Utente:Sxm Sxnty/Tempo solare
Il tempo solare è il calcolo del tempo in base alla posizione del Sole nel cielo. L'unità di misura del tempo solare è il giorno, fondato sul periodo di rotazione sinodica, ovvero il periodo in cui un corpo celeste ruota intorno a se stesso di 360°. Esistono tre tipi di calcolo del tempo solare: il tempo solare medio, il tempo solare apparente ed il tempo siderale.
Introduzione[modifica | modifica wikitesto]
Quando si posiziona un palo verticalmente rispetto al terreno, quest'ultimo proietta un ombra in qualsiasi momento della giornata, oppure scomparirà se il Sole è posizionato esattamente sopra il paletto. L'istante in cui l'ombra proiettata punta esattamente a Nord o a Sud è chiamato mezzogiorno apparente locale o 12:00 ora apparente locale, ed il ciclo si ripete ogni 24 ore circa. Questo periodo di tempo è chiamato giorno solare, mentre quando il Sole percorre 15° nel cielo passa un'ora solare (360°/24h).
Questo calcolo è però impreciso per via dell'orbita ellittica della Terra e della pendenza dell'asse terrestre, infatti il calcolo della giornata solare può avere 21 secondi in meno o 29 secondi in più rispetto agli orologi standard.
Gli orologi che funzionano a velocità costante, come un orologio a pendolo, dato che non possono seguire il Sole reale ne seguono uno immaginario chiamato Sole medio. Il Sole medio si sposta lungo l'equatore a velocità costante corrispondente alla velocità media del Sole reale annuale.
Tipi di tempo solare[modifica | modifica wikitesto]
Ci sono due principali tipi di tempo solare: il tempo solare apparente ed il tempo solare medio.
Il tempo solare apparente[modifica | modifica wikitesto]
Il tempo solare apparente o reale si basa sul movimento apparente del Sole reale, ovvero sull'arco di tempo che impiega il Sole per ritornare all'osservatore nel giro di un giorno solare apparente, misurabile da una meridiana.[1] La durata di un giorno solare non è costante, infatti durante l'anno può avere cambiamenti stagionali che possono arrivare a 16 minuti dalla media. Questo effetto è causato principalmente da 2 fattori: il primo è l'inclinazione dell'asse terrestre, conosciuto anche come obliquità dell'eclittica, nonché l'inclinazione dell'asse di rotazione che la Terra possiede rispetto alla sua orbita, di circa 23° 26'. Il secondo fattore è invece l'eccentricità orbitale terrestre, infatti l'orbita della Terra forma un ellisse dove il punto di maggiore vicinanza al Sole è il perielio ed il punto di maggiore lontananza dal Sole è l'afelio. Durante gli equinozi, quando il Sole attraversa l'equatore, lo spostamento del Sole è ad angolo rispetto all'equatore, perciò la proiezione dello spostamento del Sole sull'equatore è inferiore alla media annuale, mentre durante i solstizi, quando lo spostamendo del Sole da un giorno all'altro è parallelo all'equatore, la proiezione dello spostamento del Sole sull'equatore è superiore alla media.
Il tempo solare medio[modifica | modifica wikitesto]
Il tempo solare medio, oppure ora solare media, è l'angolo orario del Sole medio al quale vengono aggiunte 12 ore, ed è misurato dalla maggior parte degli orologi.[1] Tale aggiunta deriva dalla decisione di fare cominciare il giorno a mezzanotte esatta, mentre il meridiano locale misura l'angolo orario. Dal 2009 è realizzato con la scala temporale UT1, costruita matematicamente da osservazioni interferometriche a base molto lunga dei movimenti diurni di sorgenti radio situate in altre galassie. La durata di un giorno solare medio, a differenza della luce diurna e di un giorno solare apparente, è quasi costante. Infatti il giorno solare apparente può essere 20 secondi più corto o 30 secondi più lungo di un giorno solare medio. Questa differenza aumenta ogni volta che i giorni lunghi o corti si succedono, fino al punto che il tempo apparente è inferiore al tempo medio di circa 14 minuti vicino al 6 Febbraio, mentre intorno al 3 Novembre il tempo apparente è superiore al tempo medio di circa 16 minuti. Questa differenza ciclica definisce il tempo, che aumenta ogni anno.
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Il tempo universale[modifica | modifica wikitesto]
Il tempo universale è una scala di tempo basata sul moto di rotazione della Terra, ovvero il tempo solare medio. La versione UT1 del 1955 corregge il movimento dei poli della Terra mentre ruota, una definizione leggermente diversa. La differenza tra il tempo solare medio corretto ed il tempo universale coordinato, UTC[2], determina la necessità di un secondo intercalare.
Storia[modifica | modifica wikitesto]
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Il Sole costituisce da millenni la base del tempo solare apparente, metodo usato soprattutto nell'antichità. Alcuni metodi usati in passato possono essere un obelisco egiziano datato nel 3500 a.C., uno gnomone cinese del 2300 a.C. ed una meridiana in Egitto nel 1500 a.C..
Grazie ad una tavoletta del 649 a.C. sappiamo che gli astronomi babilonesi utilizzavano un rapporto 2:1 per il giorno più lungo rispetto al giorno più corto, utilizzando una funzione lineare a zigzag per ricavare una stima della variazione. Fino al giorno d'oggi non è ancora chiaro se fossero a conoscenza dell'equazione del tempo e di conseguenza della variazione della lunghezza del giorno solare.
Il miglioramento degli orologi meccanici e l'aumento del commercio fece diventare l'ora solare apparente meno utile, dato che le nuove tecnologie fecero scomparire quel metodo di misurazione. La prima volta in cui venne introdotto il tempo solare medio fu negli almanacchi inglesi nel 1834, e in quelli francesi nel 1835. Data la difficoltà di osservazione diretta del Sole a causa delle sue dimensioni, il tempo solare medio venne calcolato tramite un rapporto fisso del tempo osservato dalle stelle con osservazioni puntiformi. Lo standard per misurare il tempo solare medio a partire dalla mezzanotte è stato chiamato Tempo universale.
Note[modifica | modifica wikitesto]
- ^ a b (EN) Jonathan D. Betts, Solar time - Equation of Time, Sundial & Clocks, su britannica.com, Enciclopedia Britannica. URL consultato il 15 maggio 2024.
- ^ (EN) Time Zone Map, su timeanddate.com, 15 maggio 2024.
Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]
- Schroeder W., Astronomia pratica, Milano, Longanesi, 1967.
- Zagar F., Astronomia Sferica e Teorica, Bologna, Zanichelli, 1984.
- Romano G., Esercitazioni e problemi per lo studio dei fenomeni celesti, in Introduzione all’Astronomia, Padova, Franco Manuzzio, 1985.
- (EN) Smart W. N., Textbook on Spherical Astronomy, 6ª, Cambridge, Cambridge University Press, 1986.
- Fantoni G., Trattato completo di gnomonica, in Orologi Solari, Roma, Technimedia, 1988.
- (EN) Pennekoek A., A history of Astronomy, Mineola NY, Dover, 1989.
- Flora F., Navigazione astronomica, in Astronomia nautica, Milano, Hoepli, 1993.
- (EN) Evans J., The History & Practice of Ancient Astronomy, New York, Oxford University Press, 1998.
- (EN) Roy A. E. e Clarke D., Astronomy Principles and Practice, 4ª, Bristol and Philadelphia Institute of Physics Publishing, 2003.
- (FI) Karttunen et al., Fundamental Astronomy, 5ª, New York, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007.
- (EN) Meeus J., Astronomical Algorithms, a cura di Richmond, 2ª, Willmann-Bell, 10 Agosto 2009.
- Franci M., Astronomia egizia, Firenze, Edarc, 2010.
- (EN) Duffet-Smith P. e Zwart J., 'Practical Astronomy with your Calculator or Spreadsheet, 4ª, New York, Cambridge University Press, 2011.
- (EN) Urban S.E. e Seidelmann P. K., The Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, 3ª, Mill Valley, California, University Science Books, 2012.
- (EN) Van Brummelen G., Heavenly Mathematics, The Forgotten Art of Spherical Trigonometry, Princeton, Princeton University Press, 2013.
- (EN) Seidelmann P. K., The History of Celestial Navigation, Springer, Hohenkerk C.Y., 2020.
Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]
- 🎬 "Giorno solare e giorno sidereo", Dalisa Poletto, 19 Agosto 2016
- 🎬 "10 GIORNO SIDEREO GIORNO SOLARE ANNO SIDEREO ANNO SOLARE", Ho Preso Dieci, 17 Agosto 2022
- 🎬 "Giorno sidereo e giorno solare", Moreno Clementi, 14 Aprile 2021
- 🎬 "Sidereal Day versus Solar Day", Interplanetary, 2 Febbraio 2020
- 🎬 "Apparent Solar Time vs Mean Solar Time Video & Lesson Transcript Study com", Quan Nguyen, 12 Ottobre 2018
- 🎬 "Solar and sidereal day", Deenabandhu Teacher Resource Center, 5 Ottobre 2021