Римские переносные солнечные часы в форме вяленого окорока.Эта странная, почти шутливая вещь была найдена в Геркулануме в 1760 году. По сетке на бронзовой поверхности её быстро определили как редкие карманные солнечные часы, хотя точный принцип работы долго оставался не до конца понятен.Недавние исследования помогли восстановить устройство. Историки из Уэслианского университета сделали точную 3D-копию часов и добавили утраченную деталь — гномон, то есть часть солнечных часов, которая отбрасывает тень. По описанию музейного хранителя XVIII века, он был выполнен в виде свиного хвоста.Часы подвешивали на цепочке так, чтобы солнце находилось слева. Тогда «хвост» отбрасывал тень на разметку. Вертикальные линии обозначали месяцы года, а горизонтальные показывали часы после восхода или до заката.Пользователь совмещал кончик тени с колонкой текущего месяца, затем считал горизонтальные линии сверху до края тени и так определял время.Стационарные солнечные часы были обычным явлением в римских городах. Но этот «свиной» вариант из Геркуланума — одна из примерно 25 сохранившихся переносных солнечных часов античности и, вероятно, один из самых ранних известных экземпляров.
Часы расположены по координатам 44.4180, 34.0550, рядом с Чайным домиком. Восстановлены прошлым летом (2025), в рамках общей так сказать реновации (там рядом отремонтировали Детский пляж, и прочее всякое). Историю предыдущей реинкарнации часов - не изучал, кто-то пишет про "множество" фотографий, но по сути попадаются лишь несколько открыток откуда-то из начала 20 века, навроде вот такой:
Вон, в левой части, тумба с небольшими солнечными часами
Наводку на эти часы мне дали несколько недель назад, они меня заинтересовали, сделаны почти по уму, поэтому стал по-всякому искать информацию про них. Фотографий нашёл прямо-таки мало. Яндекс-панорама вроде проходит рядом, но помогла не сильно. Наткнулся на нескольких крымских видеоблогеров, которые периодически там мимо пробегают, пошерстил их - и слегка почерпнул информацию оттуда. Сидел проматывал видеоряд в поисках Чайного домика, а потом когда они мимо часов проходили, видели бы вы как я к ним вслух обращался "ну куда же ты идешь, стой, обернись!" Обратился в Алупкинский дворцово-парковый музей-заповедник - они помогли с фотографиями: сначала августовыми-2025 (сделаны вскоре после установки часов), а потом даже сделали свежие фотографии, но информация получилась противоречивая (как выяснилось позже, что-то не так было с "августом"), поэтому ждал ещё двух человек. И вот 10 марта 2026 пришли материалы: посидел, пообрабатывал их, и пришёл-таки к некоторым выводам. Помогли не только качественные фото, но и хорошая синхронизация времени съёмок с точным "атомным" временем. Как пример:
В этот раз даже появился повод воспользоваться программным способом обработки изображения, чтобы не просто "на глаз" провести линию тени от гномона, а оценить её по меняющейся яркости в зоне полутени (которая освещена не полным диском солнца). Сам факт того, что дошло до подобной возни, означает что часы хороши, и заслуживают особого внимания. Приведу "устрашительную" картинку (страшная она ещё и цветами старой винды, и кучей пометок), с графиком, и объясню её (вдруг кто захочет разобраться):
Слева вставлен фрагмент фотографии, где освещённая солнцем часть циферблата (золотистая) переходит в тень гномона, помечены также две метки времени, "2ч25мин" и "2ч20мин" , и остаётся вопрос - а где собственно провести линию тени, поскольку тень размытая. Полная размытость тени ожидается равной примерно двум минутам на циферблате, так как именно столько времени занимает перемещение диска солнца по небу на собственный угловой диаметр (подробнее). Сделаем график яркости изображения по трём горизонтальным срезам (обозначены буквами B C D). Пусть вас не вводит в заблуждение выбор цвета для графиков - красный синий зелёный - это не связано с ЦВЕТОМ пикселей фотографии. Каждый из графиков - это просто яркость пикселей, от левого края (ноль по оси Х) до правого (примерно 200 пикселей по оси Х). Например видно как "синий" график проседает два раза, в районе Х=57 и Х=146, это черные часовые метки "2ч25мин" и "2ч20мин" соответственно. Также видно общий характер всех трёх графиков - он до примерно Х=72 идёт в районе яркости=180 (см. левую вертикальную ось графика), потом почти линейно убывает к яркости=75 в районе Х=100, значит находим среднюю координату Х=86, её и называем искомой границей тени (см белую штрих-линию и точку А на графике и на фрагменте фото). Из неё находим собственно время, которое часы показывают (проверьте сами по соотношению) - "2 часа 23.4 минуты".
Ну а теперь начинаем баловаться с этим значением. На 10 марта, когда была сделана эта фотография, истинный полдень на меридиане Алупки 34.055 случился в 12:54:03 (часовой пояс UTC+3). Через "2 часа 23.4 минуты" будет 15ч 17.4минуты, сравниваем с настоящим временем фотографии 15ч 20.6мин и видим что солнечные часы отстают на 3.2 минуты (на скрине выше я ошибся на минуту, и на старуху бывает проруха, удивился что всего 2 минуты, но потом исправился). Но на самом деле это отставание неодинаково в течение года, да и в течение дня, поскольку даже слегка неправильное ориентирование устройства по азимуту приводит к неоднородным погрешностям.
И вот тут мы приходим к новому понятию. Потихоньку делаю свои небольшие квази-открытия. "Квази" - поскольку наверняка это "изобретение велосипеда", то есть уже давно пройденные темы в среде любителей гномоники. По-хорошему надо бы конечно найти где это уже обсуждалось, причём на иноязычных ресурсах, сопоставить термины, но с вашего позволения введу свой термин. Так же как я вводил термин "пояс аналемм" (для описания хода солнца по небу), предлагаю новый термин "пояс НЕаналемм". Проблема аналеммы в том, что если нарисовать две и более аналеммы подряд, с малым шагом (менее получаса, а уж тем паче менее 10 минут), то они начнут пересекаться, и получится графическая каша. Можно конечно рисовать полугодовые половины аналемм (чтобы они не пересекались), но в данном случае для анализа погрешностей проще (и достаточно) перейти в ИСТИННОЕ солнечное время, "выпрямить" тем самым аналеммы в прямые отрезки, и нарисовать вот такой "пояс неаналемм" (здесь его фрагмент):
Фрагмент пояса "неаналемм" - часовых линий истинного солнечного времени
К слову, хорошим подспорьем теперь конечно являются современные ИИ (в данном случае qwen, но на самом деле он не уникален, хорошо справляются много кто). Стоит лишь доходчиво объяснить, что нужно нарисовать, они легко накидывают в питоне скрипт, ты смотришь на результат, просишь что-то изменить, и так за несколько итераций получаешь то что нужно. Итак, что мы тут видим? По горизонтали у нас азимут (180, 210...), по вертикальной оси - высота над горизонтом (линия горизонта, 15, 30...). Видно что чем больше высота, тем сильнее расплющивает неаналеммы (для закрепления повторю, под этим термином подразумеваются "часовые линии истинного солнечного времени", на данной картинке проведённые каждые 2 минуты). Природа "расплющивания" понятна - чем ближе к зениту, тем менее адекватна становится координата азимута (по аналогии с тем как расплющиваются заполярные территории в привычной нам картографической проекции Меркатора). Также выделенные линии на графике - часовая линия 2ч24мин (розовым) и линия склонения -3.8 градуса (примерно соответствует дате 10марта), и точка их пересечения А. Используем этот график для анализа погрешностей времени, возникающих при повороте всей конструкции солнечных часов по азимуту. В районе точки А видно, что поворот на 5 градусов (шаг сетки) соответствует примерно 14.7 мин, а значит найденное выше отклонение 3.2 минуты - повороту по азимуту примерно 1.05-1.10 градуса (от истинного севера).
Всего 1 градус, казалось бы. Это действительно малая погрешность, особенно с учётом (невысокого) качества многих из солнечных часов России (где иной раз с ориентацией по азимуту ошибаются даже не на единицы, а на десятки градусов). Но даже тут неоднородности этой погрешности себя проявляют. 1 градус неправильной ориентации по азимуту (для данной широты) - это смещение показаний часов для 22 декабря на 4.0мин в районе полудня и на 3.4мин перед заходом солнца (16ч истинн времени), а для 22 июня это 1.6мин в районе полудня и 3.2мин перед заходом солнца (почти 20ч истинн времени). Как видно, не существует простого способа (одним числом) описать вносимую погрешность - она разная для разного времени года и времени суток. Тем не менее чаще всего это что-то около 3 минут.
Есть ещё один недостаток у этих часов - неправильная шкала гражданского времени (обозначена арабскими цифрами). Нелепая ошибка - вместо того чтобы прибавить 44 минуты (разница между средним солнечным и гражданским временем), автор часов прошляпил и ОТНЯЛ 44 минуты, по итогу гражданской шкалой пользоваться вообще нельзя - она врёт на 1.5 часа. А ведь представьте как было бы хорошо, если бы арабские цифры стояли на правильных местах (внёс их зелёным цветом, по кругу, обратите внимание вместо неправильных черных чисел):
Вот бы такую шкалу гражданского времени
Тогда часы показывали бы 2ч32мин (по истинному времени), или 15ч16мин по гражданской шкале, мы бы прибавили значение из Уравнения Времени (см вставка справа вверху, для 10 марта это +10 минут, поскольку часы "ОТСТАЮТ"), получили бы 15ч26мин, что как раз на 3 минуты (мы их тоже обсуждали выше) не бьётся с точным временем (выделил слева).
Несмотря на описанные недостатки, в каталоге поставлю часам оценку "пять" (фиолетовый цвет), пусть и с минусом, поскольку основной шкалой истинного времени (римские цифры) можно пользоваться с достаточной точностью.
p.s. обычно такие посты направлял в "Исследователи космоса", а в этот раз мне пикабу предложил "Лига упоротых расчётов", и я подумал - а что, звучит вполне в тему. Не уверен правда, что в тематику сообщества это хорошо попадает, если что, сильно не ругайтесь. Модераторы, можете даже переложить меня куда-то, если покажется что сообщество выбрано совсем не то.
Всем привет. Сразу сделаю небольшое обращение: без вашей помощи я с проектом "каталог солнечных часов России", который пробую в каком-то виде реализовать, не справлюсь. Поэтому если кому-то хоть немного тема интересна, и рядом с вами есть солнечные часы, то не поленитесь открыть каталог (см. внизу "ссылка 1") и найти эти часы. Если их в карте-каталоге нет, дайте знать. Если они на карте уже присутствуют, почитайте что я про них написал - возможно вы сможете помочь с доп.информацией, в том числе пофотографировать по инструкции (см внизу "ссылка 2").
Прошло два месяца, как я начал подбивать некий каталог солнечных часов России, прямо в "конструкторе карт Яндекса". Инструмент дубоватый, но рабочий. Выбор площадки обусловлен тем, что не хочу чтобы такой каталог зависел от оплаты хостинга и накрылся медным тазом сразу после того как перестанешь его оплачивать (много сайтов, а с ними текстов и фотографий, ушло в небытие за последние лет 20). Плюс к тому - не рассматривал иностранные площадки, по причине непредсказуемости взаимных санкций и ограничений. Подумывал про яндекс-API-карт, там можно повеселее сделать метки, подписи, агрегация (кластеризация) меток, но это во-первых надо заморочиться, во-вторых опять же появляется зависимость от хостинга (в общем, пока не додумал). Поначалу я добавлял меткам не только внутренние комментарии, но и имена (подписи на карте), и довольно быстро получилась невероятная каша, от подписей отказался, стало выглядеть приемлемо.
На текущий момент карта расположения солнечных часов (по "ссылка 1") выглядит так, специально сделал темный фон чтобы метки чётче выделялись:
Карта солнечных часов России
Мне казалось что солнечных часов у нас толком и нет (хотел даже поворчать на эту тему), как вдруг оказалось, что часов-то у нас не так и мало, устанешь перебирать. Больше того, многие из них сделаны за последние, скажем, лет 10, а значит существует вполне устойчивый интерес к гномонике (правда спрос несколько более тяпляпистый, чем хотелось бы). На текущий момент на карте чуть больше 130 меток. Наверняка есть какие-то часы, которые я пропустил, но надеюсь что уже больше половины указал. Наибольшая плотность - вблизи Москвы и Санкт-Петербурга. Но и в целом по стране - вполне себе представлены.
Цветовая гамма меток распределена следующим образом (их в конструкторе яндекса всего 16 штук, из них и выбирал). Светло-серые - ждут обработки (мало информации, фотографий с хорошо различимой тенью гномона и известными датой-временем, либо просто руки не дошли пока) - это цвет с которым появляется каждая метка на карте (их пока большинство). Желтый - это не совсем публично доступные часы, территория за забором (например школа или планетарий). Голубой - это бывшие часы, нынче утраченные, демонтированные (типа эфемерный цвет, "улетели в небо"). Дальше идёт градация оценок. "Неуд", двойка - тёмно-серый цвет - это часы которые вообще не часы, а только напоминают их (ошибки при изготовлении неприемлемо большие). "Удовл", тройка - синий, это часы, ошибки в которых великоваты, хорошими измерителями их не назовёшь, но это всё-таки уже часы. "Хор.", четвёрка - зелёный цвет, это часы которые уже неплохо справляются со своими функциями (с оговорками), но ошибки всё ещё заметны. И наконец "отл", пятёрка - фиолетовый цвет, это часы в которых я не нашёл ошибок. Такими должны быть все солнечные часы, если бы их делали именно часами, а не арт-объектами. Но таких "скучных" часов, увы, ничтожная доля. Но зато остальные часы дают повод обсудить:
Основные ошибки солнечных часов
Ошибка номер один - пожалуй это ориентирование по азимуту, а именно нахождение севера при установке солнечных часов по компасу. При этом установщики забывают (или даже не знают) что магнитный север почти никогда не совпадает с истинным севером (направлением на северный полюс). Степень этого несовпадения, выраженная в градусной мере, называется магнитным склонением, и по приведённой ниже карте видно, что в западной части страны типичные склонения - около +10 градусов (стрелка компаса показывает правее истинного севера на 10 градусов) и доходят до 20 с лишним, где-то по Красноярскому краю проходит нулевая изогона (что в данном вопросе является везением), а на Дальнем Востоке - уже отрицательные склонения:
Карта линий одинакового магнитного склонения (изогоны) на какой-то не очень далёкий от сегодняшнего год
Чтобы был понятен масштаб "трагедии", каждый градус ошибки зимой даёт ошибку в районе полудня около 4 минут (летом примерно в 2 раза меньше), и поскольку таких градусов может быть 5 и более, то итоговые погрешности могут быть значимыми. Как результат, даже изначально хорошо сделанные часы будут работать со странными нюансами. Пример - солнечные часы около планетария в Новокузнецке (повёрнуты по азимуту градусов на 6 вправо, совпадает с магнитным склонением), ссылка на янд-карте.
Ошибка номер два - как ни странно, это опять ориентирование по азимуту, но уже не по компасу, а по наручным (в смысле обычным механическим) часам. Типичный пример: часы сделаны под истинное солнечное время (зачастую отображается римскими цифрами), то есть когда XII часов совпадает с моментом кульминации солнца (солнце в этот момент строго на юге), а установщикам это не нравится, поскольку не совпадает с их наручными часами, и они начинают мудрить - "подводить" солнечные часы, поворачивая их по азимуту так, чтобы тень на XII попала на гражданские 12:00. При этом они обеспечивают лишь то, что в какие-то дни года в какое-то время суток солнечные часы действительно покажут что-то похожее на гражданское время (да и то - пока часовой пояс опять не сменится), однако во всё остальное время (и другие месяцы) всё расползётся на неведомые величины. Чем сильнее повернули, тем сильнее расползётся (поскольку гномон перестаёт быть параллельным оси вращения Земли). Пример - "подведённые" часы в ПКиО Кирова в Новосибирске (повёрнуты влево на впечатляющие 35 градусов), ссылка янд-карт.
Остальные ошибки уже по номерам и по значимости не распределю. Здесь много всего: и несовпадение линии гномона с точкой пересечения часовых линий, и неправильный расчёт часовых меток (в том числе равномерное их распределение по кругу, как напр. в Севастополе и Ставрополе), и искривлённые гномоны (намеренно-художественно или непродуманно-вандально), и вертикальный гномон (условная стела которую в какой-то момент "а давайте как будто это солнечные часы"), и даже выбор слишком тенистого места.
В общем, жду ваших мыслей/откликов. И напоследок приведу обещанные две ссылки.
Ссылки
Ссылка 1: каталог солнечных часов - каждая точка (щёлкайте по ней) снабжена наименованием места, коротким комментарием, датой добавления в формате YYMMDD_, а также (пока не все) - координатами и ссылкой на янд-карты. Ссылка 2: как фотографировать солнечные часы, для тех кто решит помочь с анализом солнечных часов (но сначала напишите мне в личку, чтобы ваш труд не оказался лишним - в случае если сразу понятно что конкретные часы безнадёжны).
Всем привет. Уже не то что не первый год, а даже не первый десяток лет поглядываю что там на поприще солнечных часов. Некоторые из (российских) часов разбирал (с функциональной точки зрения), и разборы эти довольно бессистемно публиковал - то в ЖЖ, то на свой сайт, то здесь на пикабу, то в ВК. Старинные солнечные часы (по разным данным, сделаны в 1833 году) в Таганроге конечно же попадались мне давным-давно, но именно эти часы я почему-то всегда откладывал в сторону - они выглядели так, будто с ними всё в порядке (в плане расчёта часовых меток), и я думал "ну в порядке, вот и хорошо". А тут я решил немного систематизировать свой "каталог" солнечных часов, и думаю - ну пришло время разобрать и таганрогские часы. И тут выяснилось что с ними не всё гладко. А там неподалёку, в четверти часа ходьбы, есть ещё одни часы (вот такой город солнечных часов), которые в пику старым называют новыми (хотя им уже четверть века) - заодно и с ними тоже повозился. И хочу рассказать о результатах этого удалённого расследования.
Солнечные часы Таганрога, старые (слева) и новые (справа)
"Старые" солнечные часы
Часы расположены по координатам 47.2128, 38.9375. Это пожалуй самый классический тип часов - горизонтальные солнечные часы. Слово "горизонтальные" подразумевает что циферблат (или кадран) расположен горизонтально. В свою очередь гномон (стержень-указатель) отбрасывает солнечную тень на циферблат, указывая текущее время. Не уходя в дебри, попробую одной композитной картинкой изобразить общую суть (почти) любых солнечных часов:
Гномон (синим) всегда параллелен оси вращения Земли.
Суть в том, что гномон (обозначен синими отрезками) всегда должен быть параллелен оси вращения Земли, где бы вы ни расположили его на планете. Смотрите на картинке, слева направо: на полюсах и на Экваторе, на полюсе и в средних широтах, и наконец, самый правый шар - там я расположил композитные солнечные часы примерно в район Таганрога (Черное и Азовское моря). В этих композитных солнечных часах один гномон сразу для нескольких типов часов (подписано красными цифрами): вертикальные (1), полярные (2), горизонтальные (3) и экваториальные (4). В Таганроге представлены два последних типа часов.
Если условие параллельности (гномона и оси вращения Земли) выполнено, то солнечные часы имеют минимальные погрешности измерения времени. Да, разметка циферблата это отдельное упражнение, но если вы не выполняете условие параллельности, то потом хоть заразмечайтесь, но дополнительных погрешностей уже не избежать. К слову, разметку циферблата (после правильной установки гномона) можно делать на сколь угодно сложной (и даже бугристой) поверхности, прямо по факту, по солнечной тени гномона (в определённые моменты времени). И такие часы будут потом прекрасно работать.
Итак, взялся я перебирать фотографии "старых" часов (в разных источниках, в основном - в соцсети ВК). К сожалению, метаданные (так называемый EXIF) у фотографий после их загрузки в соцсети стираются, и дату-время снимка достать оттуда невозможно. Поэтому я искал такие фотографии, где (помимо солнечной тени) дата-время снимка прямо впечатываются в изображение. Нашёл первую такую фотографию, проанализировал, понял что какая-то ерунда - врут "старые" часы, скажем на полчасика. Но оставалась небольшая надежда что сбиты часы на фотоаппарате (на смартфоне). Но потом ещё одна подобная фотография, и я понял что приплыли - нужно браться за анализ более основательно.
Уравнение Времени
Давайте сразу обсудим и так называемое "Уравнение Времени" - отклонение истинного солнечного времени от среднего солнечного времени. Солнечные часы показывают истинное солнечное время - это когда в момент кульминации солнца (иногда ошибочно этот момент называют "зенитом") часы показывают 12:00. Но поскольку солнечное время неравномерно, то его отклонение в течение года от равномерного среднего времени доходит до четверти часа, и эту зависимость называют "Уравнением Времени". Её представляют либо в виде таблиц, либо в виде графика. На циферблате "старых" часов представлена таблица, причём некоторые значения оказались выщерблены, однако оставшиеся значения вполне можно сопоставить с графиком Уравнения Времени (и вот когда стал выкладывать картинку, вспомнил что мы на Григорианский календарь перешли только сто лет назад, а 200 лет назад был Юлианский календарь, и рассогласование составляло 12 дней, вношу их зелёными стрелками, простите за графический бардак):
Хотел покритиковать, а критиковать тут оказалось и нечего.
Это хорошо что я вовремя заметил свой косяк - оказалось что значения из 1833 года отменно бьются с сегодняшними, рассогласования в основном в пределах полуминуты. Ну и раз я собирался обсуждать изменение Уравнения Времени за столетия, и даже нашёл соответствующую картинку, то давайте я уж и её тоже приведу, чтобы не пропадала зазря:
Изменение Уравнения Времени (как следствие "переколбаса" формы аналеммы) за 3000 лет, картинка отсюда
Здесь представлены смоделированные Уравнения Времени в промежутке от 0 до 3000 гг, с шагом 100 лет, и отдельно я пометил (стрелками) линию для 2000 года. Тут я как раз хотел сказать что изменения за 200 лет не превышают 0.5 минут (отступаем на пару соседних линий). Ну вот и хорошо, что мы пришли к этому уже чуть раньше (когда вспомнили про Юлианский календарь). В общем, по этой части мои непонятки-"претензии" - снимаются.
Анализ фотографий
В качестве примера возьмём одну из фотографий с впечатанными датой-временем (дату-время немного передвинул, чтобы скомпоновать фотографию) = "2021.7.14 16:19"
Фотография с датой-временем, справа - некоторые из предыдущих версий гномона.
Видим, что часы спроектированы на истинное солнечное время, поскольку полуденная линия АВ (вдоль гномона) попадает на 12 часов ровно. Замечаем ошибку при установке гномона - он стартует не из точки Е (пересечение отрезка GH "шесть-шесть часов" и полуденной линии), а из смещённой точки С. Как видно, это приводит к тому, что мы считываем значение времени из точки D, а не из точки F, как должно было быть, что приводит к погрешности примерно 10 минут (с учётом цены деления 5 минут). Тут отдельно отмечу, что для случая такого треугольного гномона его рабочая грань - верхняя (от неё и смотрим тень), поэтому вторую грань треугольника обычно делают фигурной (как и здесь) - и на тень от неё мы внимания не обращаем. Справа от фотографии я привёл несколько вариантов гномонов, которые в прошлом использовались для этих часов. Как видно они были на некой подставке. Возможно попытка сделать новую (последнюю) версию гномона без подставки привели к ошибке позиционирования, или что-то другое - не знаю.
Давайте попробуем учесть эту ошибку - представим что тень проходит через точку F, и значит часы показывают 3ч28мин пополудни. Из долготы 38.9375 и часового пояса UTC+3 (то есть центральный меридиан = 45) имеем смещение = 45-38.9375 = 6.0625 градуса = 24мин 15сек. А также учтём Уравнение Времени, которое для 14 июля составляет +5мин 45сек. По итогу истинный полдень для этого места и для 14 июля случился в 12ч + 24м15с + 5м45с = 12ч30мин. Фотография сделана в 16:19, то есть спустя 3ч49мин. Я выделил жирным два времени, которые должны были совпасть: 3ч28мин и 3ч49мин. Однако как видно они разбежались на 21 минуту. Поэтому ищем дальше.
Первейшая ошибка при установке большинства (неправильных) солнечных часов - это отклонение гномона от линии север-юг (то есть от местного меридиана). Объясняю это себе обычно так - когда установщики слышат про "север-юг", они хватаются за компас и идут ставить солнечные часы по компасу. Но есть проблема - магнитный север обычно не совпадает с истинным (географическим) севером. Мера этого несовпадения называется магнитным склонением. В общем, первое что нужно проверять - это соответствие направления гномона север-югу. Сразу проверим по калькулятору магнитного склонения, какую величину тут можно было бы ожидать, для Таганрога он показал 8.5 градусов (на восток) и ежегодное смещение 0.05 градуса в год (то есть 1 градус за 20 лет).
Поискал фотографии, которые бьют в створ гномона, не очень преуспел (есть "почти в створ", но чтобы прям точно - это уж слишком большое должно быть везение), понял что лучше брать видео (где человек обходит солнечные часы вокруг - и там можно поймать нужный кадр), и вот результат:
Ловим гномон в створ
Пара скринов в сторону севера, один - в сторону юга, открываем Google Earth, перебираем несколько дат (подходящие спутниковые снимки, чтобы деревья поменьше мешались и т.п.), и проводим отрезок, на котором лежат три точки - найденные "север" и "юг", а также сами часы. Азимут ориентирования часов оказался примерно 11.8 градусов. Многовато, даже больше чем ожидалось из магнитного склонения.
А теперь рассчитаем, через какое время солнце 14 июля окажется по азимуту (180+11.8), после истинного полудня (азимут=180). Азимут 180 -> "2021-07-14 12:30:09", азимут 191.8 -> "2021-07-14 12:52:17", то есть спустя 22 минуты. Я считаю, очень хорошо совпало с нашим "разбежались на 21 минуту" (см. выше).
Казалось бы, можно взять эти 22 минуты и добавить в постоянную поправку по этим часам. Но не всё так просто. Как я говорил выше, залог качественной работы солнечных часов - соосность гномона и оси вращения планеты. Погрешности установки гномона добавляют несистематические погрешности в течение года (и вообще-то в течение дня - тоже). Давайте посчитаем погрешность "11.8 градуса по азимуту для Таганрога" в течение года: 22июн это 21 минута, 22 сен (и 22мар) это 35 минут, и наконец 22дек это целых 49 минут. Великоват разброс, а главное - неоднороден в течение года. Можно было бы посмотреть, как это влияет на показания часов в разное время суток, но тут мы вспоминаем про то, что гномон смещён от точки Е (что даёт максимальную ошибку утром и вечером), и по итогу - нужно не столько вычислять какие получаются дополнительные ошибки, сколько устранить указанные недостатки (возможно допущенные во время предыдущих реставраций): (1) выдержать азимут (=180) полуденной линии и гномона (повернуть солнчасы против часовой стрелки на 12 градусов - точнее надо мерить на месте); (2) исправить положение гномона на циферблате.
И это я ещё не смог проверить угол наклона гномона. Из тех фотографий которые мне попались, углы получались от 49 до 56 градусов (при широте Таганрога 47). Но записать это в ошибку нельзя, поскольку верить измерениям по фотографиям тут не представляется возможным. В этом плане нужно фотографировать с определённого ракурса ("нормально" к плоскости гномона), ловить объект (гномон) вблизи оптической оси, и вообще - отдельно калибровать каждый фотоаппарат. Поэтому эту часть упражнений мы отставляем, и переходим ко второму объекту.
"Новые" солнечные часы
Часы расположены по координатам 47.2184, 38.9247. В отличие от предыдущих, это экваториальные солнечные часы, то есть их циферблат находится в плоскости (небесного) экватора. Это интересная разновидность часов, поскольку по ним (если они правильно выставлены), а точнее по тому какая плоскость циферблата освещена (верхняя или нижняя) можно сразу понять, какое нынче полугодие, "летнее" (от 22мар до 22сен) или "зимнее" (другая половина года), то есть эти часы буквально своей конструкцией фиксируют переход солнца (подсолнечной точки) из северного полушария в южное и наоборот. Кроме того, в отличие от горизонтальных (и вертикальных тоже, конечно) часов, у них удобная, равномерная (по углам) почасовая разметка, ровно по 15 градусов на каждый час. И в них уже учтено местное время (отстройка от срединного меридиана часового пояса), поэтому их полдень (самая нижняя часовая метка) попадает не ровно на 12 часов, а со смещением 24 минуты - для летнего сезонного времени (которое было актуальным лет 10 после установки часов) на 13:24 (слева), а для зимнего - на 12:24 (справа):
Летняя (слева) и зимняя (справа) половины "новых" солнечных часов
На вставках я красным обозначил куда попадает полуденная линия. Не удивляйтесь некоторой несуразности вставок - слева (для "летней" части) я взял фрагмент из некой другой фотографии, а справа (для "зимней" части) я использовал какой-то ИИ-шный улучшайзер разрешения (да, получилось так себе, но геометрию часовых и 10-минутных меток он в целом сохранил). Также обращаю внимание на зеленую вертикальную линию - она (видно в верхней её части) попадает на угол соседнего здания, это пригодится далее для анализа.
Для этих часов такого уж обилия фотографий (как для "старых") не обнаружилось (а особенно таких, где "впечатана" дата-время), поэтому пришлось использовать то что есть - в частности не самая удачная (для анализа) фотография, где мальчик загородил показания часов:
Сравниваем показания часов "13:52" с гражданским временем "14:19"
Сначала я подумал - ок, вижу отметки "14" и "17", поделю пропорционально, но понял что из-за перспективы углы около "17" заметно мельче чем около "14". Тогда выкрутился так: взял другую фотографию циферблата (см. на вставке), нашёл такие же характерные изгибы вкраплений в мраморе, провёл по ним (красные отрезки на вставке) такую же "тень", и выцепил время 14:52, и поскольку это "летнее" время, то на нынешний часовой пояс UTC+3 это соответствует "13:52". Теперь смотрите на верхнюю часть (куда я перенёс вставку с датой-времени фотографии "2021.7.16 14:19"). Добавляем УВ (Уравнение Времени для 16 июля) +6мин, получаем 13:58, и видим нестыковку на 21 минуту. Опять те же самые 21 минута. Ну что ж, хотя бы стабильность.
Уже не сильно удивляясь, стал присматриваться, как найти азимут проекции гномона. Первая фотография (выше, с зеленой вертикальной линией) уже показала куда примерно "стреляет" гномон, но я нашёл доп. свидетельство, поточнее, выцепил из некоторого видеоряда следующий кадр (слева):
Ищем азимут оси "новых" часов
Я сделал некоторые построения - полагая что конструкция симметричная, искал кадр такой, чтобы проекция гномона CD попала в срединную точку Е верхней грани АВ восьмиугольника циферблата, и продолжая дальше вверх, мы действительно подтвердили что попадаем с хорошей точностью на угол соседнего здания. Теперь (см справа) ищем азимут в Google Earth, причём с учётом того, что белая часть здания стартует не с уровня земли, а выше (то есть синюю стрелку продлеваем чуть дальше, как бы до земли). Азимут примерно 9.5 градусов. Этот азимут ещё больше похож на магнитное склонение, которое мы уже обсудили выше.
Как следствие неправильной установки - не только кривое время, которое показывают часы, но ещё и нарушение их принципа работы - вместо плавного, день за днём, перехода с одной плоскости на другую в районе дат равноденствия мы будем видеть нечто смежное - по утрам будет освещена "летняя" часть циферблата, по вечерам - "зимняя". Впрочем, не то чтобы это была трагедия: экваториальные часы вообще не очень работают в дни равноденствий поскольку солнце ходит в створе с плоскостью циферблата, и надо ловить руками тень гномона, чтобы понять куда он попадает. Однако для нормальных показаний было бы неплохо исправить неверный азимут установки часов. И заодно - перебить числа на "летней" половине на единичку меньше (привести в соответствие с часовым поясом UTC+3), да и вообще "взбодрить" их, сделать поярче и выбить поглубже (как в "старых" часах), а то истёрлись со временем и плохо считываются.
Эпилог
Мне повезло, что эти два объекта привлекают достаточно внимания (может ещё и благодаря туристам), чтобы в сети можно было найти достаточно материалов для такого исследования. По другим солнечным часам замечено, что если они установлены (тем более если относительно недавно) в городе населением менее чем 100 тыс, то количество фотоматериалов исчезающе мало (в Таганроге - 240 тыс., опять же "повезло"). Например, из последнего что попалось - аналемматические солнечные часы в г. Карачев (Брянская обл) - я не нашёл НИ ОДНОЙ фотографии где человек встал бы на площадку (там обозначены месяцы года), как и полагается для аналемматических часов, и попытался определить время. То есть (местным властям на заметку) нужно не только установить объект, но и приложить некоторые усилия чтобы как-то его популяризировать.
Подытоживая по таганрогским часам (для Лиги Лени, кто сразу промотал в конец текста) - если устранить указанные выше недостатки (в основном довернуть против часовой стрелки, до направления на истинный а не магнитный север), то получатся отличные солнечные часы (плюс толковые пояснительные таблички на тумбах прикрепить). Мне кажется, оно того стоит.
1. Аугсбургские солнечные часы равноденствия с компасом, созданные Иоганном Мартином. Использовались для навигации и хронометража. Около 1690 г.
2. Небесный глобус эпохи Возрождения, около 1584 года. Считается одним из самых ранних механических воплощений системы Вселенной. Небесный глобус вращается вместе с моделями Солнца и Луны, которые перемещаются вдоль эклиптики, показывая их положение.
