Ngày nay việc theo dõi thời gian là việc vô cùng dễ dàng thông qua những chiếc đồng hồ hiện đại. Ngược lại thì từ thời xa xưa con người chúng ta sẽ chủ yếu quan sát thời gian bằng đồng hồ hệ mặt trời, nhất là đồng hồ mặt trời của người Ai Cập cổ. Vậy chiếc đồng hồ này có những bí ẩn gì?
Tìm hiểu chi tiết về đồng hồ mặt trời của người Ai Cập cổ
Vậy “đồng hồ mặt trời là gì?” và cách sử dụng đồng hồ mặt trời làm sao. Hy vọng qua những phân tích này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về cách vận hành cũng như đến gần với những sáng chế vĩ đại của những người đi trước.
1. Đồng hồ mặt trời là gì?
Đồng hồ mặt trời chính là một thiết bị đo đạc thời gian dựa trên góc độ mặt trời chiếu xuống thiết bị đo. Dựa vào bóng của thiết bị chiếu xuống mặt dĩa (thiết bị phản chiếu bóng) mà những người cổ xưa đã xác định được thời gian trong ngày, cách đo đạc này còn được biết đến với tên gọi “ Nhật Quỹ”.
Hình ảnh đồng hồ mặt trời vẫn còn quá xa lạ với giới trẻ ngày nay
Thiết bị chủ yếu của đồng hồ hệ mặt trời bao gồm hai phần, một đĩa đá và một kim đồng hồ (làm từ đồng).
Mặt đá của dĩa được chạm khắc mười hai canh giờ giống như các loại đồng hồ cơ hiện nay, nhưng dưới dạng Tý, Sửu, Dần, Mão, Thìn, Tỵ, Ngọ, Mùi, Thân, Dậu Tuất, Hợi tượng trung cho 1 cho đến 12 giờ tiêu biểu.
Điểm sơ qua về nguồn gốc đồng hồ mặt trời thì quá trình chế tạo của đồng hồ mặt trời Ai Cập cổ đại đã được tạo ra từ khoảng hơn 3500 trước Công Nguyên, kim được làm từ cột lớn. Tuy nhiên, đồng hồ mặt trời lúc sơ khai có độ chính xác không cao.
Mặt đá của đồng hồ mặt trời chạm khắc dưới dạng 12 con giáp
Cho đến gần 2000 năm sau, đồng hồ mặt trời Ai Cập cổ đại mới có ngoại hình đẹp hơn và độ chính xác tốt hơn với việc thay thế cột lớn thành một thanh kim loại để hứng bóng mặt trời.
●●● Điểm lưu ý của đồng hồ mặt trời Ai Cập cổ đại là khi mặt trời đạt chính ngọ thì sẽ được xoay 180 độ để hiện giờ chiều. Sau này, người Ai Cập cổ đại đã chế tạo thành công đồng hồ mặt trời có thể xoay 360 độ.
[Q&A] Đồng hồ cơ không dùng không cần bảo dưỡng đúng không? Kim giây không nhảy cóc?
2. Nguyên lý hoạt động
Đồng hồ hệ mặt trời hoạt động dựa theo độ dài của hình ảnh, phản chiếu của kim đồng hồ trên mặt dĩa. Hình ảnh phản chiếu của kim có chiều dài lớn nhất vào buổi sáng tinh mơ và ngắn nhất khi vào giữa trưa lúc mặt trời ở đỉnh đầu.
Nếu xét chiếc đồng hồ hệ mặt trời theo chí tuyến Bắc thì vào buổi sáng hình ảnh phản chiếu của kim sẽ lần lượt ở hướng Tây vào buổi sáng, hướng Bắc vào buổi trưa, và buổi chiều tà chiếc bóng sẽ ở hướng Đông.
Về vị trí của bóng, tuân theo quy luật từ xưa đến nay, mặt trời mọc đằng Đông và lặn phía Tây
Để dễ dàng quan sát và quản lý được thời gian thì việc quan sát độ dài ngắn của hình ảnh phản chiếu sẻ đơn giản nhất, độ dài của hình ảnh phản chiếu sẽ thay đổi từ Tây sang Đông.
3. Cách sử dụng đồng hồ mặt trời
Hoạt động của đồng hồ mặt trời chủ yếu dựa theo hình ảnh phản chiếu của kim lên mặt đĩa. Vì vậy chúng ta phải hiểu rõ về quy trình hoạt động của đồng hồ.
Mặt trời chuyển động từ Đông sang Tây và liên tục không hề dừng lại. Sau khi đi về hướng Tây và biến mất rồi lại xuất hiện lại từ phía Đông thì khoản thời gian mặt trời biến mất và xuất hiện trở lại chính là thời điểm ban đêm của chúng ta.
Cách phục chế đồng hồ đeo tay cũ, cổ từ A-Z siêu đơn giản
︽ ︽ ︽ ︽ ︽ ︽ ︽ ︽ ︽ ︽
Từ đó, chúng ta có thể dễ dàng hình dung mặt trời chuyển động 360 độ xung quanh chúng ta nhưng thực tế là do chính chúng ta di chuyển xung quanh mặt trời 360 độ trong 24 tiếng (đây là chu kỳ di chuyển).
Cách sử dụng đồng hồ mặt trời không quá phức tạp
Để có thể sử dụng đúng và chính xác đồng hồ mặt trời thì đầu tiên chúng ta phải xác định, đặt kim đồng hồ theo hướng trục của trái đất (hướng Bắc Nam).
Tiếp theo là xác định vĩ độ ở khu vực chúng ta đang sinh sống, điều này có thể xác định dựa theo bản đồ tọa độ (có thể tra Google). Việc xác định vĩ độ để điều chỉnh góc nghiêng của kim qua đó giúp chúng ta có thể đặt được thời gian chính xác nhất.
4. Ưu và nhược điểm của đồng hồ mặt trời
Về ưu điểm: sự tiện lợi khi ai cũng có thể tự làm cho mình một chiếc đồng hồ để có thể nắm bắt được thời gian khi chỉ cần một cây gỗ thẳng đứng và một đĩa tròn chia thành 12 mảnh đều nhau và cách nhau 15 độ. Điều này rất cần thiết nếu chúng ta bị lạc trong rừng hoặc ở những nơi bị ảnh hưởng từ nhiều.
Ưu điểm của đồng hồ mặt trời và hạn chế của nó
Nhược điểm: yêu cầu nơi có nhiều ánh nắng mặt trời, hạn chế của đồng hồ mặt trời tiếp theo chính là chỉ có thể hoạt động trong thời gian ban ngày và cuối cùng chính là độ chính xác của đồng hồ này.
⇒ Vậy là ưu điểm và nhược điểm của đồng hồ mặt trời đã được chúng ta đưa ra rất cụ thể. Hy vọng các bạn có thể vận dụng nếu ở trong các trường hợp khẩn cấp
5. Cách tạo ra đồng hồ mặt trời
Để có thể tạo ra đồng hồ mặt trời việc chọn một cây cột và một mặt đĩa tròn là vật không thể thiếu. Tiếp đó, đặt cây cột xéo một góc 50-70 độ so với mặt đĩa, rồi tiếp tục chia tấm đĩa tròn thành 12 miếng đều nhau và cách nhau 15 độ để hiển thị 12 giờ đồng hồ.
Về tính toán:
Ví dụ nếu chúng ta đang ở Hà Nội thì góc nghiêng sẽ là 21 độ, do vĩ độ tại Hà Nội là 21 độ Vĩ Bắc, còn ở TPHCM thì là 10 độ.
Về độ dài của thanh cột: bạn chỉ cần lựa chọn sao cho hình ảnh phản chiếu bằng với bề mặt dĩa đã chọn lúc đầu.
Cách tạo ra đồng hồ mặt trời
✶✶✶Công thức được chúng ta vận dụng lần này là: tanB = tanA/tanC, trong đó:
✔ B: góc giờ để chúng ta xác định trên bề mặt đồng hồ mặt trời với tâm là 6h và lần lượt là 7,8,9,10,11 từ trái sang phải, và 5,4,3,2,1 cho chiều ngược lại.
✔ C: vĩ độ nơi bạn đang sinh sống (bạn có thể kiểm tra trên các công cụ hoặc phần mềm hỗ trợ).
✔ A: các góc tăng đều 15 độ tính từ số 7, tương tự các số 8,9,10,11 sẽ là 30,45,60 và 75 độ.
Tạo đồng hồ mặt trời theo công thức toán học
⇒ Sau khi xác định được các góc chúng ta có thể trang trí thêm cho mặt đồng hồ để tạo thêm điểm nhấn và sang trọng cho chiếc đồng hồ tự tay bạn thiết kế.
Có những loại đồng hồ mặt trời nào?
Sau khi chúng ta tìm hiểu các chi tiết của đồng hồ mặt trời của người Ai Cập, thì sau đây sẽ là những loại đồng hồ mặt trời nổi bật mà có thể không ít người vẫn đang tò mò và muốn tìm hiểu về chúng.
1. Đồng hồ mặt trời xích đạo
Đây là loại đồng hồ bao gồm các góc tọa độ nằm trên mặt phẳng song song với tọa độ xích đạo.
Đồng hồ mặt trời xích đạo
Đối với dạng đồng hồ này thì kim đồng hồ mặt trời của chúng ta chỉ cần đặt vuông góc 90 độ so với mặt dĩa là được.
2. Đồng hồ mặt trời dọc
Đây là thiết bị đo thời gian dựa theo hướng Bắc và Nam. Nổi bật với mặt số được sắp xếp theo hàng dọc và xác định thời gian trong nguyên một ngày.
Đồng hồ mặt trời dọc có thể định hướng 2 cách
Ngoài ra, đều đáng lưu ý chính là chúng ta có thể định hướng góc 45 độ theo cả hai cách Bắc sang Nam và Đông sang Tây.
3. Đồng hồ mặt phẳng
Mẫu đồng hồ mặt trời có cấu trúc dễ dàng nhất với mặt số được đặt 90 độ vuông góc với phương của nơi cần xác định giờ. Và các con số sẽ được ghi tăng dân về phía Bắc của tọa độ bạn chọn.
Đồng hồ mặt phẳng
Trước khi có đồng hồ đeo tay, con người xem giờ bằng gì?
Con người chính là kiệt tác của tự nhiên khi có thể tự mình thâu tóm và quản lý được cả trời và đất. Bên cạnh đồng hồ mặt trời cổ xưa Ai Cập thì tổ tiên chúng ta cũng có rất nhiều loại đồng hồ khác nhau để quản lý thời gian của họ.
1. Đồng hồ sao
Đây cũng là một phát minh của người Ai Cập cổ đại, dành cho buổi tối thay cho đồng hồ hệ mặt trời. Công cụ này được gọi là kính thiên văn Merkhet vào những năm 700 trước Công Nguyên.
Đồng hồ sao còn có tên gọi là Merkhet
Thiết bị này được thiết kế từ một cây thước thẳng và được nối bởi một sợi dây có một đầu nặng, cách xác định theo phương thẳng đứng. Các nhà nghiên cứu thiên văn lúc bấy giờ đã đặt sợi dây sấy theo phương thẳng đứng và cây thước chĩa về chòm sao Bắc Cực.
Xác định thời gian qua các ngôi sao
Chúng hợp với nhau và tạo nên một đường thẳng từ Bắc sang Nam như ranh giới . Người ta xác định thời gian bằng cách quan sát sự chuyển động của các ngôi sao khi đi qua lằn ranh này.
2. Đồng hồ nến
Với thiết kế cực kỳ đơn giản, chỉ cần một cây nến và một bảng chia vạch gắn ngay phía sau cây nến, khi nến cháy và ngày càng ngắn đi thì nó cũng tương ứng với thời gian số trên bảng vạch.
Đồng hồ nến được sử dụng phổ biến tại các nước Châu Á vào những năm đầu thế kỷ thứ 6
Tuy nhiên, ở thế kỷ thứ 14, vua Ả Rập Al-Jazari đã cho ra mắt một phiên bản cao cấp hơn của đồng hồ nến với mặt chia vạch chi tiết với độ chính xác tốt hơn.
3. Đồng hồ cát
Đồng hồ cát được biết đến rộng rãi vào giữa thế kỷ thứ 8 do một tu sĩ người Pháp Luitprand sáng chế ra tại nhà thờ Chartres.
Vào thời gian đầu ra mắt, đồng hồ cát chính là một vật phẩm xa xỉ chỉ dành cho những gia đình quý tộc để xem giờ và tô điểm thêm cho cuộc sống của họ.
Đồng hồ cát được ứng dụng nhiều trong thể thao
Cho đến tận thế kỷ thứ 14, đồng hồ cát mới được xuất hiện phổ biến hơn, thường được các thủy thủ đoàn sử dụng để xem giờ khi lênh đênh trên biển.
Một chiếc đồng hồ cát bình thường chỉ để dùng để xem các khoảng thời gian ngắn như 30 phút hay 60 phút mà thôi. Do đó, đồng hồ cát thường được sử dụng trong các cuộc thi hay trong các lĩnh vực nghệ thuật.
4. Đồng hồ nước
Bên cạnh đồng hồ sao và đồng hồ hệ mặt trời. Ai cập cổ đại còn phát minh ra thêm một công cụ để quản lý thời gian từ đồng hồ nước.
Đồng hồ nước được thiết kế bao gồm hai bộ phận chính là bộ phận chứa và hứng nước. Lý do cho sự ra đời của chiếc đồng hồ hơi nước là để khắc phục sai số của đồng hồ hệ mặt trời.
5. Đồng hồ voi
Đồng hồ voi thực chất chính là một đồng hồ hơi nước nhưng là một phiên bản tiên tiến hơn được sáng chế bởi một vị vua Ả Rập Al-Jazari.
Đây là hệ thống đồng hồ nước có cấu trúc cực kỳ phức tạp. Bên trong bức tượng voi rỗng là một hồ chứa nước và một thùng nước (dưới đáy bị khoét lỗ).
Đồng hồ voi
Để làm cho thùng chìm xuống hồ chứa nước, cần mất khoảng 90 phút tương đương với 1 tiếng rưỡi. Sau khi thùng chìm dưới hồ thì dây sẽ được kéo để làm cho chú chim trên đỉnh tháp kêu lên thông báo.
Chuỗi sự kiện tiếp theo chính là trái banh sẽ rớt vào miệng một con rồng sau đó con rồng sex quay vào điểm tác động để kéo thùng nước trở lại vị trí ban đầu.
6. Đồng hồ đèn dầu
Có thiết kế tương tự như đồng hồ nến, bao gồm một khung chứa dầu, thông thường là dầu cá voi.
Đồng hồ đèn dầu
Phía trên bề mặt khung chứa dầu có ghi những mốc thời gian để chúng ta có thể nhận biết. Hiện nay chưa có công bố chính thức nào về việc ra đời của loại đèn này.
7. Đồng hồ nhang
Đồng hồ nhang là loại đồng hồ của người Châu Á, chính xác là của người Trung Hoa vào thời nhà Tống.
Đồng hồ nhang
Cấu tạo của loại đồng hồ này mang đậm văn hóa phương Đông với những quả cầu kim loại được kết nối với nhau bằng một sợi dây.
Khi nhang cháy tới đâu thì dây cố định quả cầu sẽ tuột ra và làm rơi quả cầu xuống phát ra âm thanh để báo giờ.
Kết luận
Bài viết trên đây là những kiến thức về đồng hồ mặt trời của người Ai Cập cổ và các loại đồng hồ mặt trời mà ông cha ta thời xa xưa thường sử dụng để đo lường và quản lý thời gian của mình.
Mong rằng những thông tin phía trên sẽ giúp các quý đọc giả có thể hiểu sâu hơn trong cách sử dụng đồng hồ mặt trời cũng như những ưu và nhược điểm của đồng hồ mặt trời. Cũng đừng quên đón chờ những tin tức tiếp theo của Fridayshopping nhé.
Có thể bạn quan tâm:
▸ Đồng hồ nam Longines fake giá bao nhiêu, mua ở đâu?
▸ Đồng hồ Montblanc nam, nữ giá bao nhiêu, của nước nào?
▸ Đồng hồ Julius Hàn Quốc của nước nào? Có tốt không? Giá bán?
