كيف يمكن استخدام الشمس لتحديد الوقت خلال النهار؟ في العصور القديمة، لم يكن للوقت أهمية كبيرة بالنسبة للإنسان، حيث كان يعتمد على شروق الشمس وغروبها لتحديد نشاطاته اليومية، نظرا لبساطة حياته وعدم وجود القيود والتزامات.
مع تقدم الحياة، بدأ الإنسان يشعر بسريان الوقت. لاحظ التغير في أوقات النهار والليل، وتبدل مواقع الشمس والقمر، وتغير مكان النجوم. ومع ظهور الإسلام، أصبح المسلمون بحاجة ماسة لتحديد مواقيت الصلاة بشكل دقيق. ومن هنا جاءت فكرة المزولة أو الساعة الشمسية.
وضعية الشمس لتحديد الوقت
واحدة من أكثر الطرق المستخدمة لتحديد الوقت بدون استخدام الساعة هي موقع الشمس، ومع ذلك، تختلف هذه الطريقة اعتمادا على موقع الشخص في نصف الكرة الجنوبي أو الشمالي، حيث يجب على الأشخاص المتواجدين في النصف الشمالي للكرة الأرضية أن ينظروا جنوبا والعكس.
في حال كانت الشمس في منتصف السماء، فذلك يشير إلى أن الوقت الحالي هو منتصف النهار، أي أن الساعة الآن الثانية عشر ظهرا، مع الانتباه إلى تعديلات الوقت في بعض الأماكن.
إذا كانت الشمس في منتصف السماء وتتجه نحو الشرق، فهذا يشير إلى أن الوقت لا يزال صباحا، وعلى العكس، إذا كانت الشمس في اتجاه الغرب.
هذا يعني أن الوقت قد تجاوز الظهيرة ببضع ساعات، ويمكن تحديد الوقت في ذلك الوقت عن طريق تقسيم السماء إلى عدة أقسام طولية متساوية، بدءا من الخط المتوسط وانتهاء في موقع الشمس.
ويتم حساب كل قطاع كساعة كاملة، ومن خلال عملية تخيل لحساب رقم القطاع الذي توجد فيه الشمس الآن، يمكن تحديد الوقت في ذلك الحين.
ويجدر بالذكر أن هذه الطريقة مميزة ببساطتها وعدم الحاجة لعمليات حسابية معقدة، لكنها تعتمد أساسا على تقسيم الأرض إلى خطوط طول، التي تساهم في تحديد الوقت، وبالتالي، معرفة الساعة من خلال مراقبة وضع الشمس يتطلب التواجد في محور الطول.
السبب وراء ذلك يعود إلى أن الابتعاد عن خط الطول يتسبب تدريجيا في تغيير الوقت المطلوب للوصول إلى الخط الطول التالي. ولذلك، عند استخدام هذه الطريقة، يجب أن نحاول تحديد الموقع من خلال خطوط الطول. إضافة إلى ذلك، يجب أن نتذكر أن عملية تحديد الوقت بهذه الطريقة ليست دقيقة تماما بشكل عام.
شاهد أيضًا: متى تكون أشعة الشمس ضارة على الجسم؟
تحديد الوقت عن طريق الشمس
هناك خطوات تتبع عند تحديد الوقت من خلال موقع الشمس، وهذه الخطوات هي:
يجب تحديد الاتجاهات الأربعة، وفي حالة عدم معرفتها يجب مراقبة شروق الشمس أو غروبها. إذا ظهرت الشمس في الشرق، فاليد اليسرى ستشير إليها، وبالتالي تكون اليد اليمنى تشير إلى الغرب. وفي الجهة المقابلة للشمس يكون الجنوب، وفي الجهة المعاكسة للشمس يكون الشمال.
إذا كنا في نصف الكرة الأرضية الشمالي، سنظل في نفس الوضع المذكور، أما إذا كنا في نصف الكرة الأرضية الجنوبي، فسنعكس الوضع.
– الهدف من عكس الاتجاه هو أن يكون مسار الشمس متوازيا مع خط الاستواء، وبالتالي ننظر إلى خط الاستواء للحصول على قراءات أكثر دقة.
عندما تكون الشمس مباشرة في السماء، فإن ذلك يعني وقت الظهيرة، والساعة الثانية عشرة ظهرا، ويكون طول الظل أقصر في هذا الوقت.
سيكون مسار الشمس في السماء من الشرق إلى الغرب على شكل قوس بالنسبة للمراقبين، وفي حالة انحراف الشمس عن العمودية.
يمكن تحديد القسم الموجود فيه داخل القوس، عندما تكون في النصف الأيسر الأقرب للشرق، يكون الوقت قبل الظهيرة، أما إذا كانت أقرب للغرب، فإن الوقت يكون بعد الظهيرة.
طريقة زيادة الدقة في تقدير الوقت
من الضروري لزيادة الدقة في تقدير الوقت يجب اتباع التالي:
معرفة عدد الساعات بين شروق الشمس وغروبها.
على سبيل المثال، نعتبر أن الشمس تشرق في الساعة الخامسة صباحا وتغرب في الساعة السادسة مساء، مما يجعل طول النهار 13 ساعة.
تستخدم الخيالة لتقسيم مسار حركة الشمس في السماء إلى 13 جزءا.
كل قسم من الأقسام يعادل ساعة واحدة من النهار، لذا يكون القسم رقم 7 هو منتصف النهار أي الساعة الثانية عشر ظهرا.
في منتصف المسافة على الجانب الأيمن بين الغرب والقسم ٧ يشير إلى الساعة الرابعة بعد الظهر.
نصف المسافة في اتجاه اليسار بين الشرق والقسم 7 يشير إلى الساعة التاسعة صباحا.
يتم تجزئة الوحدات الصغيرة إلى وحدات أصغر منها بنفس الطريقة.
شاهد أيضًا: كيف تؤثر الشمس على البشرة؟
الساعة الشمسية
هناك بعض النقاط التي يجب مراعاتها عند التعامل مع الساعة الشمسية، ومن بين تلك النقاط:
– الوقت الشمسي يعتبر للمكان الذي توجد فيه، وليس للبلد بأكملها.
عند استخدام التوقيت الشمسي لمدينة جدة في السعودية.
إنها تتأخر حوالي 45 دقيقة عن التوقيت الشمسي لمدينة الدمام في السعودية.
وذلك يعود إلى الاختلاف المكاني بين المدينتين واختلاف انحراف الشمس في سماء كل منهما.
تختلف ساعة النهار من خلال تغير الفصول، حيث يكون النهار أطول في فصل الصيف وأقصر في فصل الشتاء.
وبالتالي، يشير الساعة الشمسية في فصل الصيف إلى الساعة الثامنة صباحا بالنسبة للموقع الذي تقع فيه.
في فصل الشتاء وفي نفس الموقع، تشير الساعة الحادية عشرة صباحا.
من عيوب الساعة الشمسية أنها لا تعمل في حالة الغيوم والليل، ولذا لا يمكن الاعتماد عليها بشكل دائم.
حساب الفارق بين الشروق والغروب
لحساب الفارق، يجب معرفة موقع الشمس في السماء، وأيضا عدد ساعات النهار.
وتختلف حسب فصول السنة، فعلى سبيل المثال، ساعات النهار في الصيف تصل إلى 14 ساعة.
تقل في فصل الشتاء لتصبح 10 ساعات، بالإضافة إلى أنها تصبح 12 ساعة في فصلي الربيع والخريف.
ومن هنا يجب عليك تحديد الاتجاهات الأربعة لتتمكن من تحديد الوقت.
ثم يتم الوقوف في نقطة معروفة لتحديد الاتجاه الشرقي والغربي.
يتم تقسيم السماء بدءا من أقصى نقطة في الشرق.
ومن النقطة الأقصى في الغرب إلى عدة قطاعات طولية، مع الاهتمام بأن يكون عدد القطاعات مساو لعدد ساعات النهار في ذلك اليوم.
يمكن تحديد الزمن عن طريق تقسيم السماء بنفس الطريقة التي تقسم بها الساعة.
في حالة صعوبة تجزئة السماء إلى أجزاء متساوية، يمكن استخدام أصابع اليدين لتجزئة السماء.
ومعرفة مكان الشمس بالنسبة للقطاعات المشكلة، مع الأخذ في الاعتبار تكافؤ عدد القطاعات في النصف الشرقي من السماء لعدد القطاعات في النصف الغربي.
حساب الوقت من خلال المزولة
الفكرة الرئيسية وراء عمل الساعة الشمسية هي تغير طول الظل واتجاهه خلال النهار.
اتجاه الظل في نصف الكرة الشمالي يكون غربا في الصباح، وشمالا في وقت الظهيرة، وشرقا بعد الظهر.
ومن ثم يمكن حساب الوقت بطريقتين:
– الأولى تعتمد على قياس طول الظل.
والطريقة الثانية تستند إلى قياس اتجاه الظل، وهي الأكثر دقة.
تصنع المزاول من الخشب ولها العديد من الأحجام، بما في ذلك الحجم الصغير المستخدم في السفر.
وهي لا تتجاوز قطر الوجه سبعة سنتيمترات مع إمكانية طيها.
منها ما لا يتجاوز حجم الكتاب ومنها ما يصل قطر وجهه إلى متر.
شاهد أيضًا: بحث عن كسوف وخسوف الشمس
في النهاية، سنتعرف على كيفية استخدام الشمس لتحديد الوقت خلال النهار وأساليب تحديد الوقت باستخدام الظل والشمس.
