Ombre del tempo in Tivoli: gli Orologi Solari di Piazza del Seminario e di Piazza Campitelli

Descrizione degli Orologi Solari (OS) di piazza Seminario e di piazza Campitelli in Tivoli, delle indicazioni orarie/calendariali/zodiacali che essi sono in grado di fornire e come leggerle.

di Luigi Vergelli

1-Premessa

Nel centro storico di Tivoli, nella piazza del Seminario e in piazza Campitelli si trovano tre orologi solari. Sono oggetti che, in forma più o meno raffinata hanno segnato il tempo dei nostri antenati. La loro  lettura, ed ancor più la loro costruzione richiede conoscenze astronomiche precise, ed oggi ben pochi di quelli che li guardano, talora  distrattamente, sono in grado di decifrarli. Questo articolo propone ai lettori interessati un breve, ma assai dettagliato manuale, per esplorare il loro funzionamento.

I componenti fondamentali di un Orologio Solare (OS) sono:

• Raggi del Sole,
• Superfice o Quadrante  sul quale sono riportate le informazioni orarie/calendariali/zodiacali,
• Gnomone (vocabolo derivato dal greco antico Γνωμων  che significa indice, indicatore)  costituito in genere da uno stilo o comunque da un qualsiasi corpo opaco la cui ombra indica la particolare informazione oraria/calendariale/zodiacale riportata sul quadrante stesso.

Questi strumenti vengono spesso chiamati anche “Meridiane”, ma è una dizione impropria in quanto con il nome di Meridiana si deve intendere un particolare OS che riporta la sola linea oraria delle ore 12. Un esempio classico è quello della Meridiana nella Basilica di S. Maria degli Angeli in Roma. Anticamente servivano per la sincronizzazione manuale degli orologi meccanici da campanile all’epoca non molto precisi

2- Modalità di computazione delle ore del giorno

Esistono diverse modalità per il computo delle ore del giorno ma qui ci limiteremo a considerarne solamente 2 e precisamente:

Ore Francesi o Oltramontane: esse computano le ore così come si fa attualmente in tutto il mondo. Per esse il giorno, suddiviso in 24 ore di uguale durata, termina alla mezzanotte ed il successivo inizia immediatamente dopo. 

Ore Italiche: per esse il giorno, suddiviso in 24 ore di uguale durata, termina al tramonto (ora XXIV) ed il successivo inizia subito dopo. Esse, da cui il nome, furono utilizzate prevalentemente in Italia fin dal secolo XIII. Da loro, per sottrazione, si ottengono quante ore mancano al tramonto. Infatti se ad esempio sul loro quadrante si leggesse l’ora XVIII vorrebbe dire che mancano 24-18 = 6 ore al tramonto. Tale modalità di computo fu abbandonata definitivamente agli inizi del secolo XIX per decreto napoleonico.

3- Giorni Solari e Giorni Standard

Poiché la velocità di rotazione della Terra sul proprio asse è variabile durante l’anno a causa essenzialmente della ellitticità della sua orbita e della presenza della Luna, la durata effettiva del Giorno Solare (tempo trascorso tra 2 successivi passaggi del sole su un meridiano di riferimento) è variabile nel corso dell’anno. Per convenzione internazionale la media aritmetica delle durate effettive dei singoli giorni solari di un intero anno rappresenta il Giorno Standard di 24,00 ore cui fanno riferimento i nostri comuni orologi meccanici o elettronici (OM). Di conseguenza, in estrema sintesi:

• Gli OM indicano ore legate allo specifico fuso orario e fanno riferimento alla durata di 24,00 ore del Giorno Standard.

• Gli OS indicano ore legate alla longitudine (o meridiano) del sito ove esso è posizionato e fanno riferimento alle durate effettive dei singoli Giorni Solari.

4- Conversione da ore del Giorno Solare ad ore del Giorno Standard

Generalmente gli OS di una certa precisione sono dotati della Tabella relativa alla cosiddetta Equazione del Tempo (EdT) che permette la conversione di cui trattasi. Essa si presenta come il diagramma di Fig 1 in cui per i giorni dell’anno viene indicato in minuti primi l’anticipo/ritardo del giorno solare rispetto a quello standard. Spesso negli OS a quadrante verticale, la EdT viene trasformata in una particolare figura geometrica a forma di 8 detta Lemniscata o Analemma  che sostituisce o viene sovrapposta alla linea oraria di riferimento (in genere le ore XII); essa permette di leggere direttamente sull’OS l’ora corrispondente indicata dall’OM.

5- Indicazioni calendariali/zodiacali

Gli OS, attraverso la lunghezza dell’ombra proiettata dallo gnomone, sono in grado di fornire anche un’indicazione abbastanza precisa sulla appartenenza dei singoli giorni ai vari Segni Zodiacali con i quali, fin dall’antichità, si usava suddividere in 12 tratti il percorso della Terra attorno al Sole. Ciò è reso possibile da una serie di tratti di curve (porzioni di iperbole) dette “Linee Diurne” tracciate sul quadrante dell’OS e che indicano, quando sono lambite dalla punta dello gnomone, il giorno di entrata nel Segno Zodiacale riportato a lato. Un esempio è riportato in Fig 3.

6- Gli Orologi Solari di Piazza del Seminario in Tivoli

Si tratta di 2 OS a quadrante verticale realizzati nel 1997 su progetto dello scrivente e raffigurati su una parete esposta a Sud-Ovest. Uno è ad Ore Francesi (a sinistra di chi guarda) con Gnomone Polare (ovvero posizionato in modo da risultare parallelo all’Asse di Rotazione Terrestre) e l’altro è ad Ore Italiche (a destra di chi guarda) con Gnomone ortogonale alla parete.

• L’OS ad Ore Francesi riporta una Lemniscata in corrispondenza della traccia oraria delle ore XII nonché l’indicazione del Mezzogiorno Solare locale (traccia oraria che termina con una campanella). Le Linee Diurne  sono costituite da 2 archi di iperbole che indicano i giorni dei 2 Solstizi, e da un tratto di linea retta che indica i giorni dei 2 Equinozi.
• L’OS ad Ore Italiche: in effetti  esso riporta le Ore Italiche “semplificate” perché indica direttamente quante ore mancano al tramonto (da cui la scritta Ad Occasum) che è la cosa che all’epoca più interessava. Esso riporta le analoghe Linee Diurne del precedente nonché l’indicazione del Mezzogiorno Solare locale

7- Lettura dei 2 OS

Un esempio della loro lettura renderà più eloquenti le precedenti descrizioni. Supponiamo quindi di recarci in Piazza del Seminario nella tarda mattinata di un giorno (ovviamente soleggiato) del mese di Marzo. Se osserviamo che ad esempio la punta dell’ombra degli gnomoni di entrambi gli OS si adagia esattamente sulla linea diurna degli Equinozi, ne possiamo dedurre che quel giorno è il 21 di Marzo, data dell’Equinozio di Primavera, e che il sole sta entrando nel segno zodiacale dell’Ariete. In particolare:

    7.1-Lettura dell’OS ad ore francesi

           La corrispondenza tra l’ora segnata dall’OS e quella segnata dal nostro OM da polso è immediata solamente alle ore XII; a quell’ora infatti, quando la punta dell’ombra dello gnomone tocca l’opportuno punto della Lemniscata ivi riportata, il nostro OM dovrebbe segnare le ore 12  (l’opportuno punto si individua molto facilmente sapendo come evolve il corso delle varie stagioni lungo la Lemniscata tipo riportata in Fig 3).

    7.2- Lettura dell’OS ad ore italiche

      Contemporaneamente, alle ore 12 del nostro OM, sull’ OS ad ore italiche la punta dell’ombra dello gnomone dovrebbe indicare che mancano 6 ore e circa 15 minuti al tramonto.
Dopo circa 15 minuti l’ombra della punta degli gnomoni su entrambi gli OS toccherà le tracce orarie del Mezzogiorno Solare (quelle che terminano con la campanella). Ciò significa che in quel momento il Sole sta passando sul Meridiano che attraversa idealmente Piazza del Seminario. Nello stesso momento possiamo notare che l’ombra della punta dello gnomone dell’OS ad Ore Italiche toccherà la traccia oraria corrispondente al numero VI: ciò significa che mancano esattamente 6 ore al tramonto. Ed infatti è noto che agli equinozi la durata dell’arco di luce diurna è di 12 ore ed il mezzogiorno solare lo divide esattamente a metà.

8- L’Orologio Solare di Piazza Campitelli in Tivoli

Si tratta di un classico OS a quadrante orizzontale ad ore francesi con Gnomone Polare (Fig 7). Esso, previsto nel Piano di Riqualificazione della suddetta Piazza predisposto dall’Arch. Giuseppe Petrocchi , fu realizzato nel 2001 su progetto dello scrivente. In tale OS la traccia oraria delle ore XII (contraddistinta da una campanella) individua un tratto del meridiano terrestre il cui valore di Longitudine è riportato sulla targa (Fig 8) sulla quale è inciso anche il grafico dell’EdT che, nel caso specifico, tiene conto anche della differenza di longitudine rispetto al meridiano di riferimento del nostro fuso orario (15°Est). A causa della sua attuale scarsa leggibilità, per la sua lettura ci riferiremo in seguito alla Fig 9 in cui è riportato il suo schema di progetto.

8.1- Gnomone virtuale

Lo Gnomone Polare (Fig 10) ha una punta virtuale costituita da un forellino praticato al centro del dischetto metallico con cui esso termina. In tal modo la lunghezza dell’ombra, utile anche per le indicazioni zodiacali, è individuata sul quadrante orizzontale da una macchiolina luminosa. Da notare che la realizzazione del suddetto gnomone è incompleta rispetto al progetto originario (Fig 11) che prevedeva, nel foro circolare situato nel triangolo metallico sottostante lo gnomone, la presenza dello stemma della città di Tivoli realizzato in metallo presso-fuso oppure inciso su apposito dischetto di travertino. Sarebbe auspicabile che, a maggior decoro della nostra Città, l’Amministrazione Civica ne deliberasse il suo completamento e/o la manutenzione necessaria per ripristinare la completa leggibilità dell’OS

8.2- Informazioni calendariali

Attorno al piede dello gnomone è incisa una serie di circonferenze concentriche a margine delle quali sono riportati i nomi dei mesi dell’anno (Fig 12), il tutto oramai non leggibile. Per questa ragione faremo riferimento alla scheda di progetto riportata in Fig 13. In essa, sul bordo della circonferenza più esterna sono riportate a sinistra le ore del sorgere (ortus) ed a destra quelle del tramonto (occasus) del Sole nei corrispondenti mesi. La tarsia in travertino scuro individua con il suo profilo superiore le Ore Solari in cui si verificano i 2 suddetti eventi nel corso dell’anno; per conoscere la corrispondente ora dei nostri OM, sarà sufficiente correggerla con l’ausilio della EdT riportata in Fig 9.

8.3- Lettura dell’OS

Come nel caso precedente degli OS di piazza Seminario, un esempio renderà il tutto più eloquente. Supponiamo quindi di recarci in piazza Campitelli nella tarda mattinata di un giorno soleggiato del mese di Marzo. Se osserviamo che, ad esempio, la macchiolina luminosa del Foro Gnomonico si trova proprio sulla Linea Diurna costituita dal tratto di linea retta, ne deduciamo che quel giorno è il 21 Marzo, giorno dell’Equinozio di Primavera. Sull’EdT riportata sulla scheda di progetto della targa (Fig 9), in corrispondenza del 21 Marzo si vede che, per avere la corrispondenza con l’orario segnato dai nostri OM, dobbiamo aggiungere circa 15 minuti(+1h se siamo nel periodo di vigenza dell’Ora Legale). Quindi, quando la macchiolina luminosa toccherà ad esempio le ore XII, i nostri OM segneranno le ore 12 e 15 minuti circa.

8.4- Ulteriori informazioni disponibili sull’OS

Se inoltre per tale giorno volessimo conoscere le ore del sorgere e del tramonto del Sole, nella Fig 12 (o meglio nella Fig 13 dato che la Fig 12 risulta attualmente illeggibile) possiamo osservare che in corrispondenza della circonferenza compresa tra i mesi di Marzo ed Aprile, il profilo superiore della tarsia individuerà sul lato ORTUS (il sorgere) le ore 6 solari mentre sul lato OCCASUS (il tramonto), troveremo le ore 18 solari che, con l’ausilio dell’EdT, sappiamo corrispondono rispettivamente alle ore 6 e 15 minuti e 18 e 15 minuti circa dei nostri OM.

Bibliografia

Per chi volesse approfondire la propria conoscenza in questo campo, possono essere utili i seguenti riferimenti bibliografici:

René R.J. Rohr,  Meridiane, Ed. Ulissedizioni, 1988

Girolamo Fantoni, Orologi Solari, Trattato Completo di Gnomonica – Ed. Technimedia 1988

Gian Carlo Rigassio, Le Ore e le Ombre, Meridiane e Orologi Solari – Ed. Mursia 1988

Meridiane e Orologi Solari d’Italia – Ed. Edizionitalia 1997