धूपघड़ी कैसे काम करती है?

इंटरनेट के बिना दुनिया की कल्पना करने की कोशिश करें। यह कम से कम एक है थोड़ा असहज, है ना? अब, डिजिटल कैमरों और जीपीएस तकनीक के साथ, समीकरण से किसी भी प्रकार के मोबाइल उपकरणों को हटा दें।

जब आप और भी आगे जाते हैं और कलाई घड़ियों और दीवार घड़ियों को मिश्रण से बाहर निकालते हैं, तो चीजें जल्दी में लगभग घबराहट महसूस करने लगती हैं। आज यह विश्वास करना कठिन है कि १८०० के दशक की शुरुआत तक, धूपघड़ी हजारों वर्षों से समय रखने का मानवजाति का मुख्य तरीका रहा है!

वह सामान असली सवाल के लिए तैयार है, हालांकि: क्या हुआ अगर आप समय नहीं बता सके? बिलकुल? जैसा कि, क्या होगा यदि जीवन में "कब" की संपूर्ण धारणा को तात्कालिक अर्थों से मिलते-जुलते किसी भी संदर्भ में रखने के लिए कोई संदर्भ नहीं है? (एक आधुनिक अर्थलिंग इस प्रश्न का सामना करने के लिए भी अक्षम है; आपके लिए सेकंड, मिनट और घंटों की पूरी अवधारणा और संरचित समय की पूरी योजना की पूर्वानुमेयता के बारे में अपने दिमाग को शुद्ध करना संभव नहीं है।)

मानव संज्ञानात्मक विकास में किसी बिंदु पर, आपके पूर्वजों ने नियमित, या कम से कम नियमित, खगोलीय घटनाओं को निश्चित के पारित होने के साथ जोड़ने की क्षमता विकसित की "समय" की मात्रा, जो कुछ भी और हालांकि उन्होंने इस मात्रा की कल्पना की (जो आज भी उचित विवरण से दूर है, भले ही गणित में इसका हिसाब देने का कोई तरीका हो और भौतिक विज्ञान)।

उदाहरण प्रत्येक दिन सूर्य, तारे और चंद्रमा का उदय और अस्त होना, चंद्रमा के चरण और जिस तरह से आकाश एक सटीक चक्र के माध्यम से चक्र करता है और हर बार जब पृथ्वी अपनी घूर्णन धुरी (एक "दिन") या सूर्य के चारों ओर यात्रा (ए) के चारों ओर एक और स्पिन पूरा करती है तो अनुमानित परिवर्तन "साल")।

मानव या पूर्व-मानव विकास में किसी दिए गए चरण में, आपके पूर्वजों को अन्य वानरों से उनके प्रभावी अलगाव में तेजी लाने के लिए विस्तृत उपकरणों के निर्माण की अनुमति दी गई है। होमिनिड दिमाग अपने पर्यावरण में भौतिक अनिवार्यताओं और उनके लिए आवश्यक जैविक वास्तविकताओं के बीच अस्थायी संबंधों की सराहना करने के लिए पर्याप्त परिष्कृत हो गया। इस तथ्य से अवगत होना, जैसे कि "रात में" सोना आसान है (अर्थात, अंधेरे में) लेकिन यह भी तथ्य कि कुछ खतरनाक शिकारी शिकार करते हैं जब यह होता है अंधेरा।

एक धूपघड़ी क्या है? औपचारिक रूप से, यह है एक कालक्रम (अर्थात, एक घड़ी) जो स्थानीय समय दिखाने के लिए एक ऊर्ध्वाधर छड़ पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश द्वारा उत्पन्न छाया का उपयोग करता है। कारणों से आप शीघ्र ही देखेंगे, रॉड, जिसे a. कहा जाता है सूक्ति, पृथ्वी के घूर्णन की धुरी के समानांतर स्थित होना चाहिए और आकाश में उस स्थिति की ओर इंगित करना चाहिए जो नियत उत्तर से मेल खाती हो, या आकाशीय उत्तरी ध्रुव (CNP).

इसलिए, किसी भी भौगोलिक अक्षांश पर, छड़ को उस अक्षांश के परिमाण के समान क्षितिज (अर्थात, क्षैतिज) के कोण पर झुका होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका के बोल्डर, कोलोराडो में 40° अक्षांश पर धूपघड़ी बनाने वाला कोई व्यक्ति लक्ष्य करेगा: सूक्ति उत्तरी क्षितिज के मध्य से ४० डिग्री ऊपर, सीधे सीधे ऊपर की ओर आधे रास्ते के नीचे (the शीर्षबिंदु). जैसा कि आप जानते होंगे, चूँकि एक वृत्त में ३६० अंश होते हैं, आकाश की तरह एक अर्धवृत्त १८० डिग्री को कवर करता है; इसका मतलब है कि किसी भी क्षितिज से आंचल तक कोणीय दूरी इसका आधा या 90 डिग्री है।

• ध्यान दें: इस लेख के निर्देश उत्तरी गोलार्ध के पाठकों के लिए हैं। दूसरों को उत्तर-दक्षिण दिशाओं को उलट देना चाहिए क्योंकि इसके लिए कॉल करने वाली स्थितियां उत्पन्न होती हैं।

बुनियादी धूपघड़ी तथ्यों पर उचित नियंत्रण रखने के लिए कुछ गैर-चलने वाले हिस्सों के नाम याद रखने की आवश्यकता होती है, लेकिन यह आशा की जाती है कि आप एक खगोलविद की तरह इस सोच से संपर्क करेंगे और एक प्राप्त करेंगे न केवल एक उच्च-गुणवत्ता वाली धूपघड़ी की अद्भुत शिल्प कौशल के लिए सराहना करते हैं, बल्कि उस विज्ञान की भी सराहना करते हैं जिसने उपकरणों के इस वर्ग को हजारों वर्षों के लिए अपना एकल, अंतहीन काम करने की अनुमति दी है मानव इतिहास।

जब आप इस लेख को पढ़ेंगे तो आप सभी प्रकार के दिलचस्प नए शब्दों से परिचित होंगे, और जब तक आप इस लेख को पढ़ेंगे, तब तक आप अपना स्वयं का धूपघड़ी बनाने के लिए तैयार होंगे - चाहे वह विनम्र हो या विस्तृत -। लेकिन आपके लिए सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि आप अपनी सोच को यहां पर केंद्रित करने का प्रयास करें, वह है इनके बीच के संबंध क्रांतिवृत्त, द आकाशीय भूमध्य रेखा, और यह आकाशीय ध्रुव.

आप देखते हैं, जब आप धूपघड़ी के बारे में सीखते हैं, तो आप वास्तव में यह नहीं सीख रहे हैं कि एक विचित्र, अगर आकर्षक, उपकरण कैसे बनाया जाए, जिसकी अब आवश्यकता नहीं है, मानव प्रौद्योगिकी में भारी और चल रही छलांग के लिए धन्यवाद। आप खगोल विज्ञान के बहुत ढांचे के बारे में बहुत कुछ झुका रहे हैं - वस्तुओं को कैसे स्थित और लेबल किया जाता है, और कैसे आप जिन स्वर्गीय चक्रों को देखते हैं और मानते हैं, वे 1500 ईसा पूर्व या earliest के सबसे शुरुआती सूंडियल्स में भी एकीकृत थे तोह फिर।

धूपघड़ी के मूल रचनाकारों ने सरल ज्यामिति और व्यवहार के बीच संबंध को पहचाना, या विशेष रूप से स्पष्ट आकाश में वस्तुओं का व्यवहार। भेद महत्वपूर्ण है, क्योंकि एक धूपघड़ी के प्रयोजनों के लिए, पृथ्वी को स्थिर माना जाता है, अन्य चीजों के साथ "बढ़ती" और "सेटिंग" और "आकाश को पार करना" - विवरण जो केवल पृथ्वी पर्यवेक्षक के संदर्भ बिंदु से समझ में आता है, और जो पूर्वजों के लिए जिम्मेदार है किया समझ में आता है कि ब्रह्मांड में सब कुछ सचमुच पृथ्वी के चारों ओर घूमता है।

आकाश में वस्तुओं को मैप करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रणाली की कल्पना करने का सबसे आसान तरीका है कि यहां पृथ्वी (अक्षांश और देशांतर) पर उपयोग की जाने वाली प्रणाली को लें और एक काल्पनिक क्षेत्र (वास्तव में एक गोलार्द्ध, क्योंकि आप इसका केवल आधा ही देख सकते हैं) पर प्रक्षेपित होने वाली काल्पनिक रेखाओं को चित्रित करें। आकाश। पृथ्वी के मध्य से भूमध्य रेखा के माध्यम से खींचा गया एक विमान इसे काटता है आकाशीय पिंड एक वृत्त में, जो नामक रेखा के रूप में प्रस्तुत होता है आकाशीय भूमध्य रेखा.

इस बीच, आकाश में एक और वृत्ताकार रेखा सूर्य के चारों ओर पृथ्वी के परिक्रमण के तल के विस्तार से बनती है। इस काल्पनिक रेखा को कहा जाता है क्रांतिवृत्त, और दूर की पृष्ठभूमि वाले सितारों के संबंध में प्रत्येक वर्ष सूर्य के स्पष्ट 360-डिग्री पथ का प्रतिनिधित्व करता है। ये सितारे दिखाई सूर्य और ग्रहों की तुलना में गतिहीन, क्योंकि एक तरह से हम बाद वाले की गति को मापते हैं, पूर्व को "निश्चित" संदर्भ फ्रेम के रूप में मान रहे हैं।

• कार यात्रा के दौरान, दूर की चीज़ें जैसे बादल और दूर के पहाड़ आपके साथ-साथ चलते हुए दिखाई देते हैं, वैसे ही जैसे आप जल्दी से अपने और पेड़ों, गायों और अन्य वस्तुओं के बीच क्षैतिज दूरी रखें जो उनके बहुत करीब हैं सड़क मार्ग यह सच है, भले ही वे पहाड़, दूर के सितारों की तरह, वास्तव में आपकी स्थिति के संबंध में स्थानांतरित हो रहे हैं; वे बस इतना ही कर रहे हैं, बहुत धीरे धीरे।

चूँकि पृथ्वी का घूर्णन अक्ष सूर्य के चारों ओर अपने परिक्रमण तल से 23.4° झुका हुआ है, इस राशि से अण्डाकार और आकाशीय भूमध्य रेखा ऑफसेट (झुका हुआ) है। लेकिन वे दो बिंदुओं पर मिलते हैं, जैसे एक ही आकार के हुला हुप्स को काटना। सूर्य इन दो दिनों में पृथ्वी पर हर जगह आकाशीय भूमध्य रेखा का अनुसरण करता है वसंत विषुव (उत्तरी गोलार्द्ध में सर्दी से वसंत की ओर संक्रमण) और ग्रीष्म से पतझड़ में संक्रमण (शरत्काल विषुव).

• पृथ्वी का दैनिक घूर्णन और यह तथ्य कि सूर्य के स्वयं के होने पर कोई तारे दिखाई नहीं देते हैं, एक नवागंतुक के लिए ग्रहण के दृश्य को कठिन बना देता है। जब आप धूपघड़ी के बारे में पढ़ते हैं तो आरेखों को बार-बार देखना सुनिश्चित करें!

पृथ्वी पर भूमध्य रेखा से लेकर दोनों ध्रुवों तक अक्षांश रेखाएं एक दूसरे के समानांतर होती हैं। आकाश में अक्षांश रेखाओं के संगत रेखाएँ की रेखाएँ कहलाती हैं झुकाव, और उत्तर-दक्षिण आयामी स्थान स्थापित करें।

दूसरी ओर, देशांतर रेखाओं को पृथ्वी पर याम्योत्तर भी कहा जाता है। इनकी कल्पना आकाशीय ध्रुवों द्वारा गठित दो बिंदुओं से बाहर की ओर विकिरण और विपरीत ध्रुव पर फिर से मिलने के रूप में की जा सकती है, हालांकि कोई भी पृथ्वी दर्शक दोनों ध्रुवों को एक साथ नहीं देख सकता है। क्षितिज पर सीधे उत्तर से आंचल के माध्यम से और विपरीत क्षितिज पर दक्षिण की ओर जाने वाली रेखा को आकाशीय लिंगो में "मेरिडियन" के रूप में जाना जाता है।

• क्योंकि मेरिडियन आकाशीय क्षेत्र को पूर्वी और पश्चिमी हिस्सों में अलग करता है, यह सूर्य के आकार की डिजाइन और स्थिति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

आकाशीय पिंड के आकाश में पूर्व-पश्चिम की स्थिति की पहचान करते समय, निर्देशांक के इस भाग को के रूप में जाना जाता है दाईं ओर उदगम.

आपने निश्चित रूप से देखा है कि जब सूर्य क्षितिज के करीब होता है (सुबह या देर से दोपहर), तो छाया उस समय की तुलना में अधिक लंबी होती है जब सूर्य आपके सीधे ऊपर होता है। फिर भी सूरज हर समय एक ही गति से आकाश को पार कर रहा है, भले ही छाया अलग-अलग गति से आकार और आकार बदल रही हो।

ज्यामिति की इस सनक ने पहले सूंडियल को प्रेरित किया, क्योंकि उनके आविष्कारकों ने महसूस किया कि "समय" को न केवल दिनों में बल्कि एक दिन के भागों में विभाजित किया जा सकता है। ऐसी प्रणाली के तहत जीवन की गतिविधियों को निर्धारित करने में बेहतर आसानी स्पष्ट है।

माना जाता है कि जल्द से जल्द धूपघड़ी मिस्र में लगभग 1500 ईसा पूर्व की है। इनमें से कुछ वास्तव में पॉकेट के आकार के थे और इन्हें इधर-उधर ले जाया जा सकता था, क्योंकि शंकु ("पोल" के लिए ग्रीक) वास्तव में एक रॉड के बजाय एक पिनहोल हो सकता है। जब तक यांत्रिक घड़ियां सामान्य और विश्वसनीय हो गई थीं, तब तक वे समय-निर्धारण के लिए उपयोगी हो गए थे, और "वास्तविक" घड़ियों की सटीकता की जांच के लिए 1800 के दशक में अच्छी तरह से उपयोग किए गए थे।

शंकु पहले ही उल्लेख किया जा चुका है। इसकी दो विशेषताएं होनी चाहिए: इसे आकाशीय ध्रुव की ओर इंगित करना चाहिए और इसे क्षितिज के कोण पर पर्यवेक्षक के अक्षांश के बराबर कोण पर झुका होना चाहिए। इसे अक्सर फिन के आकार में बनाया जाता है।

डायल प्लेट वह सतह है जिस पर सूर्य की छाया प्रक्षेपित होती है। यह बेलनाकार या सपाट हो सकता है, और जब तक ये सटीक समय के साथ संरेखित होते हैं, तब तक इसके निर्माता जो भी विभाजन चुनते हैं, उन्हें चिह्नित किया जाता है।

घंटे की लाइनें लगभग सभी धूपघड़ियों पर स्वयं-स्पष्ट कारणों के लिए पाए जाते हैं, और समय पर सटीक (हालांकि मनमाने ढंग से चयनित, कुछ अर्थों में) अंक चिह्नित करते हैं।

गुत्थी सूक्ति में एक पायदान है जो छाया की रेखा के साथ एक सटीक, तेज स्थिति के निर्धारण की अनुमति देता है, जो अन्यथा अस्पष्ट हो सकता है।

धूपघड़ी को दो बुनियादी प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, ऊंचाई डायल तथा दिशात्मक डायल.

एक ऊंचाई डायल क्षितिज के ऊपर सूर्य की दूरी का उपयोग करके समय के निर्धारण की अनुमति देता है। सभी मामलों में, इन्हें एक कंपास दिशा में उन्मुख होना चाहिए, जबकि अन्य में सूर्य स्वयं एक संदर्भ बिंदु है। चयनित प्रकारों में प्लेन डायल, सिलेंडर डायल, स्कैप डायल और रिंग डायल शामिल हैं।

ए दिशात्मक डायल अज़ीमुथ (कम्पास दिशा) और सूर्य के कोण पर निर्भर करता है क्योंकि यह दोपहर के समय मेरिडियन के निकट होता है। उपप्रकारों में क्षैतिज, ध्रुवीय ऊर्ध्वाधर, अज़ीमुथल और विषुव डायल शामिल हैं।

सभी मामलों में, आप कल्पना कर सकते हैं कि सूरज उगता है और एक तरफ से एक विस्तृत छाया डालता है जो धीरे-धीरे संकीर्ण होकर a. तक पहुंच जाता है जैसे ही दोपहर करीब आती है और फिर सूर्यास्त तक डायल प्लेट के दूसरी तरफ "मूवी" को उल्टा दोहराती है होता है।

अपना स्वयं का धूपघड़ी बनाने के लिए सुझाव ढूंढना आसान है, और आपको आरंभ करने के लिए एक संसाधन में शामिल है। याद रखें, यह सटीक सामग्री नहीं है या सृजन कितना अलंकृत दिखता है जो सबसे महत्वपूर्ण है; यह है कि आप भौतिकी को समझते हैं और किसी को भी अच्छी समझ के साथ समझा सकते हैं कि वह आपसे आपकी मेहनत के बारे में पूछे।

ओह, और एक आखिरी युक्ति: अपने प्रदर्शन के लिए बरसात के दिन का चयन न करें - यह अभ्यास को सभी उपस्थित लोगों के लिए बहुत अधिक "रोशनी" बना देगा!