سایهٔ یک چوب امروز در شهر من چطور می‌چرخد؟

سایهٔ یک چوب ساده‌ترین ابزار نجوم است و هزاران سال انسان‌ها با آن وقت را می‌خواندند. خورشید هر روز از شرق برمی‌آید، بالا می‌رود و در غرب فرو می‌رود، و سایه در همین مدت کوتاه و بلند می‌شود و می‌چرخد. کوتاه‌ترین سایه لحظهٔ ظهر خورشیدی است که خورشید در بلندترین جای آسمان روز است. در ایران، که از مدار رأس‌السرطان شمال‌تر است، سایهٔ ظهر همیشه به سمت شمال می‌افتد. این صفحه همین را برای شهر شما و هر تاریخ نشان می‌دهد.

ساعت مچی و ساعت آفتابی همیشه با هم موافق نیستند. اگر هر روز دقیقاً سر یک ساعت عکسی از آسمان بگیرید، خورشید در طول سال شکلی شبیه عدد هشت می‌کشد که آنالما نام دارد. دلیلش دو چیز است: محور زمین کج است و مدار زمین بیضی است، پس خورشید گاهی کمی زودتر و گاهی کمی دیرتر به نیمروز می‌رسد، تا حدود ۱۶ دقیقه. صفحه این را نشان می‌دهد و خط‌های ساعت آفتابی افقی را برای عرض جغرافیایی شما می‌کشد.

جای خورشید را کتابخانهٔ Astronomy Engine در مرورگر شما حساب می‌کند. طول سایهٔ چوب قائم برابر ارتفاع چوب تقسیم بر تانژانت ارتفاع خورشید است و جهتش مخالف جهت خورشید. ظهر خورشیدی لحظه‌ای است که سایه کوتاه‌ترین است و طلوع و غروب لحظه‌هایی‌اند که لبهٔ بالایی خورشید، با شکست نور در هوا، به افق می‌رسد. خط‌های ساعت افقی زاویه‌ای برابر آرکتانژانت سینوس عرض جغرافیایی ضرب‌در تانژانت ۱۵ درجه در هر ساعت دورتر از ظهر دارند. زمین صاف فرض شده و لبهٔ سایه به خاطر قرص خورشید کمی محو می‌شود که حساب نشده است. مکان شما در مرورگر می‌ماند و جایی نمی‌رود. ساعت شهرهای خارج ایران از طول جغرافیایی تخمین زده می‌شود و ساعت رسمی یا تغییر ساعت تابستانی نیست. خط ساعت برای شاخصی موازی محور زمین است، نه همان چوب قائمِ نمای سایه؛ در نیمکرهٔ جنوبی جنوب بالای صفحه است و نزدیک استوا ساعت افقی خوانا نیست. سایه در تصویر به پنج برابر بلندی چوب محدود است. طول روزهای عبوری از نیمه‌شب و روزهای قطبی با نمونه‌های ده‌دقیقه‌ای تقریب زده می‌شود.

شهرتان را انتخاب کنید و چوبی با ارتفاع دلخواه بگذارید، سپس ساعت را حرکت دهید تا ببینید سایه چگونه می‌چرخد. تاریخ را روی انقلاب تابستانی و بعد زمستانی بگذارید و طول سایهٔ ظهر را مقایسه کنید. ساعتی را پیدا کنید که سایه کوتاه‌ترین است و آن را با ساعت ۱۲ مقایسه کنید. آنالما را ببینید و بفهمید در چه ماه‌هایی خورشید جلوتر یا عقب‌تر از ساعت مچی است. یک روز را در شهری در شمال و یکی در جنوب ایران امتحان کنید.