domingo, 30 de novembro de 2008

Determinando o Norte - Método das alturas iguais


A determinação da direção Norte-Sul geográfica, ou direção do meridiano local, é fundamental para a correta instalação e projeto de um relógio de sol, visto que a linha das 12:00 h deve estar no plano do meridiano local, ou seja, no plano que contém a linha que define a direção Norte-Sul. Caso contrário o relógio não funcionará adequadamente e de nada terá adiantado todo o cuidado dispensado ao cálculo e traçado das linhas horárias.



Quando se pensa em determinar a direção do eixo Norte-Sul imediatamente nos vêm à mente a utilização de uma bússola fazendo com que essa atividade pareça muito simples. Contudo, o uso deste dispositivo pode ser complicado visto que este indica o Norte magnético, que pode diferir do magnético em muitos graus. Por depender de uma série de características geológicas que provocam alterações no campo magnético, e que podem mudar ao longo do tempo, a diferença entre o Norte verdadeiro, ou geográfico, e o magnético varia de local para local. Outro fator que dificulta o uso da bússola é o fato de metais ferrosos existentes nas proximidades afetarem sensivelmente as leituras efetuadas. Portanto, a menos que se esteja familiarizado com o uso da bússola, com a correção da declinação magnética e com o desvio de agulha este método deve ser evitado.



A melhor forma de se determinar o eixo Norte-Sul geográfico é utilizando-se o próprio Sol. O método das alturas iguais consiste em determinar a direção do Sol em algum momento do período da manhã e novamente à tarde quando este estiver novamente na mesma altura.



Este método, que era utilizado pelos astrônomos da antiguidade, ainda serve muito bem aos propósitos dos gnomonistas. Este requer um dia claro e ensolarado e algumas horas para ser executado. Inicialmente deve-se preparar uma placa onde são desenhados círculos concêntricos igualmente espaçados e fixa-se um gnômon, pode ser um prego grande, no ponto central dos círculos. Este gnômon deve estar perfeitamente perpendicular ao plano da placa.



A placa assim preparada é colocada no local onde o relógio de sol será instalado de forma a estar perfeitamente nivelada. Antes do meio-dia, de preferência pelo meio da manhã, marcar o ponto no qual a sombra projetada pelo gnômon toca um dos círculos. Na parte da tarde marcar o ponto onde a sombra volta a tocar o mesmo círculo utilizado pela manhã. Nos momentos em que a sombra toca o mesmo círculo, tanto na parte da manhã quanto à tarde, o Sol encontra-se na mesma altitude em relação ao horizonte.



O passo seguinte consiste em se traçar uma linha unindo os dois pontos marcados (vide figura) no mesmo círculo e determinar o ponto central desta. A linha que une este ponto ao centro dos círculos, ou seja, a base do gnômon, define a direção Norte-Sul verdadeira. Uma maior precisão pode ser alcançada se o processo for repetido para vários círculos de diferentes diâmetros. Caso o ponto central das retas não coincida prefeitamente a média deve ser determinada.




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No hemisfério Sul o Sol encontra-se do lado Norte do céu fazendo com que a sombra do gnômon seja pojetada na direção Sul, assim sendo a linha que liga o centro dos círculos ao ponto central da reta traçada aponta para o Sul. Por sua vez, no hemisfério Norte o Sol encontra-se do lado Sul do céu; assim sendo o que se encontra é a direção Norte.



sábado, 22 de novembro de 2008

Fazenda Ipanema - Iperó - SP

Em abril de 2006 fui acampar com o escoteiros do Grupo Escoteiro Nove de Julho - 25 SP (sou chefe assistente da tropa Negra desde 2000, quando meus filhos ingressaram no movimento) na Fazenda Ipanema em Iperó, próximo a Sorocaba em São Paulo. Não foi a primeira vez que acampamos lá, porém desta vez descobri um relógio de sol muito bonito feito de ferro fundido.

Trata-se de um relógio horizontal plano sem correção para a equação do tempo. Foi construído em ferro em 1863 para as coordenadas geográficas: 23°25’34”S e 047°35’W, pelo Engenheiro Guilherme Schuch Capanema para o levantamento topográfico da área da Real Fábrica de Ferro Ipanema e passou a ser um marco geográfico para os levantamentos geográficos ocorridos desde então.

O dispositivo marca a passagem do Trópico de Capricórnio e localiza-se no ponto onde foi determinado o meridiano astronômico de Ipanema.

No mostrador estão indicadas as horas cheias e as frações a cada 15 minutos. Cada uma das 4 faces do pedestal de alvenaria aponta para um ponto cardeal. Na face Leste estão inscritas as coordenadas geográficas do local.

Segundo informações obtidas no local, e não verificadas, uma pequena alteração ocorrida na posição do mesmo faz com que exista um erro na indicação do horário, porém este não é maior do que 10 minutos.

Tirei as fotos a seguir em 22/04/2006. Elas dão uma idéia do relógio de sol e de seu pedestal.


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Na Fazenda Ipanema foi instalada a primeira siderúrgica do Brasil, sendo que em 1818 ocorreu a primeira corrida de ferro gusa que foi usada para a construção de três cruzes. Abaixo segue um pequeno resumo histórico muito bem elaborado por Roberto Inaba, Arquiteto especializado em estruturas metálicas que atua no departamento de Marketing da Cosipa e Chefe de Escoteiros do GE Nove de Julho 25 - SP.




HISTÓRIA DA SIDERURGIA EM SÃO PAULO
por Roberto Inaba

1532 - Martim Afonso de Souza chega à São Vicente e instala forjas catalãs primitivas.
1554 - Padre Anchieta relata em carta enviada aos seus superiores, a existência de ferro e prata em terras paulistas.
1587 - Os Afonso Sardinha (pai e filho) instalam pequena forja de ferro às margens do rio Jurubatuba, afluente do rio Pinheiros, na Freguesia de Santo Amaro, próximo à vila de São Paulo.
1589 - Os Afonso Sardinha (pai e filho) descobrem minério de ferro no sopé do Morro Araçoiaba, próximo da atual cidade de Sorocaba.
1591 - Afonso Sardinha instala nesse local dois fornos rústicos e uma forja para produção de ferro. Considerando que São Paulo estava a mais de 120 km de distância e tinha menos de 2.000 habitantes, essa empreitada representou grande proeza, e serviu para para que mais tarde fosse conferido a Afonso Sardinha o título de “Fundador da Siderurgia Brasileira”.
1597 - Mais duas pequenas forjarias foram construídas na região de Ipanema.
1628 - Encerram-se as atividades em Ipanema.
1629 - Morre Afonso Sardinha.
1703 - Assinado o “Tratado de Metuthen” entre Inglaterra e Portugal, que obrigava este último a destruir todas as manufaturas na Europa e também em suas colônias, o que incluia os empreendimentos destinados à fabricação do ferro.
1765/1775 - Diversos empreendimentos foram instalados em São Paulo, muitos deles utilizando processos metalúrgicos vindos de Gâmbia, África, juntamente com escravos africanos.
1785 - Dona Maria I, A Louca, rainha de Portugal e mãe de D. João VI, proíbe a indústria de ferro no Brasil.
1795 - Revogada a portaria que proíbe a indústria de ferro no Brasil.
1800 - João Manço Pereira junto com o Coronel Cândido Xavier de Almeida e outros técnicos, viajam para a região de Sorocaba com a missão de escolher um local para implantação da futura “Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema”.
1801 - De posse de um alvará que mandava estabelecer uma fábrica em Ipanema, Manço Pereira e um irmão de José Bonifácio de Andrada e Silva, constroem, sem sucesso, o que pode ser considerado o primeiro alto-forno do Brasil.
1808 - Chegada da família real. D.João VI permite o livre estabelecimento de fábricas e manufaturas no Brasil.
1809 - Chegada do oficial alemão e técnico matalurgista Coronel Frederico Luiz Guilherme de Varnhagen, que imediatamente recebe a incumbência de examinar as minas de Sorocaba, a qualidade do minério existente, os recursos hídricos disponíveis, as dificuldades a serem enfrentadas e ainda elaborar um orçamento para implantação da “Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema”.
1810 - Após análise do relatório efetuado por Varnhagen, é autorizada a instalação da “Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema”, subordinada ao Ministério da Guerra.
Ao contrário do que se esperava, por indicação do consul do Brasil na Suécia, é contratada para a implantação da fábrica, uma missão sueca, liderada por Carl Gustav Hedberg e que contava também com o mestre Lars Hultgren (ficou conhecido como mestre Lourenço).
A fábrica surgiu como uma empresa de economia mista, sendo que o governo participava com metade do capital e era ele quem de fato, comandava os destinos do empreendimento.
Varnhagen é designado apenas para participar da Junta Administrativa da Fábrica de Ipanema.
1811 - Chega ao Brasil o mineralogista alemão Wilhelm Von Eschwege, amigo de Varnhagen, com a missão de examinar os minérios da província de Minas Gerais e as condições para se implantar alí uma fábrica de ferro.
Vanrhagen resolve se afastar da Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema por divergências técnicas com o grupo sueco e principalmente com Hedberg.
Hedberg constrói 4 forninhos baixos suecos (2 metros de altura) do tipo Blauofen.
Produção: 88kg/dia.
1814 - Os questionamentos de ordem técnica e moral aumentam, já que desde 1811 Hedberg tentava sem sucesso produzir ferro. Hedberg é demitido conforme determinado pela Carta Régia datada de 27 de setembro e assinada pelo Príncipe Regente D. Pedro I.
1815 - Em 21 de janeiro,Varnhegen assume o comando da fábrica e demite os operários suecos com exceção de Hultgren, e contrata trabalhadores alemães. Ipanema começa a produzir ferro forjado e laminado.
Em 21 de outubro, são iniciadas as obras para a construção do primeiro alto-forno em Ipanema.
1818 - Com um dos alto-fornos já concluídos, a 1º de novembro, acontece a 1ª corrida de gusa em Ipanema, tendo sido confeccionadas 3 cruzes.
Produção: 920 kg/dia.
1820 - José Bonifácio de Andrada e Silva lamenta em um relatório a situação de atraso da fábrica de Ipanema, devido à incapacidade da missão sueca que trouxe trabalhadores que nada sabiam do manuseio do ferro.
1821 - D. João VI retorna à Europa e com ele segue Varnhagen, que deixa assim a administração da Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema para assumir em Portugal o cargo de Administrador das Matas Nacionais do Reino.
1822 - É proclamada a Independência do Brasil.
Eschwege retorna à Europa.
1829 - Morre Lars Hultgren, o Mestre Lourenço, considerado por muitos estudiosos como o maior artíficie metalúrgico do Brasil de 1810 a 1829.
1835 - O major João Bloem é nomeado diretor da Real Fábrica de Ipanema.
1846 - No período de 19 a 21 de março, o jovem Imperador D. Pedro II, então com 21 anos, visita Ipanema.
1854 - É nomeado diretor de Ipanema o coronel João Florêncio Parecis.
1860 - O governo manda fechar a Real Fábrica de Ipanema.
1863 - No mês de agosto, o ministro da guerra José Mariano de Matos, encarregou o engenheiro Guilherme Schuch de Capanema, de estudar a restauração da Fábrica de Ipanema. Capanema fez um minucioso levantamento da situação e recomendou a reativação da fábrica, indicando o capitão Joaquim de Souza Mursa para levar a cabo tal empreitada.
1865 - O governo retoma a operação da Fábrica de Ipanema em razão da guerra do Paraguai. Assume como novo diretor o capitão Joaquim de Souza Mursa, conforme indicação de Capanema.
São realizadas modificações para melhorar o desempenho dos altos-fornos e as corridas passam a acontecer de 8 em 8 horas.
Produção: 3.000 kg/dia.
1875 - O Imperador D. Pedro II e a Imperatriz visitam a Real Fábrica de Ipanema e recebem uma coroa imperial fundida em ferro.
1878 - Iniciada a construção do terceiro alto-forno de Ipanema, com 12 metros de altura.
1881 - Inaugurada uma via férrea com 4.200 m de comprimento e 0,60 m de bitola, para melhorar e baratear o transporte de minérios para os fornos.
1882 - O coronel Mursa inaugura monumento em homenagem ao falecimento de Francisco Adolfo Varnhagen, Visconde de Porto Seguro, filho do pioneiro de Ipanema, Coronel Frederico Luiz Guilherme de Varnhagen.
1883 - Realizada nova modificação nos fornos.
1885 - Terminada a construção do terceiro alto-forno, que infelizmente não chegou a funcionar pois dependia das instalação de uma máquina insufladora de ar, o que nunca aconteceu.
A fábrica passa a ser subordinada ao Ministério da Agricultura.
1888 - Pela primeira vez na história, a fábrica não teve prejuízo (acusou um pequeno lucro de um conto de réis).
É promulgada a Lei Áurea, abolindo definitivamente a escravidão no Brasil.
1889 - É proclamada a República no Brasil. Mursa se afasta da direção de Ipanema para participar do triunvirato que governou provisoriamente São Paulo.
1892 - A fábrica passa a pertencer ao Ministério da Guerra.
Produção diminui para 2.000 kg/dia.
1895 - É fechada definitivamente a Real Fábrica de Ferro de São João de Ipanema.


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Links:



http://fazendaipanema.ipero.sp.gov.br/historia.php

Um pouco de história - Século XIX até os dias atuais

Nesta quarta e última parte da pequena revisão histórica abordo os relógios de sol do século XIX até os dias de hoje. Em que pese estejamos em uma época onde qualquer carrega algum dispositivo que permite ver as horas (relógio, celular, etc.) os relógios de sol continuam evoluindo, e permitem estabelecer a conexão entre diversas áreas do conhecimento científico (astronomia, trigonometria esférica, trigonometria plana, etc.)



Vejamos um pouco do que aconteceu desde o século XIX.



Século XIX



O francês Jean Jacques Sedillot publica em 1854 o Traité des instruments astronomiques árabes, baseado em manuscritos de Al-Marrakushi, datados de 1280, onde são descritos 6 diferentes tipos de relógios de sol portáteis e 13 fixos, entre horizontais, verticais diretos e declinantes, cilíndricos e hemisféricos.



Em maio de 1867, Lloyd Mifflin recebe a primeira patente dos EUA para um gnômon incorporando o formato da curva da analema. Com esta inovação passa a ser possível ler o tempo solar médio diretamente em um relógio de sol equatorial sem necessidade de correções adicionais.



Na mesma época a Europa começou a adotar a Hora Média Local fazendo com que os relógios de sol fossem sendo relegados ao esquecimento. Contudo, até o início do século XX, as estações de estrada de ferro na França ainda faziam uso dos relógios de sol de alta precisão, conhecidos como heliocronômetros, para correção da hora dos relógios mecânicos. O mesmo acontecendo com os relógios controladores dos faróis marítimos em outros países. O advento das comunicações telegráficas, telefônicas e radiofônicas acabou por tornar esta prática desnecessária.



Século XX – XXI



Os relógios de sol passam a ter interesse quase que unicamente acadêmico e matemático. Contudo, o avanço da matemática, a disponibilidade de novos materiais e técnicas, o aumento do número de pessoas interessadas no assunto e, posteriormente, o surgimento do computador faz com que novos e criativos modelos de relógios de sol sejam concebidos.



Em 1922 o matemático alemão Hugo Michnik inventa o relógio de sol bifilar. A novidade deste relógio reside no fato de a sombra não ser mais projetada por um ponteiro polar, mas sim pela sombra formada pela intersecção das sombras de dois fios mantidos a uma distância distinta da mesa do relógio [ref. 1].



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Freeman [ref. 2], em 1978, propõe o primeiro relógio de sol que independe da latitude do local. Apesar de apresentar erros que variavam de 1 até 30 minutos ele prova que é possível construir este tipo de dispositivo. Por sua vez, em 1988, De Rijk [ref. 3] propõe um novo relógio de sol independente da latitude do local que tem uma precisão superior ao de Freeman. Contudo, as inovações não pararam por ai. Dezenas de patentes foram concedidas em algumas décadas, como a de Robert Gundlach1, em 1974, sobre um relógio de sol sem sombra, baseado no reflexo da imagem do Sol por uma superfície refletora.



Em 1999, Mario Catamo e Cesare Lucarini inventam o relógio de sol por difração. Este dispositivo não possui um gnômon. O disco que indica as horas consiste de uma rede de difração circular que produz uma linha diametral brilhante que aponta para o Sol quando vista perpendicularmente ao centro do disco, que, normalmente, é feito com um CD.



Por volta da década de 1980 o interesse pelos relógios de sol começa a se renovar. Diversos grupos e sociedades são criados com o propósito de estudá-los e difundi-los. O advento da Internet e do correio eletrônico facilita as comunicações mundiais aproximando os interessados no tema, ajudando assim o resgate desta quase perdida arte. De certa forma inicia-se um retorno às raízes e uma reconexão com os princípios astronômicos de uma época na qual a contagem do tempo se dava de uma forma mais natural. Hoje podemos ver o relógio de sol como um objeto útil não só pelo aspecto cultural, científico, instrutivo, artístico e decorativo, mas também como um instrumento simples para o ensino dos movimentos do sistema solar.




Comentários:


  1. Patente US 3.815.249 [ref. 4]


Referências:

  1. BIFILAR Sundial. Disponível em: <http://www.de-zonnewijzerkring.nl/eng/home-bif-zonw.htm>. Acesso em: maio de 2006.
  2. FREEMAN, J. G. A latitude-independent sundial. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, v. 72, n. 2, p. 69-80, 1978.
  3. DE RIJK, J. A. A new latitude-independent sundial. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, v. 83, n. 3, p. 137-144, 1989.
  4. SUNDIAL patents. Disponível em: <http://www.pacificsites.com/~brooke/SD_Pat2.shtml>. Acesso em: maio de 2005.



sexta-feira, 21 de novembro de 2008

Um pouco de história - Século XVI ao XVIII EC

Dando sequência à pequena revisão histórica hoje abordo os séculos XVI, XVII e XVIII da Era Comum, que foram expressivos.

Século XVI

Na Renascença a teoria heliocêntrica, esquecida desde o século II, reaparece através do trabalho Nicolaus Copernicus (1473-1543), que estudando o movimento dos planetas conclui que o Sol era o centro do nosso sistema. Contudo o seu livro De Revolutionibus Orbium Coelestium, onde está descrita a teoria, é publicado apenas em 1543, ano de sua morte, por receio da reação da Igreja Católica à nova idéia.

O humanista alemão Petrus Apianus1 (1495 – 1552), conhecido por seus trabalhos em cartografia, matemática e astronomia, escreve em 1524 o Cosmographicus líber, respeitado trabalho sobre astronomia e navegação no qual apresenta o desenho de um dispositivo analógico para o cálculo dos horários de nascente e poente, declinações, etc. Em 1533 publica o Horoscopion Apiani, no qual trata os relógios de sol, e em 1540 publica o Astronomicum Caesareum (figura abaixo), dedicado ao rei Charles V.


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Gemma Frisius2 (1508 – 1555), matemático e cartógrafo, publica em 1530 o De Proncipuiis Astronomae et Cosmographiae no qual descreve o uso do gnômon esférico na determinação das horas iguais. Vinte anos mais tarde ele descreve pela primeira vez como um relógio preciso pode ser utilizado para determinar a longitude.

Em 1531, o cosmógrafo alemão Sebastian Munster (1488 – 1552), publica, em Basiléia, seu trabalho Compositio Horologium, onde detalha o desenho e a construção dos quadrantes solares. É o primeiro livro a abordar a gnomônica moderna onde se utiliza o gnômon paralelo a eixo terrestre e as horas iguais ao invés das temporárias, alguns séculos após o fenômeno ter sido descoberto pelos árabes. Por ser o primeiro livro a abordar a nova forma dos relógios de sol, Munster às vezes é chamado de “pai da gnomônica moderna”; contudo, quase nada em seu livro é tido como original. Ele claramente o escreveu mais como um sumário das técnicas contemporâneas do que como uma introdução de uma nova e revolucionária idéia [ref. 1, páginas 6 e 7].

O relógio de sol horizontal duplo3 é concebido, em 1624, pelo matemático inglês William Oughtred (1575 – 1660). O astrônomo alemão e jesuíta Cristóvão Clavius (1537 – 1612) tenta reunir o que se sabia sobre a gnomônica e publica, em 1581, o Gnomonomices. Em 1582, o Papa Gregório XIII, reforma o calendário que desde então é conhecido como calendário gregoriano. Este é o calendário utilizado até os dias de hoje.

Nesta época os relógios de sol puderam ser calibrados para fornecer as horas verdadeiras. Esta operação exigia conhecimentos combinados de geografia, astronomia, matemática e mecânica. Apesar de inúteis nos dias de chuva ou nublados, quando não se conseguia ver as horas, os relógios de sol não tiveram sua posição abalada com o aparecimento dos relógios mecânicos, pois estes eram máquinas pouco precisas e que requeriam freqüentes acertos, que eram feitos pela leitura do meio dia nos relógios de sol. Devido a esta necessidade de acerto dos relógios mecânicos, os de sol eram freqüentemente encontrados nas áreas públicas e posicionados em locais de boa visibilidade.

Século XVII

Nesta época os relógios de sol começaram a ser projetados em base a acurados cálculos matemáticos e a Gnomônica, a arte de construir relógios de sol, chegou a constituir um ramo da educação, que tinha uma posição de honra nos currículos escolares. Todos os livros de matemática dedicavam capítulos ao tema e muitos livros foram devotados inteiramente à gnomônica.

Galileo Galilei (1564 – 1642) em seu livro Cartas sobre as Manchas Solares, de 1613, defende a teoria heliocêntrica de Copernicus em detrimento da geocêntrica de Ptolomeu, fazendo com que fosse denunciado à Inquisição. Em março de 1616, um decreto papal inclui a obra de Galileo no Index4. Apesar de diversas tentativas de se revogar o decreto, em 1633 Galileo é julgado e condenado por haver apoiado e ensinado a doutrina de Copernicus. Neste processo teve que abjurar a sua teoria, visto que esta se opunha à doutrina católica em vigor. Sua pena foi comutada para prisão domiciliar, que se estendeu até sua morte.

Athanasius Kircher (1602 – 1680), em 1645/46, em sua obra Ars Magna Lucis et Umbrae, dedica mais de 600 páginas à Gnomônica. Neste trabalho ele descreve diferentes tipos de relógios de sol de sua criação e dedica especial atenção o aspecto artístico dos mesmos. O Horologium Solarium Civilium, do príncipe siciliano Carlo Caraffa, é publicado em 1692.

Século XVIII

Na Índia, o Marajá Sawai Jai Singh II (1686 – 1743), um apaixonado pela astronomia, manda construir observatórios com diversos instrumentos nas cidades de Delhi, Mathura, Varanassi, Ujjain e Jaipur. Em 1724 é erguido no observatório Jantar Mantar, em Jaipur, o maior relógio de sol conhecido, cujo gnômon triangular tem uma base de 44 metros e ergue-se a 27 metros de altura; cada quadrante lateral tem um raio de 15 metros. O instrumento ainda atualmente se apresenta em boas condições e mostra-se extremamente preciso, chegando a indicar frações de minuto.

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A curva em forma de “8” da analema, como conhecemos hoje, foi concebida em 1740 por Jean Paul Grandjean de Fouchy (1707 – 1788), secretário da Académie des Sciences em Paris. Essa curva fornece uma representação gráfica de equação do tempo e era usada nas linhas meridianas para permitir a leitura da hora com a devida correção.

O obelisco do Campo de Marte, em Roma, erguido no século I a.EC e que fora soterrado com o passar do tempo, é descoberto em 1748 e removido para reparos. Em 1792 o Papa Pio VI determina a sua instalação na Praça Montecitório, próximo à localização original.

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Em 1748 o astrônomo inglês James Bradley (1963 – 1762) anuncia, após 19 anos de medições, a descoberta do movimento de nutação do eixo terrestre. Dois anos depois, em 1750, ele define a posição atual do meridiano de Greenwich. Já em 1756 o astrônomo francês Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande (1732 – 1807) projeta o mais antigo relógio de sol analemático que ainda existe. Este relógio encontra-se no pátio da igreja de Brou, em Bourg-en-Bresse (Ain), França, cidade natal de Lalande.

Os fabricantes de relógios de sol perdem gradativamente, por volta de meados do século XVIII, o mercado para os fabricantes de relógios mecânicos, que começaram a produzir dispositivos mais precisos.

No final do século, após a invenção do cronômetro pelo inglês John Harrison (1693 – 1776) por volta da metade do século, os relógios de sol, que já haviam se tornado verdadeiros instrumentos científicos de grande precisão, começam a perder a importância de até então.



Comentários:


  1. O nome de nascença de Apianus era Peter Bennewitz
  2. Também conhecido como Reiner Gemma
  3. Relógio horizontal duplo: É aquele que tem duas escalas para a leitura das horas. A primeira é uma escala padrão que é utilizada em conjunto com a parte polar do gnômon, ou seja, aquela que é paralela ao eixo terrestre. A segunda é constituída pela parte vertical do gnômon, posicionada no centro do relógio, e pela projeção das linhas da esfera celeste, que se situam entre o Equador e os Trópicos de Capricórnio e Câncer, no plano horizontal. Estas linhas representam a declinação do Sol, a eclíptica e a ascensão reta do Sol. Este tipo de relógio não era útil apenas para indicar as horas, mas também como instrumento científico que podia ser usado para calcular a altitude e o azimute do Sol, bem como indicar a posição deste na eclíptica e o seu movimento ao longo do dia e do ano. Este tipo de relógio parece não ter sido construído depois do início do século XVIII.
  4. Index Prohibitorum é a lista das obras proibidas pela igreja católica



Referências:


  1. JONES, L. E. The sundial and geometry: an introduction for the classroom. North American Sundial Society, 2005. Disponível em: <http://www.wsanford.com/~wsanford/temp/its-about-time/FS_SundialAndGeometry_v2.pdf>. Acesso em: setembro de 2006.

Um pouco de história - Século I ao XV EC

Dando continuidade à pequena revisão histórica do desenvolvimento dos relógios de sol, tento resumir nesta postagem os principais acontecimentos e descobertas que ocorreram do século I ao XV para Era Comum.

Século I ao XV

Menelau de Alexandria, no início do século II, estabelece a trigonometria esférica abrindo, assim, caminho para cálculos mais acurados. Por sua vez, Ptolomeu (87 – 151) defende a posição grega de que a Terra era o centro do universo. Posição esta que permaneceu como dogma por mais 1500 anos, e a idéia da Terra esférica caiu no esquecimento, voltando a aparecer apenas durante o Renascimento.

No início da Era Cristã a gnomônica ainda se valia dos conhecimentos helênicos; porém, logo se inicia um período de decadência, visto que no período compreendido entre a queda do Império Romano e o Renascimento, entre os séculos V e XV, no ocidente a ciência e arte dos relógios de sol foram caindo no esquecimento, ao ponto de praticamente serem perdidos. Não existem muitas evidências arqueológicas, nem mesmo testemunho escrito, de que algum avanço tenha sido feito nesta ciência, sendo raros os exemplares remanescentes desta época. Talvez o relógio de sol da catedral de Chartres, França, construído em 1378, seja um dos poucos testemunhos desta época. Contudo os séculos não são perdidos, pois avanços são feitos pelos árabes e chineses.

Os árabes fazem uso de princípios de trigonometria no projeto de relógios de sol. No século VIII, Abul Hassan escreve sobre o desenho de linhas horárias em superfícies cilíndricas e cônicas e introduz o princípio das horas iguais para fins de cálculos astronômicos.

Monges do norte da Inglaterra escrevem, por volta do ano 850, o Tiberius Horologium, onde forneciam os comprimentos das sombras para diferentes épocas do ano.

Por volta do ano 900 o astrônomo árabe Al-Battani1 (850 – 923) resolve pela primeira vez o triângulo esférico e recalcula a duração do ano e chega ao valor de 365 dias, 5 horas, 46 minutos e 24 segundos. Também refina os cálculos para a precessão dos equinócios, chegando a 54,5” por ano ou 1° a cada 66 anos, e para a inclinação do eixo da Terra, estabelecendo o valor de 23° 35’. Na mesma época Thabit Ibn Qurra2 (826 – 901) determina a duração do ano sideral com um erro de apenas 2 segundos – 365 dias, 6 horas, 9 minutos e 12 segundos – e também escreve os manuscritos Descrição das figuras formadas pela extremidade de um gnômon em seu percurso em um plano horizontal em todos os dias e em todos os lugares3 e Livro sobre os instrumentos que indicam as horas chamados relógios de sol4.

Já ao redor do ano 1000, os árabes começam a incorporar o conhecimento ocidental, especialmente dos gregos. Diversos textos científicos e filosóficos forma traduzidos para o árabe. Treze livros chegaram ao nosso conhecimento e entre eles um do século XIII, de Al-Marrakushi5, que pela primeira vez menciona o uso do gnômon orientado para o pólo, ou seja, paralelo ao eixo terrestre, e o uso de horas iguais. Esta modificação aparentemente simples foi um dos maiores avanços da gnomônica – e é muitas vezes denominada como a “grande descoberta da gnomônica moderna” –, pois fez com que fosse possível a utilização de linhas horárias e horas iguais, ao invés das temporárias em uso até então. A partir deste momento os relógios de sol se transformam em dispositivos realmente precisos. Ainda hoje se utiliza o gnômon paralelo ao eixo terrestre. Porém, descoberta demorou bastante para chegar à Europa. Provavelmente, os mais antigos exemplares, que ainda existem nos dias de hoje, sejam os encontrados na Alemanha e Áustria, que datam do período de 1440 a 1460 [ref. 1, página 6].

Omar Khayyam6 (1048 – 1131), matemático e astrônomo persa, determina, entre outros feitos, que a duração do ano é de 365,24219858156, ou seja, um erro de apenas 1 minuto. Na China o astrônomo, matemático e engenheiro Zhou Kung (1231 – 1316) ergue um gnômon de 12 metros para estudar a sombra produzida pelo Sol. Ele também determinou a duração do ano como sendo de 365,2425 dias, duração esta que coincide com a do calendário gregoriano, adotado quase 300 anos depois.

Em 1288 o astrônomo judeu Jacob ben Machir ibn Tibbon7 (1236 – 1304) desenha um quadrante que permite a determinação das horas a partir da altitude do Sol ou de outra estrela.

Ibn al-Shatir (1304 – 1375), astrônomo árabe, constrói em 1371, para a mesquita de Umayyad em Damasco, um relógio de sol com o gnômon paralelo ao eixo de rotação da Terra. Este é, provavelmente, o mais antigo relógio de sol com eixo polar que ainda existe.

Em meados do século XV, com a invenção da imprensa8 por Gutenberg9 (1398 – 1468), a divulgação científica de um modo geral e, conseqüentemente, a construção de relógios de sol, teve um grande impulso. Eram trabalhos que exigiam, além de habilidade artística, conhecimentos sobre o movimento aparente do sol e eram, até então, segredos bem guardados, visto que os seus construtores ganhavam somas importantes da nobreza para a sua construção.

No final do século XV uma nova luz é lançada sobre as ciências e o pensamento humano, fazendo com que gradativamente a sociedade ocidental saísse do período de escuridão onde até então viviam.


Comentários:


  1. Abu 'Abdullah Muhammad ibn Jabir ibn Sinan ar-Raqqi al-Harrani as-Sabi' al-Battani
  2. Abu'l Hasan Thabit ibn Qurra' ibn Marwan al-Sabi al-Harrani
  3. Description of the figures formed by the extremity of a gnômon in its passage on a horizontal plane, in all the days, in all the places
  4. Book on the instruments which indicate the hours, called solar dials
  5. Ali Ibn Omar Abul-Hassan al-Marrakushi
  6. Ghiyath al-Din Abu'l-Fath Omar ibn Ibrahim Al-Nisaburi Khayyámi
  7. Também conhecido por Profatius, seu nome latim
  8. Na China a imprensa já era conhecida desde o século IX, ou seja, quase 600 anos antes da invenção por Gutenberg em 1447.
  9. Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg


Referências:


  1. JONES, L. E. The sundial and geometry: an introduction for the classroom. North American Sundial Society, 2005. Disponível em: <http://www.wsanford.com/~wsanford/temp/its-about-time/FS_SundialAndGeometry_v2.pdf>. Acesso em: setembro de 2006.


quarta-feira, 5 de novembro de 2008

Um pouco de história - Século L ao I a.EC

A história dos relógios de sol se mescla com a do calendário e ambas com a da astronomia e da geometria, e com a da própria história do conhecimento humano. Seu início remonta a uma época na qual o homem sentiu a necessidade de medir a passagem do tempo, seja no decorrer dos dias ou ao longo do ano, para poder regular as suas atividades. Apesar de não existir comprovações arqueológicas, é provável que os homens primitivos, talvez no paleolítico ou neolítico, se baseassem na medição do comprimento de própria sombra como forma de estimar a passagem do tempo ao longo do dia. É plausível supor que tenham notado que a sombra crescia até o meio-dia, para então decrescer com a aproximação da noite, indicando assim a partir de qual momento ele deveria iniciar o seu caminho de volta à segurança de abrigo sem correr o risco de ser surpreendido pela escuridão.



Hoje é instintivo para todos consultar um relógio quando se quer medir o tempo, contudo poucos conhecem como o homem concebeu um sistema de medida da passagem do tempo, e as diversas evoluções deste até que chegássemos ao modelo de horas em uso atualmente. Foram necessários dezenas de séculos e gerações de astrônomos, matemáticos e construtores destes dispositivos até que atingíssemos o nível atual de conhecimento. Este conhecimento milenar merece ser preservado, e um bom início é conhecer como seu desenvolvimento ocorreu ao longo da história.



Acredita-se que a medição do tempo tenha começado há cerca de 7.000 anos. Época na qual nossos ancestrais conheciam apenas o dia e a noite, ignorando completamente o transcorrer das horas e, principalmente, as suas divisões. Parece bastante plausível que tenham iniciado a observar os movimentos do Sol, da Lua e das estrelas. Também é muito provável que tenham notado a variação do comprimento da sombra de um objeto, talvez uma vareta ou o próprio corpo, ao longo do dia. A partir destas observções nossos ancestrais devem ter elaborado uma forma primitiva de medição do tempo. Há indícios históricos que por volta do século XXX a.EC1 os egípcios usavam a sombra de um objeto, projetada pelo Sol em seu movimento diário aparente, para medir a passagem do tempo. Porém, em função das poucas evidências históricas, a origem do relógio de sol é controvertida, podendo remontar à Mesopotâmia, Babilônia ou Caldéia, por volta 5.000 a.EC. Também existem indícios que na China essa técnica fosse utilizada na época do imperador Yao, século XXIII a.EC.



A divisão do dia em horas foi uma evolução natural, visto que as sociedades sentiram necessidade de regular as práticas religiosas e outras atividades. Após a divisão do dia em 24 horas pelos egípcios e parte dos povos da Ásia Ocidental, a medição do tempo voltou-se para o calendário, pois a identificação das estações do ano e as variações climáticas associadas eram essenciais para os povos que se dedicavam à agricultura.



Vejamos a seguir a cronologia dos principais fatos relacionados à construção, uso e projeto dos relógios de sol; bem como, de outros fatos relevantes.



Século L – XXV a.EC



O primeiro dispositivo para indicar as frações2 do dia foi provavelmente o gnômon, criado por volta de 5.000 a.EC, que era, basicamente, um pilar ou uma vareta cuja sombra projeta pelo Sol fornecia uma indicação das frações do dia.



Os egípcios instituem o primeiro calendário anual com 365 dias.



Século XXV – XX a.EC



Babilônios e Egípcios construíram obeliscos cuja sombra projetada pelo Sol se movia durante o transcorrer do dia permitindo assim, que as pessoas dividissem o dia em duas partes pela indicação do meio dia.



Século XV a.EC



O mais antigo relógio de sol conhecido foi construído por volta de 1500 a.EC no Egito, na época de Tutmés III (1501-1448 a.EC). Em pedra, na forma de um T, com uns 30 cm, suportando uma outra peça de mesmo comprimento e perpendicular. As linhas de hora eram marcadas na pedra a intervalos regulares. O T era voltado para o Leste na parte da manhã e a oeste na tarde. A posição da sombra da parte superior do T indicava a hora. Este dispositivo encontra-se exposto no Museu de Berlim.



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Durante o dia as horas eram medidas por relógios de sol, ou, mais corretamente relógios de sombra. Eles podiam ser bem simples, como demonstra um aparelho do tempo de Tutmés III (1490 – 1436 a.C). Era uma peça lisa de madeira, com cinco divisões e um braço horizontal suspenso em uma das extremidades. Ao meio-dia, ele era virado de lado para medir a sombra do sol, pois, à tarde, ele incidia em uma direção diferente; embora indicasse apenas dez horas no total, a primeira e a última se perdiam na penumbra.“ [ref.1, página 26]

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A disposição das pedras de Stonehenge assume a configuração que ainda podemos ver atualmente. Stonehenge é um monumento megalítico na Inglaterra que, até onde se sabe, tinha por objetivo identificar as épocas do ano, pois há alinhamentos de pedras que coincidem exatamente com o nascer e o por do sol no início do verão e do inverno.



Século X a.EC



Os chineses já haviam determinado as datas de solstícios e equinócios, e conheciam a inclinação da eclíptica em relação ao equador celeste.



Século VIII – VII a.EC



No Egito os relógios de sol se apresentavam com um gnômon vertical, geralmente um obelisco, em cuja base havia uma escala de tempo diária com 6 divisões.



Embora seja certo que o relógio de sol tenha existido em época mais distante, como no Egito há 1500 anos a.EC, a história registra o seu aparecimento na Judéia, por volta do ano 700 a.EC. A Bíblia cita o relógio de sol do Rei Acaz (735 – 715 a.EC), nos versos 20:9-11 do Livro II Reis e no de Isaías 38:8.



Isaías 38:8 - Eis que farei voltar atrás dez graus a sombra no relógio de Acaz, pelos quais já declinou com o sol. Assim recuou o sol dez graus pelos quais já tinha declinado. (Behold, I will bring again the shadow of the degrees, which is gone down in the sun dial of Ahaz, ten degrees backward. So the sun returned ten degrees, by which degrees it was gone down.)



II Reis 20:9 - Respondeu Isaías: Isto te será sinal, da parte do Senhor, de que o Senhor cumprirá a palavra que disse: Adiantar-se-á a sombra dez graus, ou voltará dez graus atrás? (And Isaiah said, This sign shalt thou have of the LORD, that the LORD will do the thing that he hath spoken: shall the shadow go forward ten degrees, or go back ten degrees?)



II Reis 20:10 - Então disse Ezequias: É fácil que a sombra decline dez graus; não seja assim, antes volte a sombra dez graus atrás. (And Hezekiah answered, It is a light thing for the shadow to go down ten degrees: nay, but let the shadow return backward ten degrees.)



II Reis 20:11 Então o profeta Isaías clamou ao Senhor, que fez voltar a sombra dez graus atrás, pelos graus que já tinha declinado no relógio de sol de Acaz. (And Isaiah the prophet cried unto the LORD: and he brought the shadow ten degrees backward, by which it had gone down in the dial of Ahaz.)



Acredita-se que nesta época os Caldeus dividiram em doze partes a faixa do céu, o zodíaco, onde se situam as constelações quem lhes emprestam o nome.



Século VI – V a.EC



Os chineses fazem uso de relógios de sol e uma versão do teorema de Pitágoras é mencionada no texto chinês: Aritmética clássica do gnômon e das trajetórias circulares nos céus.



Anaximandro de Mileto (610/609 – 547 a.EC) introduz, na Grécia, os relógios de sol previamente utilizados na Mesopotâmia, Egito e China. Em 560 a.EC ele constrói um relógio de sol em Esparta para a observação dos solstícios e equinócios. Thales de Mileto (ca. 624 – ca. 546 a.EC) consegue prever com precisão um eclipse solar.



Por volta de 450 a.EC o filósofo, matemático e astrônomo grego Oenopides calcula a inclinação do eixo da Terra. Ele obtém o valor de 24° que está muito próximo do valor aceito atualmente.



Século IV – III a.EC



Aristóteles (384 - 322 a.EC) explica os eclipses do sol e da lua, e apresenta a idéia da Terra como uma esfera e sendo o centro do sistema solar. Aristarco de Samos (320/310 – 250/230 a.EC) desafia a teoria aristotélica sugerindo o Sol com o centro do sistema solar com a Terra e os demais planetas movendo-se ao seu redor.



Por volta de 330 a.EC, no Egito, já eram construídos relógios que levavam em consideração a variação sazonal da duração do dia. Na Babilônia, aproximadamente na mesma época, Kidinnu (ca. 400 – 330 a.EC), astrônomo e matemático caldeu, estabelece uma versão, ainda com pouca precisão, da precessão dos equinócios.



Beroso (ca. 340 – ? a.EC), sacerdote e astrônomo caldeu, desenvolveu por volta de 300 a.EC um tipo de relógio de sol composto por uma concavidade hemisférica, que reproduzia a cúpula celeste. Esculpida em um bloco de pedra em cujo centro havia um gnômon perpendicular. Na concavidade também estavam gravadas as linhas que indicavam os solstícios e equinócios. O caminho percorrido pela sombra do gnômon era aproximadamente um arco. O comprimento e a posição deste caminho variavam com as estações e por isso vários arcos eram marcados, com 12 divisões iguais. Essas divisões representavam as horas “temporárias", cuja duração variava durante o ano.



Os romanos fizeram uso extensivo de relógios de sol se valendo dos conhecimentos dos gregos; sendo que, não contribuíram significativamente para o desenvolvimento desta ciência. Em 263 a.EC um dos primeiros relógios de sol é instalado em Roma, tendo sido trazido como troféu da guerra contra a Catania. Contudo, o dispositivo não marcava as horas corretamente, visto que não havia sido construído para a latitude de Roma.



Se considerarmos um poste cravado no solo como um relógio de sol rudimentar, podemos dizer que Eratóstenes de Cirênia (276 – 194 a.EC) fez uso de um para determinar, pela primeira vez, a circunferência da Terra, em 240 a.EC.



Século II a.EC



Hiparco (194 – 120 a.EC) astrônomo grego e inventor da trigonometria deduz a direção dos pólos celestes e apresenta uma teoria mais precisa para precessão do eixo terrestre (precessão dos equinócios). Já perto do fim da vida ele lança mão de um eclipse solar total e a paralaxe para medir as distâncias e tamanhos da Lua e do Sol. Medições estas que se mostraram corretas para a Lua, porém uma ordem de grandeza menor para o Sol.



Em Roma, Marcus Philipus determina uma rotina de aferição dos relógios de sol, que já eram numerosos.



Século I a.EC



Por volta de 30 a.EC, Marcus Vitruvius Pollio (80/70 a.EC – ?), arquiteto e engenheiro militar romano, registrou, no livro IX de sua obra De Architectura, 13 relógios de sol diferentes que estavam em uso na época na Grécia, Ásia Menor e Itália. A forma e características de muitos dos relógios mencionados na obra, listados a seguir, são desconhecidas [ref. 2, pg. 13].





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Hemicyclium (Hemiciclo) de Beroso o Caldeu

Hemispherium (Hemisfério) de Aristarco de Samos

Discum in planitie (Disco sobre um plano) de Aristarco de Samos

Arachne (Aranha) de Eudóxo o astrólogo

Plinthium (Plinto) de Scopas de Siracusa

Pros ta istorumena (Universal) de Parmenio

Pros pam clima (Universal para várias latitudes) de Theodosio e Andrés

Pelecinon de Patrocles

Conum (Cone) de Dionisidoro

Pharetram de Apolônio de Perga

Gonarchen de autor desconhecido

Engonaton de autor desconhecido

Antiboraeum de autor desconhecido


Em sua obra Vitruvius também descreve a Torre dos ventos, erguida em Atenas, ao norte da Acrópole, por volta de 50 a.EC, com seção octogonal ela exibe um relógio de sol em cada uma de suas faces. Porém, como ele não faz nenhuma menção aos relógios de sol, é possível que os mesmos tenham sido acrescentados em uma época posterior. Essa conjectura parece bastante razoável, visto que até o presente momento não foi possível determinar se a data da torre é diferente da dos relógios. Este monumento, em razoável estado de conservação, ainda hoje pode ser apreciado.



De acordo com um texto de Plínio (23 – 79), o Velho, datado de 77, durante o reinado do imperador Augustus, 30 a 14 a.EC, foi construído um relógio de sol no Campo de Marte em Roma, cujo gnômon era um obelisco de aproximadamente 22 metros de altura proveniente do Egito onde fora erguido no século VI a.EC. O gnômon estava posicionado de tal forma que em 21 de setembro, data do aniversário do imperador, a sombra do obelisco apontava para o Altar da Paz que fazia parte do conjunto.



O imperador Julio César (100 – 44 a.EC), aconselhado pelo astrônomo grego Sosigenes (ca. 90 – ? a.EC) introduz o calendário Juliano em 46 a.EC; sendo que, este ano teve uma duração de 445 dias para corrigir os desvios acumulados até então.



É importante lembrar que os relógios de sol continuaram sendo largamente utilizados durante o Império Bizantino, que sucedeu o Romano.





Comentários:




  1. a.EC = antes da Era Comum: Adotou-se esta notação ao invés de a.C. (antes de Cristo), apesar de o marco zero de ambas ser o mesmo, pois como já se sabe Jesus Cristo nasceu entre 7 e 4 a.C e não no ano 1 como os primeiros cronologistas calcularam. Como a frase usada anteriormente “...Jesus Cristo nasceu entre 7 e 4 a.C ...” parece absurda, optou-se por utilizar uma notação mais moderna que evita o problema. Desta forma, quando uma data aparecer seguida de a.EC significa que é uma data anterior a Era Comum, ou seja, antes de Cristo. As datas já pertencentes à Era Comum aparecem sem nenhuma indicação adicional.

  2. O termo “frações do dia” faz mais sentido do que “horas”, visto que a divisão do dia em horas, com a definição adotada atualmente, ocorreu muito tempo depois do início da utilização de relógios solares.



Referências:




  1. RONAN, C. A. História ilustrada da ciência da Universidade de Cambridge. V.1, Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 2001.

  2. MAYALL, R. N.; MAYALL, M. W. Sundials: how to know, use and make them. 2. ed. Cambridge, Massachuesetts: Shy Publishing Corp., 1989.

Torre dos Ventos – Planetário do mundo clássico?

A Torre dos Ventos foi planejada e construída, na Agora romana, em Atenas, pelo astrônomo macedônio Andrônico de Cirro, por volta do segundo quarto do século I a.EC. Com 12 m de altura e diâmetro de 8m, construída em mármore com uma planta octogonal, esta possuía um cata-vento e relógios de sol em cada uma de suas oito faces que representavam as deidades dos ventos: Boreas (N), Kaikias (NE), Euro (E), Apeliotes (SE), Noto (S), Lips (SO), Zéfiro (O) e Skiron (NO). Outra característica interessante desta construção é a existência de uma construção menor, localizada próximo ao lado sul, que abrigava um reservatório que era mantido cheio de água de uma fonte da Acrópolis. Com este suprimento de água, a pressão constante, o fluxo de água em uma torneira no interior da torre também podia ser mantido constante. Isso permitia regular a vazão de água de forma a que um outro tanque fosse cheio em exatamente 24 horas e, conseqüentemente, uma bóia levantada a uma distância fixa por hora. Com relógios de sol no exterior e um de água (clepsidra) no interior os visitantes podiam ver as horas em qualquer condição do tempo, claro ou nublado, e mesmo durante a noite.


A bóia do relógio era ligada a um contrapeso por uma linha e esta passava em volta de uma hasta vertical. À medida que a bóia subia, a haste girava, junto com uma placa metálica circular presa à sua extremidade. Nesta placa estava traçado o mapa do céu e furos ao longo da linha da eclíptica permitiam que uma representação do Sol fosse movida a intervalos de um dia ou dois, em uma simulação de seu movimento anual. Uma rotação completa do mapa a intervalos de 24 horas simulava a rotação diária do céu. Uma rede de fios de referência colocados em frente ao mapa representava as horas, e, à medida que a imagem do Sol passava por cada um deles, indicava a hora tão bem quanto qualquer relógio solar (*).



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(*) WHITROW, G. J. O tempo na história: concepções do tempo da pré-história aos nossos dias. pag. 65-66. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 1993.

domingo, 2 de novembro de 2008

As sombras marcando o tempo da Antigüidade à atualidade


Os desenvolvimentos científicos e tecnológicos das últimas décadas fizeram com que, no dia-a-dia, tivéssemos ao alcance da vista, ou de um toque, as mais precisas informações sobre o tempo, sejam elas quais forem. Atualmente vivemos cercados de relógios por todos os lados (celulares, telas de computador, relógios de rua, relógios de parede em todos os lugares, relógios de pulso, etc.), sendo que muitos estão sincronizados com os relógios atômicos, que garantem que o passar do tempo seja medido da mesma forma ao redor de todo o planeta. Hoje as tecnologias baseadas em aparelhos de medição do tempo se tornaram parte tão integral de nossa vida que só nos damos conta de nossa dependência quando elas falham. Porém, nem sempre foi assim.



O fascínio pelo céu e a necessidade de marcar a passagem do tempo durante o dia, ao longo do ano - em função das colheitas, festividades, etc. - e em períodos mais longos; bem como determinar a localização durante viagens longas, por terra ou por mar, fizeram com que o homem, desde os seus primórdios, olhasse para o céu procurando entender o significado do ciclo de dias e noites e outras mudanças periódicas que ocorriam. Mesmo sem nenhum instrumento de observação, a alternância entre o dia e a noite suscitou no homem as primeiras noções de tempo. A partir desta noção foi possível correlacioná-la com a posição do Sol no horizonte tanto no nascente quanto no ocaso, bem como com o seu trajeto no céu no decorrer do dia. Destas observações ele extraiu conhecimento e sabedoria; assim, dando início ao desenvolvimento da ciência que hoje chamamos de Astronomia, que por sua vez acabou fazendo com que outras ciências, como a Álgebra e a Geometria se desenvolvessem.



Apesar de milenar, a observação do céu foi sendo deixada de lado pela grande maioria de nós, seja pela facilidade com que, atualmente, conseguimos informações sobre a passagem do tempo, seja pelo constante aumento das luzes das cidades que vem ocorrendo desde a revolução industrial. Portanto, não é de se espantar que as novas gerações conheçam pouco, ou mesmo desconheçam, os relógios de sol, que foram muito utilizados até a algumas décadas quando vivíamos uma vida mais lenta e tranqüila.



Até bem pouco tempo atrás, se considerarmos a idade da humanidade, a passagem do tempo era determinada pela projeção da sombra de um ponteiro sobre um mostrador, ou seja, um relógio de sol. Muitos podem achar de pouca utilidade o estudo da ciência por trás deste tipo de dispositivo nos dias atuais. Contudo, os relógios de sol, por sua aplicação prática, possibilitam uma excelente introdução à astronomia e à cosmografia, visto que entender o seu funcionamento é, antes de qualquer coisa, entender como se dá o movimento aparente do Sol no céu durante o decorrer de um ano.



Em princípio, qualquer objeto que projete uma sombra sobre uma superfície, plana ou não, pode servir para marcar as horas, ou seja, ser um relógio de sol. Estes dispositivos podem ser construídos com diversos materiais, bem como outras características podem variar, por exemplo: tamanho, portabilidade, número de faces, orientação destas em relação aos pontos cardeais, tipo de linhas horárias, etc. Na realidade a concepção e construção de um relógio de sol é uma questão do conhecimento matemático, da paciência, da habilidade, do objetivo e da imaginação de quem o está construindo.