A napórák, ezek az évezredek óta használt időmérő eszközök, sokak számára a múltat idézik, azonban jelentőségük sokkal mélyebben gyökerezik a természettel való kapcsolatunkban. Az árnyékmutató folyamatosan szemlélteti a Nap változó égi helyzetét, amelyben a Föld tengelyforgásának és napkörüli keringésének tükörképét láthatjuk viszont. Dunaújvárosban, egy gondosan megtervezett és kivitelezett horizontális napóra nem csupán műalkotás, hanem egy interaktív eszköz is, amely bepillantást enged az időmérés ősi tudományába.
Egy Művészi Koncepció Megszületése és Valóra Váltása
A dunaújvárosi Identitás parkban található műalkotások, Fridrich Ferenc szobrászművész tehetségének tükörképei. Már a tervezés kezdetén felmerült a gondolat, hogy egy napóra is része legyen az alkotásoknak. Az elméleti részletek kidolgozásában Fridrich Ferenc segítségre szorult, és a legmegfelelőbbnek egy vízszintes számlapú, horizontális napórát találtak. Ennek árnyékvető-rúdja Dunaújváros földrajzi szélességének megfelelően (46 fok, 58 perc) dől az égi pólus felé.
A tervek elkészítése után megkezdődött a napóra kőelemeinek kifaragása. Ezzel párhuzamosan azonban egyre sürgetőbbé vált a park meridiánjának pontos meghatározása.
A Meridián Meghatározása: A Gnómon és a Csillagászat
A feladat végrehajtásához szükség volt egy gondosan függőlegesre állított 3 méteres alumíniumrúdra, azaz egy gnómonra. Emellett elengedhetetlen volt a helyi koordináták és a delelések pontos ismerete. A munkát 2006. április 15-e és 30-a között több alkalommal is elvégezték, amikor is adott pillanatban a gnómon árnyéka kijelölte a helyszín meridiánjának földi vetületét.
Néhány nap múlva, május 4-én megérkeztek Fridrich Ferenc alkotásai, a napóra elemeivel együtt. Másnap egy daru segítségével illesztették a délkörre készített betonalap északi végére a földgolyót szimbolizáló 0,7 méter átmérőjű márványgömböt. Ezt követően, hosszas méregetés után, az élére fordított, 0,35 x 0,35 méteres keresztmetszetű és 1,6 méter hosszú márványhasáb is az alap déli felére került, amit alsó élével a márványgömb ék alakú vágatába döntöttek. Végül a hasáb felső (zenitre néző) élének hornyába rögzítették az égi pólusra mutató, 6 cm vastag és 5,5 méter hosszú árnyékvető-rudat.
Az Időmérő Számlap és a Zónaidő Különbsége
A napóra számlapelemeinek lerakását megelőzte a 12 óra helyének pontos meghatározása. Mivel a zónaidő középvonalát a 15 fokos hosszúsági körre definiálták, és az Identitás park ettől keletre, a 18 fok 56 perces hosszúsági körön fekszik, a két helyszín közötti különbség 3 fok 56 perc. Időben ez 15 perc 44 másodpercnek felel meg, ami azt jelenti, hogy Dunaújvárosban szoláris időben mintegy 16 perccel előbb delel a Nap.
A napóra számlapelemeit, az árnyékvető-rúd talppontja (nadír) köré írt 5 méteres rádiusz mentén rögzítették, és egy szintbe süllyesztették a park kőburkolatával. Az egy méter szélességű számlap csak részben képez korongalakot, mivel óraszámai csak 06-18 óráig terjednek. A 12 órától mindkét irányba fokozatosan növekvő méretű, világosbarna kemény-mészkőből és szürke kőből kifaragott számlapelemek egyenként 20 időpercnek felelnek meg. A kőlapok hatosával képeznek egy-egy órát oly módon, hogy 3 világosbarna kőlap mellé három szürke kőlapot helyeztek, és ez a sorrend a páros-páratlan óráknál fordított.
A Világegyetem - Hogyan született a naprendszer?
Az Alkotás Biztonsága és az Árnyékvető Rúd Szerepe
Mivel a park megnyitása után ismét Dunaújváros közterületéhez tartozik, gondolni kellett az alkotások biztonságára. A napóra szempontjából az lett volna a legideálisabb, ha az árnyékvető-rúd minden támasz nélkül közvetlenül a talajból állna ki. Azonban akkor előfordulhatna, hogy egyesek "jókedvükben" tornaszernek néznék, és az árnyékvető rövidesen más földrajzi szélességre nézne. Éppen ezért szükség volt a rúd márványhasábbal történő megtámasztására, amelyről alacsony napállásnál a számlapra vetülő vastag árnyék lehetetlenné teszi a leolvasást. Ez a kompromisszumos megoldás biztosítja az alkotás hosszú távú épségét és a pontos időmérés fenntartását.
A Napórák és a Középidő: Az Időegyenlet Jelentősége
A vonat feltalálása kiszorította a napórák használatát, és szükségszerűvé tette a pontos időmérést. Ehhez a Föld (változó sebességű) éves keringési ideje adta az alapot, amelynek átlagából ered a mai is használt "középidő". Az ember alkotta órákkal szemben, hol siet, hol késik a valódi időt mutató napóra, amely időbeli egyenetlenséget az Időegyenlet (analemma) tartalmazza. Az Időegyenlet táblázat, vagy diagram formájában megmutatja, hogy az év során mennyit siet, vagy késik a Nap delelése a középidőhöz képest.
Mivel az évezredek óta használatos napóra úgy méri az időt, ahogy az valóban létezik, minden érdeklődőnek javasolt elolvasni a napóra hatórás számlapján található bronz ismertető tábla tartalmát, amelyen a "Nyári időszámítás alatt + 1 óra" is szerepel. Ugyanitt található az Időegyenlet (analemma) "bronzba öntött" diagramja is, amit az egyszerűbb leolvasás érdekében fordított módon ábrázoltak, így a Nap sietését mínusz, míg a késését plusz előjellel látták el.
A diagram hullámvonalát szemlélőknek biztosan rögtön feltűnik, hogy például az első őszi hónap kezdetétől meredeken emelkedik a késést kiegyenlítő + percek irányába, amely tendencia csak november elejétől kezd lassan csökkenni. Az időegyenlítés egyszerű: mondjuk szeptember 26-án a napóra árnyékmutatója 13 órához ért. A korrekció során haladjunk a diagram hullámvonalán kb. szeptember 26-ig, majd ezt a pontot vízszintesen vetítsük ki a baloldali függőleges vonalra, ahol kereken + 8 percet találunk (pontos táblázatban: 8 perc 37 másodperc). Ebből következik, hogy a valós idő 13 óra 8 perc 37 másodperc (nyári időszámítás esetén még + 1 óra).
Az Árnyék Fizikája és Optikai Jelenségek
Az árnyék jelensége alapvető fizikai és optikai elveken nyugszik, amelyek a mindennapjainkban is megfigyelhetők, gyakran anélkül, hogy tudatosítanánk őket. A fény terjedése, visszaverődése és törése mind hozzájárulnak ahhoz, hogy lássuk az árnyékokat, és ezek a jelenségek a napóra működésének alapját is képezik.
Az Árnyék Hossza Vízben
Gondoljunk például egy függőleges rúd vízszintes talajon vetett árnyékára, ami vízbe merüléskor megváltozik. Ha egy adott napállásnál egy függőleges rúd vízszintes talajon vetett árnyéka 50 cm, és a rúd egy része vízbe merül, akkor az árnyék hossza csökken. Ennek indoklása az, hogy a levegőből vízbe törő sugarak a normál felé törnek, így a talajra vetett árnyék rövidebb lesz. Ez a jelenség a fénytörés elvén alapul, ahol a fény sebessége a különböző optikai sűrűségű közegekben eltérő, és ezáltal irányt változtat.
Tükröződés és Fényvisszaverődés
Az optika területén számos további érdekes jelenséggel találkozhatunk. Két, egymással derékszöget bezáró síktükörre eső fénysugár előbb az egyikről, majd a másikról verődik vissza. Az ilyen derékszögű tükrök fontosak például a periszkópokban. Egy periszkópban síktükrök helyett derékszögű prizmákat is lehet használni. Ennek oka, hogy a derékszögű prizmák belső teljes visszaverődéssel ugyanúgy eltérítik a sugarat, mint a síktükrök.
Fény terjedése különböző közegekben
A fénysebesség a különböző optikai közegekben eltérő. Ha párhuzamos falú üveglemez (2. közeg) két különböző törésmutatójú közeget választ el (1. és 3. közeg), a fény terjedési sebessége a leggyorsabb abban a közegben, amelynek a legkisebb a törésmutatója. A sugár a 1. közegből a 2. közegbe lépve a normál felé törik, ami azt jelenti, hogy n2 > n1, tehát az n1 a legkisebb törésmutató, ahol a legnagyobb a sebesség.
Az Optika a Gyakorlatban
A mindennapi életben is találkozhatunk a fény optikai tulajdonságaival, néha váratlan formában. Egy ívelt londoni felhőkarcoló közelében megolvadt egy fekete autó, ami a fókuszált napsugárzásnak és a fekete szín hőelnyelő képességének tudható be. Egy másik példa a sebészeti beavatkozások megvilágítása: a nagy felületű, több irányból érkező fény egyenletes, árnyékmentes megvilágítást biztosít, hogy a műtéti területen sehol ne keletkezzen teljes árnyék.
Köszönetnyilvánítás és a Napóra Üzenete
A napórák tervezésében sokat köszönhetünk Marton Géza időmesternek, akit a Magyar Csillagászati Egyesület Napóra Szakcsoport vezetőjeként ismernek, és Csiba Márton csoporttársnak.
A napórák tehát nem csupán időmérő eszközök, hanem a természet és a csillagászat iránti tisztelet, valamint a tudomány és a művészet találkozásának szimbólumai. Árnyékuk közelebb hozza a természetet, és emlékeztet minket a Föld mozgásának és a Nap erejének folyamatos változására. A dunaújvárosi horizontális napóra nemcsak egy látványos műalkotás, hanem egy oktató eszköz is, amely minden érdeklődő számára lehetőséget ad az időmérés ősi és lenyűgöző tudományának megismerésére.
tags: #adott #napallasnal #egy #fuggoleges #rud