Từ hàng nghìn năm trước, khi những chiếc đồng hồ cơ hay đồng hồ điện tử chưa xuất hiện, con người đã biết tận dụng ánh sáng mặt trời để xác định thời gian trong ngày. Từ phương pháp quan sát bóng nắng đơn giản, đồng hồ mặt trời dần ra đời và trở thành một trong những công cụ đo thời gian sớm nhất của nhân loại. Không chỉ thể hiện sự sáng tạo của người xưa, thiết bị này còn đặt nền móng cho sự phát triển của các phương pháp đo thời gian sau này.
Đồng hồ mặt trời là dụng cụ xác định giờ trong ngày dựa vào bóng của một thanh chắn sáng in lên mặt phẳng có khắc vạch giờ, khi Mặt Trời di chuyển trên bầu trời.
Tiếng Anh gọi là “sundial” /ˈsʌndaɪəl/, còn sách cổ phương Đông gọi là “nhật quỹ”, nghĩa là bóng của mặt trời. Ở Bạc Liêu, nơi có chiếc đồng hồ mặt trời cổ hiếm hoi của Việt Nam, người dân còn gọi nó bằng những cái tên mộc mạc hơn: “đồng hồ đá” hay “đồng hồ Thái Dương”.
Đồng hồ mặt trời cổ nhất còn tồn tại ra đời ở Ai Cập vào khoảng năm 1500 trước Công nguyên, nhưng ý tưởng đọc giờ từ bóng nắng còn có từ trước đó hàng nghìn năm. Những cột đá obelisk khổng lồ của người Ai Cập vừa là biểu tượng thờ thần Mặt Trời, vừa là chiếc kim khổng lồ chia ngày thành buổi sáng và buổi chiều.
Từ đó, người Ai Cập chế tạo “đồng hồ bóng” (shadow clock) hình chữ T, đủ nhỏ để mang theo người, và đây có thể coi là tổ tiên xa xưa nhất của đồng hồ đeo tay.
Người Babylon và Hy Lạp tiếp nối bằng kiến thức thiên văn, biến đồng hồ mặt trời từ một cây cọc cắm đất thành công cụ hình học tinh xảo. Người La Mã lại để lại một bài học thú vị: năm 263 trước Công nguyên, họ mang một chiếc đồng hồ mặt trời chiến lợi từ Catania (đảo Sicily) về đặt giữa thành Rome và chiếc đồng hồ được thiết kế cho vĩ độ khác này đã chỉ sai giờ suốt gần một thế kỷ mà không ai chỉnh lại.
Ở phương Đông, nhật quỹ bằng đá được đặt trước cung điện như một biểu tượng cho quyền nắm giữ thời gian và lịch pháp của nhà vua.
Khi đồng hồ cơ xuất hiện ở châu Âu vào thế kỷ 14, đồng hồ mặt trời không lập tức biến mất. Ngược lại, nó trở thành “chuẩn mực” để người ta chỉnh giờ cho đồng hồ cơ, vì bộ máy thời đó có thể lệch hàng chục phút mỗi ngày. Phải đến cuối thế kỷ 19, khi đường sắt cần một giờ chuẩn chung cho cả vùng rộng lớn, vai trò đó mới thực sự kết thúc.
Tại Việt Nam, chiếc đồng hồ mặt trời Bạc Liêu được kỹ sư Lưu Văn Lang xây dựng năm 1913, nay là di tích lịch sử – văn hóa cấp tỉnh.
Đồng hồ mặt trời có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính: kim chiếu bóng (gnomon), mặt đồng hồ (dial plate) và hệ vạch giờ (hour lines). Mặc dù thiết kế tương đối đơn giản, vị trí và góc nghiêng của các bộ phận cần được tính toán dựa trên nguyên lý thiên văn và hình học để xác định thời gian chính xác.
Kim chiếu bóng là bộ phận tạo ra bóng nắng trên mặt đồng hồ, thường được chế tác từ thanh hoặc tấm kim loại. Ở nhiều thiết kế, cạnh tạo bóng dùng để xác định giờ được gọi là style. Cạnh này thường được đặt song song với trục quay của Trái Đất, hướng về cực thiên thể tương ứng với bán cầu nơi lắp đặt để bóng đổ thay đổi theo thời gian.
Mặt đồng hồ là bề mặt tiếp nhận bóng từ kim chiếu bóng, trên đó bố trí các vạch chỉ giờ. Tùy theo thiết kế, bộ phận này có thể đặt nằm ngang, dựng đứng hoặc tạo hình cong. Những vật liệu như đá, đồng thau và đồng đỏ thường được sử dụng nhờ độ bền cao và khả năng chịu tác động của môi trường.
Hệ vạch giờ gồm các đường đánh dấu thời gian trên mặt đồng hồ, giúp người dùng xác định giờ dựa vào vị trí bóng nắng. Khác với mặt số đồng hồ đeo tay, khoảng cách giữa các vạch giờ trên đồng hồ mặt trời nằm ngang thường không đồng đều. Các vạch gần giữa trưa có xu hướng nằm sát nhau hơn, trong khi khoảng cách tăng dần về phía sáng sớm và chiều muộn.
Ngoài ba bộ phận chính, một số đồng hồ mặt trời còn được trang bị điểm chiếu bóng (nodus), thường là một đầu nhọn hoặc điểm đánh dấu trên kim. Bóng của điểm này có thể kết hợp với các đường chỉ ngày trên mặt đồng hồ để xác định những thời điểm trong năm, chẳng hạn như hạ chí và đông chí. Nhờ đó, đồng hồ mặt trời không chỉ dùng để xem giờ mà còn có thể đóng vai trò như một công cụ theo dõi lịch thiên văn.
Đồng hồ mặt trời hoạt động dựa trên sự thay đổi vị trí bóng nắng do chuyển động tự quay của Trái Đất. Khi Trái Đất quay từ Tây sang Đông, Mặt Trời có vẻ di chuyển theo hướng ngược lại, khiến bóng của kim chiếu bóng thay đổi vị trí trên mặt đồng hồ. Trung bình, Trái Đất quay 15° mỗi giờ, tạo cơ sở để tính toán và bố trí các vạch chỉ thời gian.
Để xác định giờ chính xác, cạnh chiếu bóng thường được đặt song song với trục quay của Trái Đất. Với đồng hồ mặt trời nằm ngang, góc nghiêng của cạnh này so với mặt phẳng ngang bằng vĩ độ nơi lắp đặt, chẳng hạn khoảng 21° tại Hà Nội và 10,8° tại TP.HCM.
Sự thay đổi vị trí Mặt Trời theo mùa cũng ảnh hưởng đến độ dài của bóng nắng. Tuy nhiên, khi được thiết kế và lắp đặt đúng, đồng hồ vẫn có thể xác định giờ mặt trời địa phương qua các mùa. Cần lưu ý rằng giờ hiển thị trên đồng hồ mặt trời có thể chênh lệch với giờ tiêu chuẩn do ảnh hưởng của kinh độ và phương trình thời gian.
Đồng hồ mặt trời được chia thành 6 loại phổ biến dựa trên thiết kế, vị trí mặt hứng bóng và cách sử dụng:
Để xem giờ trên đồng hồ mặt trời, bạn đọc vạch giờ mà mép bóng của kim đang chỉ, sau đó hiệu chỉnh theo kinh độ và theo ngày trong năm để ra giờ trùng với đồng hồ đeo tay. Con số đọc trực tiếp từ bóng là giờ mặt trời của riêng nơi đó, còn giờ trên điện thoại là giờ hành chính chung cả nước, nên hai con số này hiếm khi trùng nhau.
Ví dụ, một buổi sáng đầu tháng 11 tại TP.HCM, bóng chỉ đúng vạch 10 giờ. Trừ 7 phút do kinh độ và trừ tiếp khoảng 16 phút do phương trình thời gian, giờ trên đồng hồ đeo tay của bạn sẽ là khoảng 9 giờ 37 phút. Nhiều đồng hồ mặt trời công cộng có khắc sẵn bảng hiệu chỉnh hoặc đường cong hình số 8 (analemma) ngay trên mặt đồng hồ để người xem tự đối chiếu.
Kim đồng hồ quay từ trái sang phải (theo chiều kim đồng hồ) vì các nhà chế tác đồng hồ cơ đầu tiên ở châu Âu đã kế thừa hướng chuyển động của bóng trên đồng hồ mặt trời. Tại Bắc bán cầu, bóng của đồng hồ mặt trời nằm ngang thường di chuyển theo chiều từ Tây qua Bắc sang Đông, tương ứng với chiều quay kim đồng hồ ngày nay.
Khi đồng hồ cơ xuất hiện, các thợ chế tác tiếp tục sử dụng chiều quay quen thuộc này, dần hình thành quy ước được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Tuy nhiên, vẫn có ngoại lệ như đồng hồ tại Tòa thị chính Do Thái ở Prague (Cộng hòa Séc), có kim quay ngược chiều và mặt số sử dụng chữ Hê-brơ.
Đồng hồ mặt trời có thể đạt độ chính xác khoảng 1 phút nếu được thiết kế, lắp đặt và hiệu chỉnh đúng cách. Tuy nhiên, thời gian hiển thị có thể chênh lệch hàng chục phút so với giờ hành chính do sự khác biệt giữa giờ mặt trời và giờ tiêu chuẩn.
Đồng hồ mặt trời là minh chứng cho khát vọng nắm bắt thời gian của con người, bắt đầu từ việc quan sát bầu trời trước khi có bất kỳ cỗ máy nào. Từ chiếc bóng trên mặt đá đến bộ máy cơ tinh xảo và đồng hồ quartz, mỗi bước tiến của ngành đồng hồ đều kế thừa một điều gì đó từ thế hệ trước. Hiểu về đồng hồ mặt trời vì thế cũng là cách để nhìn chiếc đồng hồ trên cổ tay bằng con mắt trân trọng hơn, như một mắt xích trong hành trình hàng nghìn năm.
Tất cả ngày trong tuần
0899.720.888
Đồng hồ chính hãng
Add: 367 Quang Trung, Phường Gò Vấp
Tel: 0899.720.888
Add: 476A Trần Hưng Đạo, Phường Chợ Quán
Add: 109 Đinh Tiên Hoàng, Phường Tân Định
Add: 58 Nguyễn Cư Trinh, Phường Bến Thành
Công ty cổ phần Bệnh Viện Đồng Hồ
Mã số thuế: 0314935068
Cấp ngày: 21/03/2018 tại Chi cục Thuế Quận 1
Email: contact@topwatch.vn
VỀ CHÚNG TÔI
Công ty cổ phần Bệnh Viện Đồng Hồ
Mã số thuế: 0314935068
Email: info@benhviendongho.vn
Website đang trong giai đoạn thử nghiệm và chờ đăng ký với Bộ công thương.
© Copyright 2019 Topwatch.vn, All rights reserved.
