El tiempo es algo que manejamos de forma constante en nuestro día a día. Sin embargo, a lo largo de los años, ha tenido maneras muy diversas de medirse. Aunque hoy en día nos apoyamos, sobretodo, en los relojes digitales para conocer la hora exacta, hace cientos de años, las generaciones pasadas tenían una forma muy distinta de medir el paso del tiempo: el movimiento del Sol.
Aunque cae de cajón que esta forma es una herramienta perfectamente válida, hay que resaltar que la construcción de estos artilugios y su comprensión no es algo tan trivial como parece. Y es que los relojes de Sol van desde simples palos en el suelo hasta complejas estructuras diseñadas por civilizaciones antiguas. A ello, hay que sumarle un factor a veces olvidado, y es el dominio de la precisa geometría que se esconde detrás de cada uno de ellos.
LOS RELOJES DE SOL
Así, a pesar de su aparente simplicidad, los relojes de Sol operan mediante principios geométricos y astronómicos que les permiten medir con mucha precisión la hora a lo largo del día. Sea cual sea su apariencia, la mayoría de ellos cuentan con una serie de elementos clave perfectamente distinguibles. Quizás el primero de ellos, el más reconocible, sea el gnomon, una vara vertical que desencadena el proceso al proyectar una sombra sobre una superficie marcada. Aquí la longitud y la dirección de la sombra son factores clave para determinar la hora: una mayor longitud implica una mayor inclinación de llegada para los rayos del Sol.
Esa superficie, a menudo es una placa marcada con diferentes “puntos horarios” en forma de líneas o números. Estos símbolos representarían las horas del día, indicando cada uno de ellos un momento específico, de forma que la sombra del gnomon actúa como una especie de aguja móvil que apunta cuál es la hora correspondiente. La distancia entre las marcas se calcula de forma muy cuidadosa y con una alta precisión matemática, pues refleja la variación en la duración de las horas a lo largo del año (hay que tener en cuenta que el tiempo de luz solar en invierno no es el mismo que en verano)
Con un diseño tan simple, cabe resaltar que los relojes de Sol ofrecen una serie de limitaciones muy diferenciativas. Así, por ejemplo, dependiendo de las condiciones climáticas y la posición del Sol en el cielo, la precisión que tienen para definir una hora puede variar mucho. Además, no son adecuados para trabajar en ocasiones donde el Sol no se ve, como durante la noche o en jornadas más nubladas. Las variaciones en las estaciones también pueden afectar ligeramente su precisión a lo largo del año.
EL GNOMON Y LA GEOMETRÍA
Como te podrás imaginar, la geometría juega un rol determinante en estos relojes. Y es que, por ejemplo, la inclinación del gnomon es crucial y debe ser, en cada caso, idéntica al ángulo de latitud del lugar donde está ubicado el reloj. Esto significa que un reloj de Sol en el ecuador tendría un gnomon vertical, mientras que uno situado en latitudes más altas, lo tendría mucho más inclinado.
Antiguo reloj de sol en la ciudad prohibida – Beijing, China.
Además, para asegurar una precisión más o menos constante a lo largo de todo el año, algunos relojes de Sol incorporan un gnomon ajustable. De esta forma, durante los meses de invierno, cuando el Sol está más bajo en el cielo, el gnomon se inclina ligeramente hacia delante y, en verano, cuando el Sol está más alto, el gnomon se endereza. En definitiva, se trata de un ajuste que conseguiría compensar en su mayor parte la variación en la altura del Sol a lo largo de las estaciones del año.
La orientación del gnomon debe tener también en cuenta, no solo la latitud del lugar, sino también la orientación con el polo celeste. En el hemisferio norte, el extremo superior del gnomon debe apuntar hacia la Estrella Polar, mientras que en el hemisferio sur, debe apuntar hacia el Polo Sur Celeste. Este es un detalle que permite que el reloj de Sol incluya una mayor precisión en su medida y plasme las horas locales.
HORA SOLAR VS HORA ANALÓGICA
Pero ¿sabías que existe un reloj solar no puede leerse de forma idéntica a un reloj digital? Se trata de una diferencia originada en la necesidad de ajustar la hora para compensar las complejidades de la órbita terrestre y la inclinación del eje de la Tierra. Así, como es sabido, la órbita elíptica y su inclinación dan lugar a las variaciones estacionales en la duración de los días y las noches. A lo largo del año, los días se van haciendo más largos a medida que se va aproximando el verano, y más cortos cuanto más cerca se encuentre el invierno. Pues bien, los relojes de Sol, al depender únicamente de la posición de este en el cielo, reflejan estas variaciones de manera natural: la sombra del gnomon alcanzará las “siete de la tarde” en un momento diferente según si se trata de verano o invierno.
Por esa razón, para saber a qué hora oficial ocurre dicha situación de la sombra según el momento anual, muchas veces es necesario recurrir a las tablas de efemérides de los observatorios oficiales, donde se elabora una equivalencia entre sombra del gnomon , momento del año en el que te sitúas y ubicación geográfica. Incluso, hay que tener en cuenta que, actualmente, cada zona horaria posee una extensión geográfica diferente, lo que significa que, incluso dentro de una misma zona horaria, pueden existir variaciones en la posición del Sol.