שעון שמש

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שעון שמש של כיס
שעון שמש אנכי באוסטריה
שעון שמש מעל בית הכנסת זהרי חמה בירושלים
שעון השמש על בית הכנסת הגדול בפתח תקוה
שעון שמש אופקי בסביליה שבספרד
שעון שמש שנעשה על ידי ילדי בית ספר ביישוב נופית

שעון שמש הוא שעון, שמשתמש בתנועת הצל הנופל מעצם דק המוצב באור השמש כדי להציג את השעה המקורבת.

שעון השמש הראשון שבנה האדם הוא אובליסק שהומצא ככל הנראה במצרים העתיקה, והשימוש בו נעשה החל מכ-3,500 לפנה"ס. עם תנועת השמש בשמיים נע הצל שמטיל החרוט הגדול. את המסלול שתיאר הצל חילקו מראש לסקאלה קבועה, דבר שאפשר לאנשים להבחין ביתר קלות בחלוף הזמן.

בשנת 1,500 לפנה"ס נעשה שימוש בשעון שמש מתקדם יותר: השעון חולק ליחידות זמן קטנות יותר - השעה. החלוקה התבצעה לעשר יחידות יום ולעוד שתי יחידות, נפרדות, שיוחסו לזמן בין הערביים, מעבר בין יום ללילה ומהלילה חזרה ליום. כמו כן סומנו היום הארוך והקצר ביותר בשנה וימי שוויון הסתיו והאביב, שנתפסו אז כ"ימי זעם האלים".

שעוני השמש המשיכו להתפתח עם הזמן ודיוקם הלך והשתפר. שעוני השמש התפתחו משטוחים ואופקיים למשטחים דמויי כדור. במאה השלישית לפנה"ס הומצא שעון שמש דמוי קערה החצוב בסלע, נושא עמוד אנכי ומחולק לשעות. 200 שנה לאחר מכן כבר השתמשו בשעוני שמש כאלו בכל רחבי אירופה ואף באסיה.

"כיוון השעון" המקובל היום הוא תולדה של כיוון תנועת הצל בשעוני שמש שהיו בשימוש באירופה. לעומתם, כיוון ההתקדמות של הצל בשעוני שמש שנמצאים בחצי הכדור הדרומי הוא מנוגד לכיוון השעון.

אופן הפעולה של שעון שמש[עריכת קוד מקור | עריכה]

כשכדור הארץ סב סביב צירו, נראה כאילו השמש נעה במסלול סגלגל בשמים. אילו הייתה השמש זורחת ושוקעת בכל יום באותו המועד ובאותו המקום בשמים, די היה לעקוב אחרי צילו של מקל כלשהו כדי לקבל שעון שמש מדויק. אך נתיבה של השמש בשמים אינו זהה מדי יום, אלא משתנה משום שציר הסיבוב של כדור הארץ אינו ניצב למישור המלקה אלא נטוי אליו בזווית. במסלול כדור הארץ מסביב לשמש, חציו הצפוני מוטה לכיוון השמש במשך חצי שנה, ולכיוון הנגדי במשך חצי השנה השני. בחצי הכדור הדרומי התופעה היא דומה, במועד מנוגד. תוצאתה של תנועה זו היא שהשמש מתארת בשמים מסלול שצורתו משתנה, ומשום כך דיוקם של שעוני שמש פשוטים הוא גרוע, שכן אין בהם התיקון הגאומטרי הנדרש.

מקור נוסף לאי-דיוק הוא העובדה שהקרקע בקווי רוחב שונים נמצאת בזווית שונה לקרני השמש בהשוואה לקו המשווה. עובדה זו גורמת לכך שקצב התנועה של הצל אינו אחיד במהלך היום, כך שאת חלוקת הזמן לשעות לא ניתן לקבל על ידי חלוקת הקשת שמתאר הצל לזוויות זהות. יש שתי דרכים לפתור בעיה זו. דרך אחת היא לבנות את משטח השעון אופקי אך להטות את המקל שמטיל צל, כך שיעמוד במקביל לציר הסיבוב של כדור הארץ. את חלוקת הקשת לשעות ניתן אז לבצע בעזרת חישוב טריגונומטרי. הדרך השנייה היא להטות את משטח השעון בזווית זהה לזוויתו של קו הרוחב, ולהציב את המקל בניצב אליו, כך שיהיה מקביל לציר הסיבוב של כדור הארץ. בשיטה זו כל שעה שווה לזווית קשת זהה על הבסיס.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]