Elementární časoměrné přístroje

Stonehenge - hodiny, astroláb a astronomická observatoř v jednom

Nejpozoruhodnějším kamenným objektem, který sloužil k určování času a doby zimního slunovratu a letního slunovratu je bezpochyby Stonehenge ve střední části Velké Británie, který leží na salisburské pláni 132 km západně od Londýna. Existují důkazy, že soustředně uspořádaný útvar pilířů a kamenů sloužil nejen jako kultovní místo, ale i jako astronomická observatoř.

Staroegyptské sluneční hodiny

Velmi příznivé klimatické podmínky jsou pro měření času v Egyptě a snad právě i proto jsou jedněmi z nejstarších zachovaných slunečních hodin staroegyptské sluneční hodiny, které pocházejí z doby vlády faraona Thutmose III. z první poloviny 15. století př. n.l. Jedná se o poměrně malý přístroj, jehož vodorovná část - pravítko s časoměrnou stupnicí o délce cca 30 cm nese druhé, kolmé, rameno, jenž vrhá na stupnici stín. V rámci měření času se postupovalo tak, že bylo nutné pravíto se stupnicí nastavit tak, aby stín svislého raménka pod pravítkem dopadal právě na pravítko se stupnicí. Čas udávala vzdálenost koncového bodu stínu od nulové přímky u paty ukazatele.

Schodové staroegyptské hodiny

Zcela jiný druh egyptských slunečních hodin byly hodiny stupňové, resp. schodové, s plochou pro stín rozdělenou na stupně. Při východu Slunce dopadal stín na okraj horního schodu, pak postupně klesal, až v poledne zmizel úplně. V odpoledních hodinách se pak stín Slunce znovu objevil v dolní části západního schodiště odkud stoupal, aby se při západu Slunce dotkl hrany jeho horního schodu.

Vertikální sluneční hodiny

Na slunečních hodinách, které jsme si popsali, se čas měřil pouze délkou, nikoliv směrem slunečního ( vrženého ) stínu - Egypťané však byli velmi vzdělaným národem, a tak nás mepřekvapí, že měli i hodiny pro měření času stupnicí pro směr vrženého stínu. Pravděpodobně nejstarším dokladem jsou vertikální sluneční hodiny ze slonoviny zdobené mytologickými reliéfy, jenž byly nalezeny v rámci archeologického průzkumu ve městě Gezer v Palestině, pocházející z doby vlády krále Menhepta z počátku 13. století př.n.l. Další vertikální sluneční hodiny byly objeveny i v Luxoru. Časoměrné stupnice těchto hodin byly opět různé - přenosné hodiny s kolmou dopadovou plochou se vyznačovaly dělením po 13°; stabilní hodiny pak 15°. Podmínkou pro získání správného časového údaje bylo, aby horní čára stupnice byla vodorovná a aby stupnice svírala pravý úhel s rovinou místního poledníku. Protože však Egypťané neznali kompas, jejich civilizace byla závislá na sledování slunovratů a rovnodenností. Egyptské sluneční hodiny, tedy egyptské gnómony, byly značně nepřesnými pomůckami pro měření času. Správný časový údaj totiž poskytovaly pouze ve dnech podzimní rovnodennosti a jarní rovnodennosti, tedy dvakrát do roka. Teprve později, pod vlivem Řeků začali Egypťané stavět sluneční hodiny se zvláštními stupnicemi určené jednotlivým měsícům v kalendáři.

Řecké sluneční hodiny

K prvnímu setkání Řeků se slunečními hodinami dochází s vysokou pravděpodobností na ostrově Dodekanes, kam byly přineseny Chaldejci. Rovněž tak dobytí Babylonu makedonským králem Alexandrem Velikým  ( 356 přn.n.l. - 323 př.n.l. - Alexandr III. Makedonský ) přispělo ke splynutí kultur Chaldejské a Helénské. Podobně tak i Alexander z Milétu údajně postavil první gnómón na sklonku 5. stol. př. nl.l. čerpal vědomosti v Egyptě, kde studoval astronomii. Podle některých názorů bývá zavedení slunečních hodin v Řecku připisováno matematikovi a astronomovi Anaximandrovi (  610 př. n. l. – 546 př. n. l. ), čerpajícímu zkušenosti od Babylóňanů. Má se za to, že právě Anaximandros v roce 547 př.n.l. postavil ve Spartě první sluneční hodiny, které však neměly sloužit primárně k měření času, ale ke kontrole a opravě údajů v kalendáři.

Měření času délkou vlastního stínu

Běžná populace v Řecku měřila čas délkou stínu vlastního těla, neboť znalost časového údaje byla pro každého Řeka velmi důležitá, protože vymezovala dobu práce, dobu odpočinku i čas na stravu. V doposud kompletně zachované čtrnáctisvazkové knize De Re Rustica ( známá rovněž i pod názvem Opus agriculturae, od prominentního spisovatele Rutila Taura Aemiliana Palladia ( asi 4.stol. n.l. )  je rovněž v citaci Palladia, že se délka stínu měřila rovněž délkou lidského chodidla. Pravdivost Palladiových slov potvrzují tabulky vytesané na antickém chrámu z 5. stol. n.l. a 6. stol. n.l. v Tehse v Nubii. Známý římský architekt a stavitel Marcus Vitruvius Pollio ( 1. stol. př. n. l.), který mimo jiné v Římě pracoval na vodovodním systému a v rámci své práce zavedl normy pro velikosti trub na vodu, v díle Deset knih o architektuře - De Architectura Libri X., uvádí nejméně třináct ( ! ) druhů slunečních hodin - a to již v době vlády triumvirátního politika a vojevůdce Gaia Julia Caesara ( 20 př. n. l. - 4 n. l. ).

Horizontální duté sluneční polokulové hodiny

Horizontální duté sluneční polokulové hodiny jsou zvláštním technologickým úkazem, který se objevil i na severu Evropy. Vnitřní plocha polokoule představovala nebeskou polokouli s rovníkovou čárou, se dvěma čárami slunovratů a s dvanáctihodinovou časovou stupnicí. Jeden z nejznámějších antických heliocentristů, Aristarchos ze Samu ( 310 př. n. l. – 230 př. n. l.) zhotovil ploché kruhové sluneční hodiny s polokruhovými stupnicemi rozdělenými na pět nestejně dlouhých částí, tedy hodin. Na zdokonalení řeckých slunečních hodin se pak značnou měrou podílel i Eudoxos z Knidu (408 př. n. l. – 355 př. n. l.), starořecký astronom, matematik a filozof. Učení Eudoxa z Knidu se dochovalo pouze zprostředkovaně; co je však jisté, že na Knidu založil v té době velmi významnou školu matematiky a hvězdárnu. Eudoxos z Knidu byl patrně skutečně prvním antickým autorem, který ve svých úvahách o vesmíru užívá pouze vědecké metody a snaží se vycházet ve svých názorech výhradně z pozorování - vypočítal například velmi přesně délku slunečního roku. Aristotelés o něm v Etice Nikomachově říká, že byl představitelem hédonismu, neboť považoval slast za nejvyšší dobro a svůj názor vyvodil z myšlenky, že všechno rozumné i nerozumné k slasti směřuje. Eudoxos z Knidu, původně Platónův žák, sepisuje avůj pověstný spis o nebeských jevech, kdy je výrazným zastáncem geocentrické teorie, tedy teorie, že Slunce, Měsíc a hvězdy se otáčejí okolo statické země v několika sférách, které okolo Země rotují ...

Sluneční oko

Kdo první zabodl kůl či hůl do půdy a zjistil souvislost mezi pohybem Slunce a délkou stínu se již nikdy nedozvíme. Víme však, že první časoměrné přístroje na principu gnómonu pocházejí ze starověkého Egypta a Řecka, a že i staří Inkové a Sumerové uměli velmi přesně měřit čas i díky slunečnímu svitu. Ostrý hrot gnómonu, sloužící původně Egypťanům k zřetelnému ohraničení stínu na stupnici, nahradili později Řekové malým kruhovým otvorem, tzv. slunečním okem, které vrhalo na stupnici malý sluneční bod. Vyjma již uvedených horizontálních hodin znali Řekové například vertikální sluneční hodiny, které byly umisťovány na veřejné budovy.