciones porlas cuales pasa el Sol en su re-corrido sobre la eclíptica duran-te el año.

Instituto Distrital de Cultura y Turismo

Directora · Martha Senn

Subdirectora de Eventos y Escenarios · Adriana M. Urrea Restrepo

Planetario de Bogotá

Gerente · Catalina Nagy Patiño

El reloj de sol

© Alcaldía Mayor de Bogotá

© Instituto Distrital de Cultura y Turismo

© Planetario de Bogotá

2005

ISBN ·

Textos

Javier Ramírez Villegas · Diseñador reloj de sol del Planetario de Bogotá

Pablo Cuartas Restrepo · Astrónomo Planetario de Bogotá

Diseño de la colección y diagramación

Cristina López Méndez

Corrección de textos

Enrique Dávila Martínez

Fotografía relojes de sol en Bogotá · Sergio Angulo Noriega

Impresión ·

Impreso en Colombia