L’orologio solare, impropriamente chiamato meridiana, rappresenta uno degli strumenti più antichi per la misurazione del tempo basato sul moto apparente del Sole lungo l’eclittica. Tali strumenti, che erano già di uso comune presso i babilonesi ed in seguito dai romani, ebbero ampia diffusione in Europa fino al XVII secolo. Purtroppo oggi si tende a fare un po’ di confusione tra i termini orologio solare e meridiana: quest’ultima si riferisce ai quadranti che indicano solo il mezzogiorno locale, quindi il transito al meridiano. In generale, ci sono diversi tipi e forme di orologi solari: i più comuni sono quelli disegnati sulle pareti degli edifici, costituiti da una tavola piana (o un disegno) sulla quale cade l’ombra di uno stilo (indicatore) detto gnomone. L’ombra dello gnomone (la sua lunghezza o la punta della sua ombra) è utilizzata per indicare l’ora solare del luogo. Gli gnomoni si distinguono in:  stilo polare (assostilo): lo gnomone è parallelo all’asse terrestre e la direzione dell’intera ombra indica, indipendentemente dalla stagione, sul quadrante delle ore, l’ora locale.  stilo normale (ortostilo): lo gnomone è perpendicolare alla parete; in tal caso è la punta dello gnomone ad indicare l’ora solare del luogo e la lettura dell’ora risulta meno agevole ed intuitiva. Durante il dì, grazie al movimento apparente del Sole lungo l’eclittica, lo gnomone proietta la sua ombra sulla parete (come quella mostrata nella figura 1) sulla quale è presente una metrica che consente di conoscere l’ora solare, la data e altro ancora. Nella figura lo gnomone è a stilo polare ed è rappresentato su un piano verticale. In generale, sul piano sono tracciate due famiglie di linee:  Una serie di linee convergenti (se si usano le ore francesi) verso la base dello stilo chiamate linee orarie (Figura 1).  Una serie d’iperboli che tagliano le linee orarie: ciascuna rappresenta l’arco percorso dall’estremità dell’ombra dello stilo. Ogni linea rappresenta una data del calendario; quella centrale è retta e rappresenta il percorso dell’ombra del Sole nei giorni degli equinozi e si chiama linea equinoziale, come in Figura 3. Le due linee estreme (quella superiore e inferiore) di quest’ultima famiglia corrispondono una al solstizio d’estate (quella in basso) e l’altra al solstizio d’inverno (quella in alto) e sono chiamate anche linee solstiziali (Figura 2). I due parametri fondamentali necessari alla costruzione di un orologio solare sono:  la latitudine del luogo in cui si trova (per trovarla si può usare ad esempio un GPS).  conoscere di quanto è declinante il muro sul quale verrà infisso lo gnomone. Quest’ultimo parametro rappresenta quanto è inclinato il muro rispetto alla direzione sud: in un quadrante verticale la cui parete volge perfettamente a sud, la linea equinoziale sarà orizzontale, altrimenti sarà inclinata tanto più quanto maggiore è l’angolo che il piano fa con la direzione sud. C’è un modo molto semplice per capire in che direzione è declinante il muro, basta guardare la linea equinoziale: se è declinante verso est la linea equinoziale sarà inclinata dall’alto a sinistra verso il basso a destra, altrimenti sarà declinante verso ovest. L’orologio solare indica sempre l’ora vera del luogo; per avere l’ora di tempo media (ovvero quella dell’orologio da polso) bisogna applicare l’equazione del tempo e sommare a tale valore la DST (Daylight Saving Time) del luogo (se prevista). Per ottenere il valore del mezzogiorno legale, cioè il mezzogiorno medio del fuso (TMEC), bisogna invece aggiungere la correzione dovuta alla differenza di longitudine della località dal meridiano centrale del fuso. Molto spesso l’equazione del tempo è disegnata a lato delle linee orarie o in un angolo dell’orologio e possiede l’andamento seguente: E’ anche disegnata la differenza del tempo “apparente” determinato dalla posizione del Sole sull’orologio solare dal tempo medio (basato sul moto uniforme del Sole). Altre volte il grafico è disegnato lungo le linee orarie; in tal caso si ottiene una particolare figura chiamata lemniscata che rappresenta l’equazione del tempo riportata per praticità di lettura intorno alla linea delle ore. Per rendere meno complicato l’aracne (ovvero l’insieme delle linee disegnate sulla parete) si usa di solito riportare il grafico solo sulla linea del mezzogiorno. L’equazione del tempo presenta durante l’anno due massimi e due minimi, un massimo e un minimo principale. L’equazione si annulla a metà Aprile, metà Giugno, inizio Settembre e verso Natale; a causa dello spostamento progressivo del perielio rispetto ai punti equinoziali, l’equazione si modifica. Per quanto riguarda la rappresentazione delle ore bisogna sapere che nell’Alto Medioevo, esse erano suddivise in base alla quantità di ore di luce, il che comportava una durata diversa delle ore in funzione delle stagioni. Solo più tardi, durante il Basso Medioevo e con l’aumento degli scambi commerciali, furono introdotte la durata delle ore di ugual lunghezza, dette ore uguali o equinoziali: esse furono usate anche sui quadranti delle ‘meridiane’. In particolare, le ore equinoziali, quando sono contate dal tramonto, sono dette ore italiche (ab occasu), mentre se sono contate dal sorgere del Sole, sono chiamate ore babiloniche/babilonesi (ab ortu). Abbiamo prima accennato alle ore francesi; anche se non è raro trovare in giro per le città orologi solari con ore italiche o babilonesi, dal XVIII secolo esse hanno avuto sempre più diffusione. Le ore francesi sono ore di durata uguale che dividono il giorno in 24 ore, l’ora 12 coincide con il passaggio del Sole al meridiano mentre l’ora 0 è la mezzanotte. Gli orologi solari, anticamente, avevano un duplice scopo: oltre ad essere uno strumento di misura del tempo erano usati anche come strumenti di riferimento per generare intervalli standard per la regolazione di clessidre, utilizzate per la misura del tempo durante la notte. Con l’arrivo degli orologi meccanici l’orologio solare ha gradualmente perso il suo ruolo principale, ma ancora oggi possiede un enorme interesse astronomico ed architettonico.

- Alessandro Fumagalli