Gnomonica

“Gnomonica”, è un termine di origine greco derivante da “Gnomone”: l’asta infissa su un quadrante di qualsiasi natura e specie, dalla cui ombra si deduce l’ora grazie al moto apparente del Sole che la fa continuamente muovere. La storia di questa scienza è millenaria, perché da sempre il bisogno di conoscere il Tempo è una delle note più intime e misteriose della nostra esistenza. Tra i monumenti solari più noti dell’antichità, notissimo è quello posto a Stonehenge, in Gran Bretagna, sorto più di tre millenni or sono per studiare la volta celeste e concepire un primo abbozzo di calendario.

Le antiche civiltà dell’area mediterranea si avvalsero della Gnomonica non soltanto per misurare e dividere in più parti la durata del giorno, ma anche per determinare le direzioni dei Punti Cardinali al fine di tracciare le direzioni del Cardo e del Decumano: gli assi fondamentali di una città, a cui non era estraneo l’aspetto magico-astrologico. La Gnomonica è per sua natura una scienza interdisciplinare, in quanto si collega direttamente con la matematica, la filosofia, l’arte, la storia, la cosmografia, ecc. Essa è anche oggi fortemente presente anche se non del tutto appariscente: basti pensare al Calendario, l’Astronomia, il sistema orario, ecc.

Dalle brume di un’antichità molto remota si approda finalmente intorno all’Anno Mille a Firenze alla prima testimonianza di uno strumento solare creato per scopi scientifici. Nel battistero di quella città, infatti, si colloca al suolo una piastra di marmo quadrata il cui centro coincide con la proiezione dei raggi del Sole al Mezzodì nel giorno più lungo dell’anno: realizzazione ha lo scopo di determinare la precisa durata dell’anno, in vista della possibile riforma dell’antico Calendario Giuliano.

Alla metà del Quattrocento, sempre a Firenze e per il medesimo scopo si realizza nel Duomo un più grande strumento solare. Paolo dal Pozzo Toscanelli colloca una piastra con foro alla sommità della cupola del Brunelleschi, a ben 90 metri d’altezza, descrivendo poi sul pavimento della chiesa il punto proiettivo del Sole al Mezzodì nel giorno del Solstizio Estivo.

Dall’idea di un foro capace di focalizzare al suolo l’immagine del Sole, il domenicano Padre Egnazio Danti alla seconda metà del Cinquecento inventa la Meridiana nella sua più completa e definitiva connotazione: una Linea che corre da Nord a Sud, capace di determinare con esattezza l’istante del Mezzodì, le date equinoziali e solstiziali, l’angolo zenitale dei raggi solari ogni giorno dell’anno. In quest’ottica di ricerca astronomica il religioso traccia una prima Meridiana a Bologna nella Basilica di S. Petronio, la quale verrà poi sostituita da G. Domenico Cassini nel 1655. Le immagini qui riprodotte mostrano alcuni aspetti di questa Meridiana, che per dimensione è la maggiore del mondo. L’ultima di queste è spettacolare, in quanto l’obiettivo è posto sopra il foro, situato ad un’altezza di 27 metri dal suolo.

Le realizzazioni gnomoniche trattano in larga misura degli Orologi Solari, la cui presenza qualifica ed ingentilisce gli edifici pubblici e privati in ogni secolo. Già dal Medioevo questo strumento è fondamentale per regolare le varie attività quotidiane all’interno delle comunità religiose e nella vita civile, ma il suo uso è limitato alle giornate limpide senza nubi. Quando alla fine del Duecento si realizzano i primi strumenti meccanici, ecco nascere l’abbinamento tra i due sistemi: l’uno è complemento dell’altro. L’ Orologio Solare diventa così una nota dominante delle facciate dei palazzi pubblici e privati: a lato dell’Orologio Meccanico, è lo strumento insostituibile per la corretta regolazione della vita quotidiana, i cui intervalli sono cadenzati dal suono delle campane secondo precise regole note ad ogni appartenente alla comunità. Per chi si deve mettere in marcia e non può permettersi costosi Orologi meccanici che sono prerogativa dei più alti personaggi del Signorotto del luogo, un economico sistema di misurazione oraria consiste – sino alla fine del Settecento – nell’utilizzare il metodo dell’Horihomo: il viandante fa uso di un bastone di altezza uguale alla propria persona, diviso in dodici tacche; all’occorrenza, stende il bastone al suolo accostandone un’estremità ai suoi piedi, e disponendolo in linea con la propria ombra. Il numero di tacche che l’ombra copre per quella data, grazie ad una tabella numerica che custodisce in tasca, gli consente di sapere l’ora. Oltre a ciò, specie nel Settecento, sono di gran moda gli Orologi Portatili, realizzati in legno e carta, oppure ne esistono di più costosi realizzati in ottone, in argento e in oro.

Il fondamentale ruolo della Gnomonica, affiancato all’Orologeria Meccanica, si mantiene inalterato sino alla fine dell’Ottocento. Poi, con i moderni strumenti si assiste ad un inevitabile declino di questa antica scienza, sino a perdere quasi del tutto ogni interesse, sebbene i suoi aspetti didattici siano innegabili. Negli ultimi decenni si assiste ad un suo felice recupero, non già quale esclusiva ed insostituibile funzione di misurare il Tempo, bensì per la funzione di arredo ed integrazione a nuove opere urbanistiche, quali piazze ed unità abitative: una grande riscoperta di antichi e basilari valori dettati da una moderna sensibilità artistica ed ecologica. La scienza degli Orologi Solari appassiona oggi il matematico, l’artista, il cultore di storia locale. L’antico si trasforma in rinnovata qualità espressiva, ed i ragazzi imparano che questo tipo di marcatempo per funzionare non richiede pile o una presa di corrente, ma soltanto i luminosi raggi del Sole.

Abbiamo appena accennato alla distinzione tra Meridiana e Orologio Solare, e quanta parte entrambi hanno avuto nel passato in campo astronomico. Riassumendo, possiamo sintetizzare così le due fondamentali tipologie gnomoniche:

La Meridiana, intesa come strumento atto a fornire esclusivamente l’istante del Mezzodì, usa il principio della “Camera oscura”. All’interno di un edificio viene tracciata al suolo una linea avente andamento Nord-Sud. Lo gnomone è costituito da un foro praticato nel soffitto o in parete opportunamente situato in direzione Sud. L’istante del Mezzodì avviene quando i raggi solari, proiettandosi all’interno e descrivendo al suolo l’immagine del Sole, centrano la linea.
L’Orologio Solare (impropriamente detto “Meridiana”) è di solito tracciato sulla parete di un edificio per indicare, oltre all’istante del Mezzodì, un numero più o meno ampio di ore. La quantità delle medesime indicate sul quadrante dipende dall’esposizione che ha la parete: risulta di un numero maggiore se essa ha una buona esposizione Sud; minore proporzionalmente quando declina verso Est o verso Ovest. Lo Gnomone è solitamente costituito da un’asta (Stilo) che si infigge nel muro con un’inclinazione tale da trovarsi parallelo all’Asse terrestre. Sul Quadrante si sviluppa una serie di Linee orarie spesso accompagnata da altre indicazioni astronomiche particolarmente curiose ed interessanti, quali il percorso che fa il punto terminale dell’ombra sul quadrante agli equinozi e ai solstizi, o una data particolarmente significativa richiesta dal Committente.

E’ bene precisare che uno strumento solare per sua natura fornisce il Tempo Locale, cioè quello indicato dall’astro per quel preciso luogo. Se confrontato col Tempo dei nostri normali orologi meccanici, ci accorgeremo che difficilmente nel corso dell’anno i due Tempi coincidono. Ciò è dovuto alla diversa Longitudine tra quel dato luogo e il meridiano del fuso, e dal valore dell’Equazione del Tempo causato essenzialmente dall’eccentricità dell’orbita terrestre. Un’apposita Tabella, dipinta in parete o stampata e fornita al Committente alla fine del lavoro, consente di effettuare con facilità la trasformazione oraria tra i due sistemi, ottenendo un risultato finale in Tempo Civile, la cui precisione è normalmente compresa entro un paio di minuti.

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