مقدمة
كان قياس الزمن هاجسًا للبشرية منذ القدم. سعى العلماء والفلكيون في مختلف الحضارات، مثل مصر وبابل، لإيجاد طرق دقيقة لتحديد الوقت. توصلوا إلى أن حركة الأجرام السماوية، وخاصة الشمس، يمكن أن تكون أساسًا لقياس الوقت. من هذا المنطلق، ظهرت الساعات الشمسية كأداة مبتكرة لقياس الزمن. يمكن اعتبار أي جسم يلقي بظلاله مع حركة الشمس على مدار اليوم بمثابة ساعة شمسية. في هذا المقال، نستعرض بعض الأنواع الرئيسية لهذه الساعات وتطورها عبر التاريخ.
الساعات الظلية في الحضارة المصرية
تعتبر ساعة الظل المصرية من أقدم الساعات الشمسية المعروفة، ولا تزال آثارها موجودة حتى اليوم في مصر. تتكون هذه الساعة من قاعدة مستقيمة مصنوعة من الصخر الأخضر، وعليها مقياس مقسم إلى ستة أقسام زمنية. يوجد في أحد طرفي القاعدة صليب مرتفع. يتم وضع هذا الطرف في الجهة الشرقية في الصباح، وفي الجهة الغربية بعد الظهر. يتم تحديد الوقت من خلال مراقبة ظل الصليب.
الساعات الشمسية نصف الكروية
في عام 280 قبل الميلاد، قام عالم الفلك اليوناني أرسطرخس الساموسي بتطوير ما يعرف بالساعة الشمسية نصف الكروية. تتكون هذه الساعة من كتلة من الخشب أو الحجر منحوتة على شكل نصف كرة. يتم وضع مؤشر في مركز المجسم نصف الكروي، بحيث يشير الظل الذي يرسمه المؤشر مع مرور اليوم إلى الوقت.
وفقًا لهذا التصميم، تم تقسيم اليوم إلى 12 ساعة، تبدأ من شروق الشمس وتنتهي بغروبها. نظرًا للاختلاف في طول النهار بين الصيف والشتاء، لوحظ اختلاف في طول وموضع القوس الذي يرسمه المؤشر على مدار العام. استُخدم هذا النموذج لعدة قرون، ويُعتقد أن استخدامه استمر حتى القرن العاشر في العالم العربي.
الساعات الشمسية الإغريقية والرومانية
طور الإغريق نماذج هندسية متطورة للساعات الشمسية، ومن الأمثلة عليها برج الرياح في أثينا، الذي يضم ثماني ساعات شمسية مستوية ويعود تاريخه إلى 100 قبل الميلاد.
اعتمد الإغريق تصاميم لأجسام مخروطية وأدوات ذات أقراص عمودية أو أفقية أو مائلة للإشارة إلى الوقت. استخدم الرومان الساعات الشمسية الموسمية، حيث تم إنشاء أول ساعة شمسية في روما عام 290 قبل الميلاد. قام الرومان بتطوير أنواع عديدة من الساعات الشمسية، بعضها كان محمولًا.
مفهوم الساعة الشمسية
الساعة الشمسية، أو المزولة، هي من أقدم الوسائل التي عرفها الإنسان لتحديد الوقت. تعتمد فكرة عملها على تتبع حركة الظل الناتج عن جسم يتعرض لأشعة الشمس خلال النهار. مع تحرك الشمس، يتحرك الظل، مشيرًا إلى مرور الوقت. ما نعرفه اليوم بعقارب الساعة كان في الأصل عصا يتم قياس الوقت من خلال طول ظلها مع مرور الوقت.
يعود تاريخ استخدام الساعة الشمسية إلى أكثر من 5500 عام. تم العثور على آثار لساعات شمسية استخدمت في الحضارة المصرية القديمة في عام 3500 قبل الميلاد. تجدر الإشارة إلى أن الساعات الشمسية تتأثر بالفصول المختلفة.
