امروز مقالهای درباره یکی از رمانتیکترین پیچیدگیهای ساعتسازی برای شما آوردهایم: معادله زمان. احتمالاً سادهترین توصیف برای درک بزرگی این پیچیدگی، همانی است که ما را به تفاوت بین زمان نشاندادهشده توسط یک ساعت آفتابی و یک ساعت سنتی دیگر ارجاع میدهد. فقط کافی است بایستید و از خود یک سؤال بپرسید: تفاوتهای واقعی بین این دو چیست؟
مسئلهای از نجوم
برای پاسخ به آن، لازم است به گذشته برگردیم و وارد زمانی شویم که انسان با نگاه به آسمان، بدون نور مصنوعی، به رصد ستارگان، بهویژه ستاره پادشاه (خورشید) میپرداخت؛ ستارهای که زمان را مطابق با چرخه خود، شب و روز، اداره میکرد. در این بستر، دانشمندان تلاش میکردند آنچه را که بابلیها نخستین بار مشاهده کردند، توضیح دهند: اینکه حرکت خورشید نامنظم بود، گاهی در ظهر در آسمان بالاتر از مواقع دیگر قرار داشت، و طول روزها در طول یک سال بهطور قابلتوجهی تغییر میکرد.
اخترشناسان بسیاری تلاش کردند توضیحی برای این پدیده بیابند، از بطلمیوس که در قرن دوم میلادی نظریه خود را بر اساس مفهوم زمینمرکزی جهان توسعه داد (بر اساس آن ستارگان با حرکتی دایرهای به دور زمین میچرخیدند) تا کوپرنیک که چند قرن بعد (در اواخر قرن پانزدهم) با نظریه جدید خود، خورشیدمرکزی، انقلابی در نجوم ایجاد کرد و ثابت کرد که خورشید مرکز منظومه شمسی است.
با این حال، پشتیبانی قطعی از فرضیات کوپرنیک که در واقع چندان منتشر نشده بود، توسط دو اخترشناس همعصر، متولد اواخر قرن شانزدهم اما با زندگیهای متضاد، یعنی تیکو براهه و یوهانس کپلر، صورت گرفت. اولی که در خانوادهای ثروتمند در کپنهاگ به دنیا آمد، عاشقی عجیب و غریب برای طالعبینی بود که منابع زیادی برای مطالعه آن داشت و این به او اجازه داد دادههای نجومی بسیار ارزشمند و دقیقی را در اختیار علم قرار دهد. این امر به کپلر، یک کوپرنیکی سرسخت که در خانوادهای فقیر در پراگ به دنیا آمد، امکان داد تا مدار سیارات را با دقت فوقالعادهای محاسبه کند. و این یافتههای او بود که ما را در موقعیتی قرار داد تا شروع به روشن کردن معمای معادله زمان کنیم، زیرا او ثابت کرد که مدار سیارات دایرههای کامل نیستند، بلکه حرکتی نسبتاً بیضوی دارند.
گالیله و نیوتن بعداً وارد میدان شدند تا مدل سنتی بطلمیوسی را کاملاً از بین ببرند، این کار به لطف مطالعه دقیق مدار قمرهای مشتری توسط اولی و فرمولبندی قوانین گرانش توسط دومی انجام شد.
حقیقت این است که در اواخر قرن هفدهم با دو مفهوم بسیار واضح روبرو شدیم: اینکه زمین مداری به دور خورشید را توصیف میکند که یک دایره کامل نیست، بلکه یک بیضی است، و اینکه محور زمین کاملاً عمودی نیست، زیرا شیب نسبتاً قابلتوجهی (۲۳ درجه و ۷ دقیقه قوسی) ثبت شده است.
این دو قطعیت پدیدههای مختلفی را توضیح میدهند، از جمله فصلهای سال، با تغییرات دمایی و طولهای مختلف روز و شب: در نیمکره شمالی، برای مثال، وقتی قطب به سمت جایی که خورشید است متمایل میشود، روزها طولانیتر هستند و خورشید موقعیت بالاتری در آسمان دارد. برعکس، وقتی شیب از ستاره پادشاه دور میشود، روزها کوتاه هستند و موقعیت آن در آسمان بسیار پایینتر است.
اگر هر روز دقیقاً در ساعت ۱۲ ظهر به وقت ساعت، ارتفاع خورشید را بالای افق اندازهگیری کنیم، میبینیم که این ارتفاع چگونه تغییر میکند تا در انقلاب تابستانی به بالاترین موقعیت و در انقلاب زمستانی به پایینترین موقعیت برسد. اگر مسیر خورشید را در آسمان به دقت مشاهده کنیم، کشف میکنیم که مسیری را دنبال میکند که شکلی عجیب به شکل عدد ۸ را ترسیم میکند.
آن هشت لرزان در آسمان آنالما نامیده میشود، و این واقعیت که خورشید گاهی به موقعیتی که باید در ظهر داشته باشد جلو میافتد و گاهی عقب میماند، همان چیزی است که عقربه معادله زمان یک ساعت قصد نشان دادن آن را دارد.
معادله زمان یا ثبت مسیر خورشید روی یک ساعت
همانطور که دیدیم، بسیاری از پیچیدگیهایی که بهطور سنتی ساعتسازی عالی را غنی کردهاند، از نیاز ذاتی انسان برای تلاش در توضیح چیزی بهاندازه بزرگی زمان غیرقابلتعریف، تغذیه شدهاند.
این مورد در مورد معادله زمان نیز صادق است، یک پیچیدگی ساعتسازی که سعی در انعکاس اختلاف بین زمان نشاندادهشده توسط یک ساعت و موقعیت خورشید در آسمان دارد، همان چیزی که یک ساعت آفتابی باستانی نشان میداد، و این اختلاف، همانطور که گفتیم، به دلیل شیب محور زمین است.
از آنجایی که مدار خورشید بیضوی است، به نظر میرسد که در طول سال شتاب گرفته و کند میشود. این چرخه شتاب و کندی که رخ میدهد، یک تغییر در زمان خورشیدی را با تناوب سالانه به معادله زمان وارد میکند. از سوی دیگر، شیب زمین نه تنها باعث میشود خورشید بالاتر یا پایینتر در آسمان ظاهر شود، بلکه این اتفاق به صورت دوسالانه نیز رخ میدهد.
در واقع، مجموع هر دو چرخه معادله زمان را به ما میدهد: همانطور که موقعیت خورشید در طول سال به صورت چرخهای تغییر میکند، زمان خورشیدی نسبت به زمان نشاندادهشده توسط ساعت جلو یا عقب میافتد. بنابراین، معادله زمان در هر ساعتی، چه مچی باشد چه نباشد، میتواند به چندین روش نشان داده شود: رایجترین روش این است که بخشی از صفحه وجود دارد که در آن یک عقربه نشان میدهد چقدر باید به میانگین زمان خورشیدی اضافه یا از آن کم کرد تا زمان ظاهری خورشیدی به دست آید، یعنی همان چیزی که یک ساعت آفتابی نشان میدهد.
عقربه به جلو یا عقب نوسان میکند، توسط چرخدندههایی که به یک «انگشت فلزی» متصل هستند حرکت میکند که خط یک بادامک را دنبال میکند که سالی یک بار میچرخد، با شکلی که به طور مبهم ما را به یاد یک کلیه میاندازد، که خط آن با آنالما (آن هشت عجیبی که خورشید به نظر میرسد در آسمان ترسیم میکند) مطابقت دارد.
معادله زمان به خودی خود یک پیچیدگی نسبتاً غیرمعمول است، حتی در سادهترین نسخه خود، اما تکامل یافته است تا انواع حتی پیچیدهتر و نادرتری را به وجود آورد، مانند معادله زمان متحرک.
در این نوع، دو عقربه دقیقه روی صفحه وجود دارد، یکی برای میانگین زمان و دیگری برای زمان ظاهری خورشیدی. در طول ۳۶۵ یا ۳۶۶ روز یک سال، عقربه «EOT»، یعنی عقربهای که از معادله زمان پیروی میکند، به آرامی فاصله خود را با عقربه دقیقه کم میکند تا از آن جلو بیفتد و سپس از آن عقب میماند، درست همانطور که خورشید در آسمان به تدریج به زمان ساعت نزدیک میشود و سپس عقب میماند.
معادله زمان: داستان یک پیچیدگی غیرمعمول
از نظر تاریخی، معادله زمان، یکی از زیباترین و جذابترین پیچیدگیهای ساعتسازی عالی، (بوده و) همچنان یک نادر است.
معمولاً روی ساعتهای بزرگ یافت میشود. به ندرت میتوان آن را روی ساعتهای جیبی دید، زیرا برای بخش بزرگی از تاریخ ساعتسازی، حمل ساعتی با این پیچیدگی در جیب جلیقه، مخصوص شاهزادگان تجارت یا اعضای یک خانواده سلطنتی بود.
فهرست تولیدکنندگان ساعتهای جیبی با معادله زمان شامل نخبگان ساعتسازی عالی است: توماس ماج در قرن هجدهم و سازندگانی به بزرگی لروآ، برِگه و برتو در قرن نوزدهم، ساعتهای جیبی با معادله زمان را فقط به درخواست مشهورترین مشتریان خود میساختند. البته، مشهورترین و افراطیترین مثال، «ماری آنتوانت» برِگه است که در سال ۱۹۸۳ ناپدید شد و در سال ۲۰۰۷ بازیابی شد، و خود برِگه یک کپی دقیق از آن ساخت که پس از چهار سال کار، در سال ۲۰۰۸ ارائه شد:
اولین ساعت مچی با این معادله زمان متعلق به خانهای است که معمولاً با معرفی پیچیدگیهای سطح بالا مرتبط نیست. در سال ۱۹۸۹، لونژین «Éphémérides Solaires» را تولید کرد، قطعهای پیچیده با چندین نشاندهنده نجومی که معادله زمان را نمایش میدهد، اگرچه نه به عنوان یک نشاندهنده مکانیکی: EOT روی یک قاب چرخان که دور محیط قاب میچرخد ظاهر میشود، با یک مقیاس برای هر ماه که معادله را نمایش میدهد.
«Jules Audemars Equation of Time»، اثر اودمار پیگه، یکی از مهمترین ساعتهایی است که این پیچیدگی را شامل میشود. بدون شک یکی از جالبترین و از نظر فنی دقیقترین ساعتهایی است که وجود دارد. این ساعت که در سال ۲۰۰۰ ساخته شد، نه تنها نشاندهنده EOT را نشان میدهد، بلکه زمان صحیح طلوع و غروب خورشید را نیز ارائه میدهد، علاوه بر نمایش تقویم دائمی و فازهای ماه. «Boreas» اثر مارتین براون، همعصر او، از نظر تمایز و نادر بودن با آن رقابت میکند.
اگر از نظر زیبایی صحبت کنیم، یکی از بزرگترین نمایندگان «Equation of Time» از ژاکه درو است که در یک سری محدود ۲۸ تایی ساخته شده است، که در آن نشاندهنده معادله زمان به شکل بخشی از صفحه است که تنظیم لازم نسبت به صفحه میانی را نشان میدهد، اگرچه در مورد این ساعت آن بخش حاشیه سخاوتمندانه ۱۸۰ درجه فضا دارد.
از سوی دیگر، یکی از نمایندگانی که برتری آن از مرزهای بینسیارهای فراتر میرود، «Triptyque» از ژاگر-لوکولتر است. یک کاتالوگ واقعی از نجوم با نشاندهندههای معادله زمان، زمان نجومی، تقویم دائمی، فازهای ماه، ساعات طلوع و غروب خورشید، همراه با نمایشی پلاناسفری از آسمان شب. یک لذت واقعی از ساعتسازی عالی.
معادله زمان یک توسعه مکانیکی به همان اندازه که زیبا است پیچیده است، که جایگاه ویژهای در نقاط عطف ساعتسازی عالی دارد، یک پیچیدگی که از فضا عبور میکند و به ما یادآوری میکند که زمان مدنی ما چیزی بیش از یک تازهوارد نیست، و همچنین تلاشی را که انسان در طول هزاران سال برای کشف رمز و راز مکانیک آسمانی انجام داده است، تداعی میکند.
اگر به این موضوع علاقهمند شدهاید، و به عنوان خلاصه، یک ویدیوی بسیار گویا از بلانپن برای شما میگذاریم:
