Barragem da hidrelétrica de Castillon se transforma em um relógio de sol gigante

A barragem da hidrelétrica de Castillon, na França, se transformou em 20 de junho no maior relógio de sol do mundo com uma área de cerca de 13.000 metros quadrados! E faz parte das comemorações do Ano Mundial da Astronomia.

Barragem da hidrelétrica de Castillon (fonte: CEA-Irfu)

Calculado por Denis Savoie (diretor do planetário do Palais de la Découverte) e Roland Lehoucq (astrofísico do Service d'Astrophysique du CEA-Irfu de Saclay) faz uso da sombra da beirada projetada sobre o dique para indicar as horas. Ambos efetuaram os cálculos das linhas horárias de forma independente a fim de se evitar erros que pudessem colocar em risco um projeto de tamanho vulto.

A marcação das linhas horárias foi feita com placas esmaltadas que foram fixadas por alpinistas em um trabalho preciso e delicado.

Alpinista fixando as placas de marcação das

linhas horárias (fonte: CEA-Irfu)

As linhas horárias da manhã são identificadas pela cor laranja, enquanto as da tarde pela cor verde.

Sombra marcando 9:00h no tempo solar (fonte: CEA-Irfu)

Mais detalhes podem ser encontrados no site do CEA-Irfu, em francês.

Solstício marca o início do inverno

Hoje, 21 de junho, teve início o inverno às 5:45 UTC ou 2:45 no horário brasileiro. É o dia do ano cuja parte diurna tem a menor duração e a noturna a maior. A duração do dia de hoje será de 10 horas e 40 minutos e a noite terá 13 horas e 20 minutos, na cidade de São Paulo. A duração do dia varia em função da latitude, portanto cidades diferentes terão durações distintas. Quando o solstício de verão ocorrer em 21 de dezembro às 17:47 UTC ou 15:47 no horário brasileiro de verão, teremos o dia mais longo de 2009 com uma duração de 13 horas e 36 minutos e a noite mais curta com 10 horas e 24 minutos.

O início do verão e do inverno é marcado pelos solstícios. Mas, o que são os solstícios?

A definição de solstício é: “momento em que o Sol, durante seu movimento aparente na esfera celeste, atinge a maior declinação em latitude, medida a partir da linha do equador“. A primeira vista esta definição parece um tanto quanto confusa para a grande maioria de nós que não possui conhecimentos de astronomia, especificamente de astronomia de posição. Contudo se lembrarmos alguns fatos básicos sobre o movimento da Terra ao redor do Sol fica fácil entender o que são os solstícios.

A Terra efetua sua revolução ao redor do Sol em uma órbita plana, quase circular, e ao mesmo tempo gira sobre o seu próprio eixo no movimento que chamamos de rotação. A revolução e a rotação têm basicamente a duração de um ano e um dia, respectivamente.

A orientação espacial do eixo de rotação da Terra é fixa. No hemisfério norte ele "aponta" para a Estrela Polar - estrela Alfa da constelação da Ursa Menor, que é bem visível a olho nú; já no hemisfério sul, apesar de o eixo apontar para a estrela Sigma da constelação do Octante, isto é de pouca utilidade pois esta estrela está no limite da visibilidade a olho nú. Durante a sua revolução anual em torno do Sol o eixo de rotação da Terra está sempre apontando para essas estrelas.

Uma outra particularidade do movimento Terra-Sol muito importante é que, além de ter direção fixa, o eixo de rotação da Terra está inclinado 23,5º em relação à normal do plano da translação da Terra. Como consequência, ora um hemisfério está voltado para o Sol e, seis meses depois, o outro hemisfério é que está voltado para o Sol.

Define-se o momento de um solstício como aquele em que o Sol, visto da Terra, se encontra o mais distante possível do equador celeste (23,5º para o norte ou para o sul), o que corresponde ao instante em que um hemisfério está o mais voltado possível para o Sol - solstício de verão, enquanto o outro está o mais voltado possível contra o Sol - solstício de inverno. Ou seja, um mesmo solstício é chamado de Solstício de Inverno em um hemisfério enquanto é chamado de Solstício de Verão no outro hemisfério e vice-versa.

Entre os Solstícios temos posições intermediárias, conhecidas como Equinócios, onde os dois hemisférios estão simétricamente dispostos em relação ao Sol, fazendo com que estejam igualmente iluminados. O Equinócio de Primavera para o hemisfério que está indo do Inverno para o Verão e Equinócio de Outono para o hemisfério que está indo do Verão para o Inverno.

Os solstícios ocorrem duas vezes por ano: em dezembro e em junho. O dia e hora exatos variam de um ano para outro. No hemisfério norte o solstício de verão ocorre por volta do dia 21 de junho e o solstício de inverno por volta do dia 21 de dezembro. Estas datas marcam o início das respectivas estações do ano neste hemisfério. Já no hemisfério sul, o fenômeno é simétrico: o solstício de verão ocorre em dezembro e o solstício de inverno ocorre em junho. Quando o solstício ocorre no verão significa que a duração do dia é a mais longa do ano. Analogamente, quando ocorre no inverno, significa que a duração da noite é a mais longa do ano.

Os trópicos de Câncer e Capricórnio são definidos em função dos solstícios. No solstício de verão no hemisfério sul, os raios solares incidem perpendicularmente à Terra na linha do Trópico de Capricórnio. No solstício de inverno, ocorre a mesma coisa no Trópico de Câncer.

Na linha do equador a duração dos dias é fixa ao longo das estações do ano com 12 horas de luz e 12 horas de noite. Desse modo os solstícios nessa linha não podem ser obtidos através de dias ou noites mais longas e somente podem ser observadas pela máxima inclinação da luz solar para o norte ou para o sul. Na linha do equador não há como dizer se um solstício é de verão ou de inverno uma vez que demarcam a separação dos hemisférios norte e sul da Terra.

Já nas linhas dos círculos polares Ártico e Antártico, os soltícios marcam o único dia do ano em que o dia ou a noite duram 24 horas ininterruptas considerando a estação do ano: verão ou inverno, respectivamente (ver ilustração).

Boa parte do texto foi extraída dos sites a seguir:

http://www.cdcc.sc.usp.br/cda/aprendendo-basico/estacoes-do-ano/estacoes-do-ano.html
http://penta.ufrgs.br/edu/telelab/mundo_mat/malice3/solst.htm
http://www.observatorio.ufmg.br/pas44.htm
http://lablogatorios.com.br/bigbang/2008/12/21/solsticio-de-verao/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Solstício

Também vale a pena ler o post "A noite mais longa do ano" no blog Física na veia, que está ricamente ilustrado.

SUN versão 5.6 agora em tcheco

Em dezembro de 2008 escrevi um post (aqui) sobre uma planilha em MS Excel que desenvolvi para calcular diversas informações informações úteis para aqueles que estão envolvidos com relógios de sol. Para facilitar a utilização em outros idiomas a planilha permite a tradução de sua interface.

Há alguns dias recebi um e-mail de Jaromír Ciesla informando que havia traduzido a interface para o tcheco, além dos outros idiomas já disponíveis: português, inglês, espanhol, francês e holandês.

Aproveitando a tradução feita pelo Jaromír e a correção de um pequeno erro criei a versão 5.6, que está disponível no site do próprio Jaromír - aqui (em tcheco), bem como no site de Carl Sabanski - aqui (em inglês)

Agradeço ao Jaromír pela tradução e por disponibilizar a planilha em seu site e ao Carl por continuar disponibilizando-a no TSP - The Sundial Primer.

Site da NASS de cara nova

O site da NASS - North American Sundial Society (em inglês) está de cara nova. Todas as páginas foram redesenhadas e a navegação facilitada. Em uma primeira análise o conteúdo continua o mesmo, apesar de melhor organizado.

É uma pena que não tenham revisto os links para outros sites, pois alguns continuam "quebrados". Mas, de qualquer forma é um site que vale a pena visitar de tempos em tempos, tanto por representar uma das maiores sociedades dedicada aos relógios de sol quanto pelo conteúdo.

Relógios pintados em paredes

Os relógios de sol pintados em paredes e muros podem ser uma opção interessante, pois a pintura permite que o seu criador explore as suas habilidades e criatividade, bem como pode ser facilmente removido da superfície - basta pintar por cima.

Obviamente todo cuidado na determinação da orientação da parede (declinação e inclinação) é de suma importância, visto que erros de alinhamento não são facilmente corrigidos (a parede é fixa!). Adicionalmente é extremamente aconselhável que a fixação do gnômon em sua posição definitiva seja a primeira coisa a ser feita, assim evita-se estragar a pintura, bem como problemas de alinhamento deste com a pintura.

No site Painted Wall Sundials (aqui) mantido por John Carmichael existem fotos de belíssimos exemplares feitos com esta técnica.

A durabilidade dos relógios executados com esta técnica pode ser considerada como um ponto negativo, visto que a maioria dos pigmentos utilizados na preparação das tintas apresenta solidez à luz limitada, o que faz com que as cores empalideçam com o passar do tempo.

De qualquer forma vale a pena experimentar.

Buka-no-mori Tokushima

Nas últimas semanas muito se discutiu, na Sundial Mailing List (SML), sobre o reloógio de sol no Buka-no-mori Park (bosque da cultura) em Tokushima, no Japão. O relógio está localizado em frente à Biblioteca da Prefeitura de Tokushima, dentro do parque.

Trata-se de um relógio vertical apontado para o Sul com um gnomon polar. De acordo com Gianni Ferrari, membro da SML, o centro do gnômon se encontra no ponto A (figura abaixo elaborada pelo Gianni); e, como o gnômon continua para além do disco, a parte BC pode funcionar como gnômon polar, com centro em B, para a parte posterior (face Norte), se as linhas horárias estiverem marcadas nesta face. Como não se encontrou uma foto da face posterior não é possível saber se ela apresenta as marcas necessárias ou não.

Ainda segundo Gianni Ferrari, mesmo o gnômon BC sendo bastante curto, como parece ser o caso pela foto, e a face Norte iluminada apenas nas horas extremas do dia (5:30 às 8:00 e 16:00 às 18:30, aproximadamente) a sombra seria comprida o suficiente para atingir a superfície do disco.

Apenas a metade inferior do disco (6:00 às 18:00) é funcional. A parte superior apresenta as linhas horárias igualmente espaçadas que nunca são atingidas pela sombra projetada pelo gnômon. Aparentemente o projetista optou por manter um disco completo por questões de simetria e estética.

Conforme apontado por outros membros da SML - Chris Lusby Taylor, Fritz Stumpges e John Carmichael - a superfície polida de aço inoxidável dificulta muito uma visualização clara da sombra projetada. Contudo, é possível que os pontos que aparecem sobre a superfície sul - 3 para as horas cheias e 2 para cada 10 minutos - sirvam para facilitar a leitura em momentos onde o reflexo atrapalha. Os pontos que aparecem escuros na foto, fora da sombra projetada, podem ser apenas um problema relacionado ao ângulo no qual a foto foi tirada.

Chris Lusby Taylor levantou um ponto interessante: por que as linhas horárias não continuam na parte interior da superfície do cilindro, onde a sombra certamente seria mais nítida?

Quem sabe futuramente um turista interessado em relógios de sol não visite pessoalmente e local e possa fornecer mais detalhes ...

MySundial.ca atualizado

Há algumas semanas Carl Sabanski atualizou o seu site MySundial.ca com uma série de novos temas. Vale a pena conferir!

As principais atualizações e complamentações são:

Descrição de 36 diferentes tipos de relógios de sol, com diversas ilustrações figuras 3D elaboradas em CAD.

O livreto com os valores para a equação do tempo (EoT) e o calendário já estão disponíveis para o ano de 2009. Também está disponível um livreto em tamanho de bolso (muito prático por sinal) com os valores médios para a EoT e a declinação do Sol no período de 2000 a 2047. Este foi criado por Valentin Hristov, cujo site pode ser acessado aqui.

Novos kits de relógios que podem ser construídos em papel ou isopor foram acrescentados. Agora são 21 kits diferentes que abordam uma boa variedade de tipos de relógio de sol, tanto para o hemisfério Norte quanto para Sul.

Valentin Hristov concluiu algumas novas macros para DeltaCad que estão disponíveis na página de Macros, aqui. No total são 19 macros extraordinárias escritas por Valentin que vale a pena serem testadas.

O site agora conta com cerca de 150 páginas (em inglês) sobre relógios de sol e gnomônica. Não resta dúvidas de que Carl é um membro bastante ativo da comunidade dos entusiatas do tema.

Gnomômica no You Tube - Um projeto de Nicola Severino

O gnomonosta italiano Nicola Severino (visite o site aqui, em italiano) que atua fortemente na vertente histórica dos relógios de sol lançou o projeto "GNOMONICA SU YOU TUBE" - Gnomônica no You Tube (aqui). Com este projeto ele pretende divulgar a gnomônica e sua história através de videos simples, despertando o interesse das pessoas e aproximando-as do mundo dos relógios de sol.

Atualmente estão disponíveis seis vídeos, contudo, infelizmente, os textos estão apenas em italiano, o que pode dificultar o entendimento para aqueles não familiares com o idioma. De qualquer forma trata-se de uma iniciativa louvável.

Gnomonica 5 Orologio del Pastore a cura di Nicola Severino

Uma pesquisa no You Tube usando palavras chave como: sundial, gnomonica, cadrans solaire, gnomonique, gnomonic, orologi solari, etc. revela uma boa quantidade de vídeos interessantes, que abordam desde os fundamentos e a parte histórica até a sua construção. Vale a pena gastar um tempinho pesquisando os vídeos disponíveis.

Um bastante didático, concebido pela Hila Science, que aborda os relógios de sol e a latitude pode ser visto a seguir.

Sundials everywhere

Outro que também é bastante interessante, concebido pela mesma Hila Science, mostra como instalar um relógio de sol.

Setting your sundial

Sundials - An Illustrated History of Portable Dials

A história ilustrada dos relógios de sol portáteis, escrito por Hester Higton, aborda de forma cronológica o importante papel que os relógios de sol tiveram no mundo e na sociedade durante muitos séculos.

Trata-se de um dos poucos trabalhos que se concentra nos relógios de sol portáteis, que foram utilizados diariamente por ricos e pobres, por mais de 3 milênios, para medir a passagem do tempo.

Ao contrário da abordagem adotada pela maioria dos autores no último século, que se concentraram nos relógios de sol fixos (horizontais, verticais, equatoriais, etc.) e a matemática necessária para a sua construção, Hester Higton nos trás, através de uma visão cronológica, a importância dos dispositivos portáteis. As referências político-sociais e econômicas de cada período da história facilita a contextualização do tema principal, que são os relógios de sol.

Livro de leitura fácil e cativante, ricamente ilustrado com fotografias de belos relógios de sol que fazem parte do acervo "National Maritime Museum" na Inglaterra, é um ponto de parada obrigatório para todos aqueles que se interessam pelos relógios de sol, não apenas nos aspectos técnicos e artísticos, mas também em sua história.

Os interessados podem adquirí-lo através da Amazon ou de uma livraria nacional como a Livraria Cultura.

Panteão, um relógio de sol colossal?

Interior do Panteão no século XVIII - pintura de Giovanni Panini (fonte: Wikipedia)

No número 2693, de 28 de janeiro de 2009, da revista New Scientist foi publicado o artigo "Is the Roman Pantheon a colossal sundial?", onde o autor - Jo Marchant - aborda a possibilidade, levantada por Robert Hannah, de o Panteão de Roma ter sido construído de forma a ser utilizado como uma grande relógio de sol. O artigo original está disponível aqui.

Este artigo foi alvo de uma discussão através da Sundial Mailing List (SML) - uma lista de discussão que reúne algumas centenas de gnomonistas espalhados pelo mundo. Se quiser se inscrever na lista basta acessar o site aqui - que tento resumir neste post.

Na opinião Robert Hannah, especialista em medição do tempo na Antiguidade - autor do livro Time in Antiquity. Oxon. England. Routledge: 2009, ISBN 0-415-33155-2, o Panteão pode ter sido mais do que um templo, pois durante o inverno, ao meio-dia, a luz solar, que penetra através do óculo, traça seu caminho no domo, enquanto no verão, quando o Sol está mais alto no seu, o traçado da luz solar se dá na parte inferior das paredes e no chão. Já nos equinócios de outono e primavera, em março e setembro, a luz incide exatamente sobre a linha que demarca a junção entre o domo e as paredes. Na opinião de Robert Hannah isso não é uma mera coincidência.

Ele acredita que a forma hemisférica do interior do domo foi construída desta forma propositalmente, visto que na época não era rara a construção de relógios de sol hemisféricos com um orifício na parte superior, apesar de muito menores.

Vista em corte (fonte: Wikipedia)

Na opinião de Gianni Ferrari, membro da SML, em sua mensagem de 2 de fevereiro de 2009, o óculo tinha apenas a função de iluminar o interior do templo, pois era impossível colocar janelas em função da grande espessura das paredes necessária para suportar o domo, apesar de, há alguns anos, ter visto à venda na entrada do Panteão um livreto sobre a sua história, onde o seu uso como relógio de sol estava descrito.

Gianni também forneceu os seguintes dados:

• O Panteão é formado por um cilindro cuja altura é igual ao seu raio sobre o qual está a semi esfera do domo.


• Como o raio é igual a 21,72 m o óculo está a uma altura de 43,44 m. Seu diâmetro é igual a 8,92 m, aproximadamente 1/5 do diâmetro do domo.


• O centro do círculo de luz incide sobre a linha entre o piso e as paredes ao meio-dia nos dias 01 de maio e 10 de agosto; e, incide totalmente no piso apenas entre 21 de maio e 22 de julho (aproximadamente).


• No solstício de verão (corresponde ao solstício de inverno no hemisfério Sul) o centro do círculo de luz deixa de incidir sobre o piso aproximadamente 1,5 hora após o meio-dia.


• Em outros períodos do ano o círculo de luz (na realidade uma elipse) incide apenas nas paredes.


• Ao meio-dia nos equinócios o centro do círculo de luz está a uma altura de 19,2 m e incide parcialmente no domo.


• De 01 de outubro à 12 de março a luz incide sempre na superfície interior do domo.

Já Wolfgang R. Dick, também membro da SML, em sua mensagem de 3 de fevereiro de 2009, trouxe ao conhecimento que o alemão Peter Mueller - especialista em arquitetura de observatórios históricos - sugeriu que o Panteão pode ter sido utilizado como um calendário em seu livro Die Kuppeln von Rom. Meisterwerke der Baukunst aus zwei Jahrtausenden. Koeln, Weimar, Wien: Boehlau Verlag, 2001. 235 pp., 31 x 22 cm, ISBN 3-412-04001-0.

Se o Panteão realmente foi concebido para ser um relógio de sol, ou mesmo um calendário, dificilmente saberemos ao certo, contudo o tema é bastante interessante. Quem sabe novas pesquisas tragam luz sobre o assunto.

Links:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Panteão_de_Roma

http://www.newscientist.com/article/mg20126934.800-is-the-roman-pantheon-a-colossal-sundial.html

https://lists.uni-koeln.de/mailman/listinfo/sundial