Gnomonik

Die Lehre von der Sonnenuhr

Heute zählt auch die Erforschung der Geschichte der Sonnenuhren zur Gnomonik. Sie geht wie die erstmalige Verwendung der Sonnenuhr wahrscheinlich auf die Babylonier zurück. Ihren Höhepunkt erreichte sie allerdings in der griechischen und römischen Antike.

Den Namen Skaphe prägte im 3. Jahrhundert v. Chr. der Astronom Aristarch von Samos, dessen Hohlkugel-Sonnenuhr der Römer Vitruv um 30 v. Chr. im neunten seiner Bücher über Architektur beschreibt. Sie ist als Spiegelbild der sichtbaren Himmelskugel konzipiert.

Mit Hilfe der Skaphe konnten die Astronomen schon
vor 2000 Jahren berechnen, dass die Erde um die Sonne kreist

Erfinder der Skaphe: Aristarch von Samos

Know-how, das begeistert

Bereits um 250 v. Chr. konstruierte der griechische Philosoph Aristarch die Hohlkugel Sonnenuhr. Die Skaphe war bei den Griechen sehr beliebt und stand auf vielen öffentlichen Plätzen.

Aus seinen astronomischen Erkundungen schloss er, dass die Sonne ein ruhender Pol ist, der von den Planeten umkreist wird.

Rund 20 Jahre später erkannte Eratosthenes von Kyrene anhand der Skaphe, dass die Erde keine Scheibe ist und konnte sogar den Erdumfang erstaunlich genau berechnen.

Erdumfangberechnung des Erastothenes mit Hilfe der Skaphe

Eratosthenes beobachtete in der Stadt Syene (Assuan), wie an einem Tag zum Sonnenhöchststand ein tief gelegener Brunnenboden vollständig von der Sonne beschienen wurde.
Daraus schloss er, dass die Sonne in diesem Moment senkrecht am Himmel stehen muss.

Er maß daraufhin in Alexandria mit Hilfe der Skaphe den Einfallswinkel der Sonne und stellte fest, dass der Winkel 1/50 eines Kreisumfanges entsprach (7,2 Grad).

Nun konnte er den Erdumfang berechnen, da die Entfernung zwischen Alexandria und Syene bereits bemessen wurde. Sein Ergebnis: Der Erdumfang ist rund 50 mal so lang, wie die Entfernung von Alexandria nach Syene.

Die Erde ist keine Scheibe.

Eratosthenes von Kyrene, Astronom und Mathematiker

Die Entwicklung der Sonnenuhr

Während in den Anfängen der Zeitmessung ein einfacher Stab, der in die Erde gesteckt wurde, genutzt wurde, um einen Bezug zwischen Zeit und Schattenwurf herzustellen, entwickelte sich die Sonnenuhr stets weiter.
Mit der Hohlkugel-Sonnenuhr, wie sie Aristarchos für seine wissenschaftlichen Rechnungen nutzte, kam die Idee der Halbkugel. Der nach Süden gerichtete Teil der Kugelform wurde funktionell nicht gebraucht.
Schon in dieser Zeit war es möglich, die Dauer eines Jahres relativ genau zu berechnen.