Tempo, stelle e longitudine

Se la Terra fosse piana invece che sferica, da ogni luogo della Terra si vedrebbe, in ogni momento, lo stesso cielo e tutto il mondo avrebbe la stessa ora. Il Sole sorgerebbe e tramonterebbe per tutti nello stesso istante, come succede in effetti per una limitata estensione di territorio, cioè per una piccola superficie terreste che, proprio perchè piccola, può essere approssimata ad un piano. Ma su grandi estensioni le cose cambiano. Quando il Sole sorge in Italia, in America è ancora notte profonda, invece quando sorge in America in Europa è quasi la metà del giorno. La stesso accade per le stelle.
Quando una stella sorge in Europa, in America è ancora sotto l'orizzonte, e quando sorge in America, in Europa è alta nel cielo, ma la stella, nell'universo, è sempre nello stesso posto. Siamo noi, sulla Terra, che stiamo girando intorno all'asse del nostro pianeta alla velocità di un giro ogni ventiquattro ore.

Quando un astro si trova a transitare per il piano verticale, che passa per i punti Nord e Sud dell'orizzonte, si dice che transita al meridiano del luogo. Se allora un astro impiega un certo tempo per passare dal meridiano di un luogo al meridiano di un altro luogo, questo significa che è la Terra ad impiegare quel tempo per ruotare di un angolo pari alla differenza di longitudine tra i due luoghi.

Se quindi, navigando anche in mari lontani, porto con me un orologio regolato sul tempo del meridiano di riferimento (quello di Greenwich da 200 anni a questa parte), e delle tavole che forniscono i tempi di culminazione di certe stelle su questo meridiano, la differenza tra i tempi di culminazione locale e quella delle tavole mi dà proprio la longitudine del luogo.

La figura rappresenta la sezione equatoriale della sfera celeste e mostra questo ragionamento per il Sole. Il Tempo Solare Vero Locale (TSVL) è l'angolo orario del Sole aumentato di 12 ore, in quanto misurato a partire dall'antimeridiano locale, cioè dalla mezzanotte. La differenza tra il Tempo Solare Vero Locale e quello misurato lungo il meridiano di riferimento, cioè il Tempo Solare Vero a Greenwich, è la differenza di longitudine tra i due luoghi.

Possiamo fare una misura di longitudine utilizzando lo Gnomone. Quando la sua ombra si proietta lungo la linea meridiana quello è l'istante del mezzogiorno solare vero locale. Indicando con LONG la longitudine del luogo dove culmina il Sole, con E l'equazione del tempo e con TU il tempo universale, ossia il tempo solare medio a Greenwich (TSMG) abbiamo:

TSVG = TSVL - LONG

TSVG = TSMG + E = TU + E

TU + E = TSVL - LONG = 12h - LONG

LONG = 12 - TU - E

Per l'Italia TU si ottiene semplicemente sottraendo un'ora dal tempo indicato dall'orologio, due ore se è in vigore l'ora legale.
Potete consultare in rete l'annuario dell'Osservatorio astrofisico di Arcetri per ottenere il valore dell'equazione del tempo nei vari giorni dell'anno.

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