врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7f/Sundial-st-remy-of-provence.jpg/300px-Sundial-st-remy-of-provence.jpg|десно|мини|300x300пкс| Ѕиден сончев часовник со натпис „Секогаш е време да не се прави ништо“ Сончев часовник — часовник кој го мери времето според положбата на Сонцето. Најчестиот облик на часовник, како што е „обичен“ или стандарден градинарски сончев часовник, фрла сенка на рамна површина на која се означени часовите. Како што се менува положбата на Сонцето, така се менува и времето прикажано со сенката. Сончевите часовници можат да се прилагодат на која било површина на која фиксен предмет фрла сенка.
Сончевите часовници го покажуваат само дневното сончево време. врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b3/Sundial Žiča.jpg/300px-Sundial Žiča.jpg|десно|мини|300x300пкс| Ѕиден сончев часовник во манастирот Жича врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Sundial Warsaw.jpg/300px-Sundial Warsaw.jpg|десно|мини|300x300пкс| Ѕиден сончев часовник во Стариот град на Варшава
Историја Сончевите часовници се познати уште од антички Египет, а биле развиени и од други култури, Кинезите, Античките Грци и Римјаните. Еден вид сончев часовник со покажувач (гномон) е опишан во Стариот завет (Исаија 38:2).
Се смета дека математичарот и астроном Теодосиј Битински (околу 160 пр.н.е. – околу 100 пр.н.е.) измислил универзален сончев часовник кој може да се користи насекаде во светот. Францускиот астроном Оронс Фине конструирал сончев часовник од слонова коска во 1524 година. Италијанскиот астроном Џовани Падовани објавил трактат за сончеви часовници во 1570 година, во кој вклучил упатства за изработка и поставување ѕидни (вертикални) и хоризонтални сончеви часовници. Делото на Џузепе Бјанкани расправа како да се направи совршен сончев часовник, со детални илустрации.
Инсталација на стандарден сончев часовник Усогласувањето на косината на гномонот на сончев часовник е единствениот практичен начин да се постави градинарски сончев часовник за да го мери времето. Некои масовно произведени сончеви часовници не се добро усогласени и не можат да го мерат времето. Многу часовници се нагодени за употреба на 45 степени северна географска ширина.
Сончевиот часовник може да се прилагоди на различна географска ширина со навалување на гномонот така што тој да биде паралелен со оската на вртење на Земјата. Врвот на гномонот треба да покажува на Северниот Пол на северната полутопка или на Јужниот Пол на јужната полутопка. врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Sundial Taganrog.jpg/200px-Sundial Taganrog.jpg|десно|мини|200x200пкс| Вертикален сончев часовник во Таганрог (1833). Сончевиот часовник може да се ротира околу својот покажувач или гномон (кој секогаш мора да покажува на пол) за максимум 7,5 степени источно или западно за да се усогласи со локалната стандарден часовен појас (часовните појаси се широки: 360 степени/24 часа = 15 степени). Сончевиот часовник треба да се навали така што географската должина покажува кон центарот на локалната часовен појас.
За да се дотера за летно сметање на времето, стрелката на часовникот треба да има две групи бројчаници (за лето и за зима) или корективна плоча и мора да биде дотерана на должината од центарот на часовниот појас. Неформален стандард е да се користат бројчаници со топли бои во лето и ладни бои во зима. Вртењето на часовникот нема да даде резултат, бидејќи сончевите часовници (освен на северниот и јужниот пол) немаат еднакви агли за часовите.
Обичните сончеви часовници не можат да бидат прецизни како другите часовници. Има разлика од 15 минути во текот на годината, позната како „равенка на времето“, бидејќи Земјината орбита е малку елипсовидна и нејзината оска е навалена кон рамнината на орбитата. Квалитетниот сончев часовник има трајно поставена плоча која се прилагодува најмалку еднаш месечно во текот на годината. Некои уште посложени часовници имаат заоблени часовни линии, заоблени гномони или користат други решенија за да можат точно да го измерат времето.
Нацрт и принципи на работа
Терминологија „Покажувачот на сенка“ на сончев часовник се нарекува гномон.
Сонцето фрла сенка од гномонот на површина наречена бројчаник или плоча на бројчаникот (често скратено лице).
Многу сончеви часовници го покажуваат времето на бројчаникот користејќи ја сенката на еден покажувач наречен писалка или игла. На стандарден градинарски часовник, овој покажувач е врвот на гномонот. Покажувачот мора да биде паралелен со Земјината оска на вртење. Во секојдневниот говор, писалка се однесува на целиот гномон.
Некои сончеви часовници ги прикажуваат и времето и датумот користејќи сенка од посебна точка на гномонот. Оваа точка се нарекува нодус. Нодус може да биде шилец, поставе хоризонтално или вертикално.
Некои сончеви часовници имаат и писалка и јазол, при што јазолот е во облик на мала сфера, засек или шилец.
Материјалот за лицето на сончев часовник треба да биде светло обоен за да биде во контраст со сенката. Бројките треба да бидат црни, видливи на незатемнетиот дел од лицето. Гномонот треба да биде цврст, по можност од метал, бидејќи гномоните обично се тенки и лесно може да се скршат. Вообичаени луксузни материјали се белиот мермер за лице, со врежани црни мермерни ознаки. Вообичаените писалки се од бронза за да се избегне корозија.О гномоничкој терминологији у српском језику види Prnjat, Z. & Tadić, M. (2018). Gnomonic terms in the Serbian language. Journal of the Geographical Institute "Jovan Cvijić" SASA, pp. 51-65.
Вообичаено е сончевиот часовник да има мото.
Екваторијален или еквинокцијален сончев часовник врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/EquatorealSundialFig.png|лево Наједноставен сончев часовник е диск поставен на плоча. Плочата мора да биде паралелна со оската на вртење на Земјата. Дискот формира рамнина паралелна со рамнината на екваторот на Земјата. Дискот е означен така што едниот раб од сенката на дискот го покажува времето додека Земјата ротира. Нормално, пладне ќе се прикаже на дното на дискот, 6 часот наутро на западниот раб и 18 часот на источниот раб. Во зима, северната страна на дискот ќе биде во сенка, а во лето јужната страна на дискот ќе биде во сенка. врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/35/Beijing sundial.jpg/250px-Beijing sundial.jpg|десно|мини|250x250пкс| Сончев часовник во забранетиот град во Пекинг. На цртежот погоре, таблата е писалка. Дискот се нарекува лице. Во лето, северната страна на плочата е нодус, а во зима, јужната страна на плочата е нодус.
На лицето може да се нацртаат низа концентрични кругови за да се прикаже патеката на сенката на нодусот во даден ден, така што часовникот може да се користи и како календар. Еден од недостатоците на овој модел е тоа што, ако лицето е непроѕирно, за време на рамноденица, кога Сонцето е точно над екваторот, бешко се чита бројчаникот.
Градинарски сончев часовник Класичниот градинарски сончев часовник го користи истиот принцип, освен што линиите на дискот се проектираат, користејќи тригонометрија, на лицето кое е паралелно со земјата. Предноста на градинарскиот сончев часовник е што го покажува времето цела година, а неговото лице никогаш не е целосно покриено од сенката за време на сончев ден (како што е случајот со вертикалните сончеви часовници). За јавна употреба, со цел овие часовници да бидат видливи, се поставуваат на плоштади или лицето им е од брусено стакло, високо подигнато и видливо одоздола. Врвот на гномонот е паралелен со Земјината оска на вртење. Сенката ќе поминува преку часовните ознаки на лицето. Аголот на ознаките на лицето од основата на гномонот се пресметува со формулата агол на лицето = arctan(sin(ширина)*tan(агол на часот)). Аголот на писалката (гномонот) = 90 - географска ширина.
Вертикални сончеви часовници врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/64/Palac thurntaxisu slhodiny 02b.jpg/220px-Palac thurntaxisu slhodiny 02b.jpg|десно|мини| Сончевиот часовник на ѕидот на палатата Турн и Таксис Иако денес се ретки, сончевите часовници на вертикалните јужни ѕидови (или северните ѕидови на јужната полутопка) често се користеле во минатото. Лесно се гледаат од далечина и не се скапи за правење. Еден начин е да го насликате часовникот на ѕидот и да поставите гномон со три нозе од метални прачки. Декоративните часовници имале лица од инкрустриран камен.
Проблемот е што ѕидните часовници го мерат времето само во еден дел од годината кога сонцето го осветлува ѕидот. Многу се слични на градинарските сончеви часовници. Формулата за пресметување на сончевите часови свртени кон југ е агол на лице = arctan(cos(географска ширина)*tan(агол на часот)). Агол на писалката (гномонот) = географска ширина.
Вообичаено било да се постават четири часовници на врвот или на страните на кулите за да се мери времето. На овој начин, времето можело да се мери во текот на целата година. Во принцип, ѕидните сончеви часовници можат да се постават на која било површина, под кој било агол, под услов тригонометриската проекција на лицето да е правилна.
Преносливи сончеви часовници, за навигација и мерење на времето Напредни преносливи астрономски инструменти биле развиени уште во средниот век.
Сончев часовник со две лица врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Sundial pocket watch.JPG/150px-Sundial pocket watch.JPG|десно|мини|150x150пкс| Преносен „диптих“ часовник Еден од популарните модели на преносни сончеви часовници беше наречен диптих. Имал две мали рамни лица, поврзани со шарка. Обично се чувале во мали кутии кои можеле да се стават в џеб. Гномонот бил врвка меѓу двете лица. Кога врвката се затегне, лицата формирале и вертикален и хоризонтален сончев часовник. Обично биле направени од бела слонова коска, со ознаки од инкрустиран црн лак. Најдобрите гномони биле направени од црна свиткана свила, лен или коноп.
Со јазол или бројаница на врвка како нодус и правилни ознаки, диптихот можел да служи како календар доволно добро според него да се одредува времето на одгледување растенија.
Со правење два сончеви часовници кои имаа различни агли на врвката (а со тоа и различни проекции), диптихот можел да се самодотерува. Со двете лица кои покажуваат исто време, а порамнета шарка, диптихот го покажува локалното сончево време. Шарката можела да биде насочена кон север (на северната полутопка), а гномонот на диптихот бил поставен под агол паралелен со оската на вртење на Земјата. Напладне, при изгрејсонце и зајдисонце, дотерувањето на географската широчина не влијаело на времето на двата сончеви часовници, но во 9 часот и 15 часот, грешка од еден степен географска ширина создавала разлика од четири минути меѓу двете страни.
Тоа значи дека диптихот можел да служи и како компас, а можел да ја мери и географската ширина. Некои диптиси имале мала скала и оловен тег за да може да се очитува ширината. Други имале компас за мерење на аголот на географските ознаки. Големи (метар долги) диптиси можеби се користеле за навигација во древно време. врска=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Stokes-sundial.jpg/220px-Stokes-sundial.jpg|мини| Пренослив сончев часовник од месинг направен во Даблин во 1742 година.
Преносливи сончеви часовници од почетокот на 18 век Овој модел на сончев часовник имал пречник од 8 и бил изработен од месинг. Имал месинген капак за заштита при патување. Неколку работи ја овозможувале неговата прецизност. Имал железна игла за компас за прецизно одредување на север. Скалата била поделена на 5 минути.
Овој часовник го направил Габриел Стоукс, производител на математички инструменти.
Сончев часовник за мерење на елевацијата Астролабите се користеле како сончеви часовници, како календари, во астрономската навигација.