Gli orologi solari e le meridiane per la misura del Tempo. 

testo e foto di Alfio Ciabatti

Tante volte anche noi in montagna nonostante i moderni orologi, guardiamo l’altezza del sole per valutare il tempo di luce che rimane facendo così una misura del tempo con il sole. Di seguito una breve descrizione per comprendere la storia degli orologi solari comunemente chiamati meridiane, con le particolarità dei vari tipi di quadranti e come si leggono.    

ll particolare quadrante solare equinoziale adiacente l’antico Eremo di Gamogna situato nei pressi di Marradi. La solitaria costruzione dedicata a San Barnaba, è dell’anno 1050 ed è gestita attualmente monastica di Gerusalemme

Nel parlare comune dell’orologio solare, oggi si pensa immediatamente ad un orologio elettronico alimentato dal sole. Ne esistono anche da polso. Sono una piccola e recente meraviglia della tecnologia. Ma nella realtà gli orologi solari sono ben altro. Sarà capitato sicuramente di vedere su qualche campanile o in qualche luogo particolare un quadrante solare con le linee dalla logica non immediata da capire. A me è capitato nei pressi dell’Eremo di Gamogna, immerso nei boschi dell’Appennino, di vedere un interessante orologio solare in campo aperto a doppio quadrante equatoriale inclinato. Le ore sono leggibili sul quadrante superiore rivolto a Nord durante il semestre primavera-estate e nel semestre autunno-inverno sul quadrante inferiore. È una realizzazione che richiede particolari conoscenze che si tramandano da tempi lontani. É necessario premettere che correntemente i termini meridiana e orologio solare sono utilizzati per tutti gli strumenti che utilizzano il sole per indicare l’ora. Ma fra l’orologio solare e la meridiana esiste una sostanziale differenza. La meridiana ha il compito di indicare solo il preciso istante del mezzogiorno (cioè il momento in cui il Sole è sul meridiano locale). L’orologio solare a quadrante, fornisce invece oltre al mezzogiorno, le varie ore della giornata.  

Non c’è una data di nascita di questi strumenti ma si può pensare che l’uomo primitivo nella trasformazione da cacciatore ad agricoltore, abbia avuto la necessità di organizzare l’attività agricola con i ritmi del sole e della luna. Probabilmente si accorse che l’ombra di un bastone piantato verticalmente per terra, si spostava e cambiava la lunghezza regolarmente con il passare del tempo. Da allora quelle osservazioni furono elaborate realizzando orologi solari e astronomici di forme e dimensioni più svariate, anche per la misurazione degli anni e dei mesi. Peraltro esistono anche luoghi naturali che con i raggi del sole assumono importanza in significativi momenti dell’anno. Nelle Alpi Apuane un esempio è l’arco del monte Forato. Nel paese di Pruno nell’Alta Versilia, durante il Solstizio d’estate si può osservare il sole che sorge esattamente nell’arco del monte Forato. L’immediata scomparsa del raggio luminoso per il passaggio dietro l’arco di roccia, realizza una sorta di suggestiva doppia alba che nel tempo ha dato luogo a leggende. Analogamente nel versante della Garfagnana delle Alpi Apuane il solito arco del monte Forato, visto dalla cima del monte Palodina, nei giorni 25 febbraio e 15 ottobre si può assistere al doppio tramonto. Anche in altre zone italiane esistono luoghi i cui nomi sono legati al Tempo. Famosi sono gli speroni rocciosi sul versante nord della Marmolada che si chiamano appunto Sas da les Undesc (sasso delle undici) e Sas da les Doudesc (sasso delle dodici) che indicano approssimativamente l’ora se viste dalla zona dell’attuale diga del lago Fedaia, dove erano presenti i pascoli.   

 Ma se i luoghi naturali potevano segnare solo momenti significativi della giornata, fu necessario in particolare nelle città disporre di strumenti di maggiore precisione. Fu chiaro fin da subito che il controllo della misura del Tempo era fondamentale per esercitare il potere sia religioso che temporale. Da qui si può capire che i luoghi della misura del Tempo coincisero in genere con i luoghi del potere, quindi gli edifici del governo e dei nobili da una parte e le chiese e i conventi dall’altra in una sorta di contrapposizione.  

Fino al 1200 non ci furono sostanziali novità nel campo della gnomonica e la misura del Tempo. Solo nel Rinascimento con il risveglio delle arti ci fu un nuovo interesse verso questi studi. Nel 1500 furono ideate le grandi meridiane a camera oscura. A Firenze si ricorda la meridiana e l’orologio solare a raggio luminoso della chiesa di Santa Maria Novella e della basilica di Santa Maria del Fiore. Altre meridiane sono presenti in città e su Palazzo Vecchio. Gli orologi solari peraltro continuarono ad essere realizzati anche quando arrivarono i grandi orologi meccanici che li affiancarono nella funzione.  

Si può osservare curiosamente che le regioni italiane col maggior numero di quadranti solari sono quelle del nord e nelle vallate alpine. Non c’è una spiegazione tecnica ma si può supporre che al nord, dove la durata delle ore di sole è minore che al sud e quindi i tempi per lavorare all’aperto sono più brevi, ci fosse una maggiore necessità di misurare con precisione il tempo di luce solare.  

Le ore canoniche, babilonesi, italiche e francesi nei quadranti orari  

Uno dei primi sistemi più antichi di misura e forse il più intuitivo, fu quello dividere il tempo dall’alba al tramonto, in 12 ore uguali, le ore canoniche, denominate ora prima, ora seconda, ecc…. La denominazione canoniche fu dovuto al fatto che i monasteri scandivano i propri ritmi di preghiera e lavoro come recitava la regola benedettina “ora et labora”. Questa suddivisione delle ore, dal momento che la durata del giorno durante l’anno non è costante, aveva una durata dell’ora non uguale. Un concetto di tempo diverso da quello attuale ma comunque funzionale per allora. 

Successivamente, dopo il 1300, dietro l’influenza orientale e con l’avvento dei primi orologi meccanici ad acqua, si definirono i quadranti che prevedevano 24 ore giornaliere. Nel sistema orario babilonese il sorgere del sole segnava la fine del giorno trascorso e l’inizio del nuovo giorno. Invece nel sistema a ore italiche, diffuso appunto maggiormente nella penisola italiana, l’inizio e la fine del giorno era al tramonto del sole come da tradizione della Bibbia. Questo sistema di misura che potrebbe sembrare strano, si può spiegare tenendo presente che il lavoro era normalmente fuori delle città fortificate ed era necessario conoscere le ore restanti al tramonto, per rientrare prima che venissero chiuse le grandi porte delle mura appunto al tramonto. 

Nel settecento fu individuata una rappresentazione diversa delle 24 ore seguendo gli sviluppi degli orologi meccanici. Si tratta delle ore denominate francesi introdotte in Italia nella fine del settecento dagli austriaci e dai francesi sull’onda innovatrice di Napoleone. Questi orologi solari si affiancarono a quelli meccanici e sono ancora oggi realizzati. I quadranti a ore francesi dividono il giorno intero ancora in 24 parti uguali, l’ora 12 coincide con l’istante di massima elevazione del sole nel cielo (meridiano locale) e l’ora zero coincide con la mezzanotte. Si tratta delle ore corrispondenti a quelle attuali. Questo tipo di orologio solare si riconosce perché le linee orarie convergono tutte in un unico punto che coincide con la base dello stilo a differenza di quelle babilonesi o italiche o canoniche le cui linee orarie non convergono da nessuna parte.  

La lettura dell’ora e della stagione   

La lettura dell’ora essendo antica, è immediata e intuitiva. È sufficiente leggere dove si proietta l’ombra dello stilo sulle linee orarie numerate. L’ombra ruota in senso antiorario attorno alla base dello stilo chiamato anche gnomone. Lo stilo, nei quadranti con ore babilonesi o italiche, è perpendicolare al quadrante. Nei quadranti con le ore francesi lo stilo è inclinato rispetto al quadrante verticale (di 23°, parallelo all’asse terreste). Lo stilo a volte è sostituito da una lama triangolare con la stessa lunghezza e inclinazione. Sono presenti anche stili con disco forato sull’estremità.  

È importante sapere che quasi mai l’ora segnata dall’orologio solare (Tempo Vero Locale) corrisponde esattamente con quella dei comuni orologi che segnano il tempo civile (Tempo Vero Civile). Si spiega con il fatto che in un luogo il tempo di luce solare dipende dalla latitudine ma non è quindi applicabile in pratica nella realtà odierna dove è necessario l’uniformità dell’orario stabilito con i fusi orari. Questo errore può essere compensato nei quadranti francesi tramite un fattore di correzione che si chiama equazione del tempo. Il fattore di correzione viene rappresentato in genere con una curva a forma di otto che si chiama Analemma o Lemniscata oppure con una tabella a fianco del quadrante. Naturalmente la correzione con l’equazione del tempo è una precisazione importante ma non indispensabile per lo scopo per cui sono stati concepiti gli orologi solari per le necessità dei nostri antenati.    

Se in un orologio solare le linee delle ore sono indispensabili non lo sono altrettanto le linee che indicano la stagione e quindi possono essere presenti o meno sul quadrante. Infatti i quadranti solari più antichi non riportano tali linee. La linea tracciata più comunemente è quella degli equinozi detta equinoziale. Si tratta di una linea retta che incrocia le linee orarie. Altre linee comunemente presenti sono le due linee curve (iperboli) che incrociano le linee orarie. Sono la linea del solstizio invernale (21 dicembre) nel Tropico del Capricorno e quella del solstizio estivo (21 giugno) nel Tropico del Cancro. Corrispondono ai momenti di minima e massima altezza del sole sul luogo. Un accessorio non indispensabile ma generalmente presente è il motto. È una semplice frase che a volte esprime saggezze o ironie e negli orologi più antichi esprime concetti religiosi legati all’essenza della vita e della morte.  

Si può concludere affermando che la misura del Tempo pur nella immediatezza della percezione, ha spiegazioni non semplici che hanno da sempre affascinato ma anche turbato l’essere umano. Gli orologi solari come primordiali strumenti di misura del Tempo, hanno racchiuso per secoli una cultura antica di astronomia, matematica, storia e arte. Oggi sono rimasti soltanto come muti custodi di una memoria millenaria. Sono realizzazioni uniche che proiettando le suggestive ombre ancora oggi emozionano assolvendo la loro funzione in silenzio, senza incertezza e senza richiedere alcuna energia.