Równanie czasu
Obowiązujący czas cywilny oparty jest na definicji tzw. średniego czasu słonecznego, który odpowiada teoretycznie ruchowi tzw. słońca średniego, poruszającego się ruchem jednostajnym wzdłuż równika niebieskiego. Natomiast zegar słoneczny, śledząc dobowy ruch Słońca, odmierza tzw. prawdziwy czas słoneczny, wynikający z aktualnej pozycji Słońca na niebie, czyli jego kąta godzinnego powiększonego o 12 godzin. Czas ten płynie nierównomiernie z dwóch powodów. Po pierwsze, orbita Ziemi jest eliptyczna co sprawia, że pozorny roczny ruch Słońca po ekliptyce, nie jest w ciągu roku jednostajny. Co więcej, sama ekliptyka jest nachylona względem równika niebieskiego pod kątem 23.5°. Wskutek tego, punkt odpowiadający rzutowi Słońca na płaszczyznę równika niebieskiego, definiujący średni czas słoneczny, porusza się ruchem niejednostajnym. Obydwa te efekty odzwierciedla tzw. równanie czasu. Słowo „równanie” użyte jest tu w znaczeniu archaicznym i oznacza odchyłkę od średniego czasu słonecznego.

Wartości dodatnie oznaczają, że w danej części roku zegar słoneczny śpieszy się w stosunku do zegara pokazującego lokalny czas średni, a wartości ujemne wskazują, że zegar słoneczny spóźnia się w porównaniu do lokalnego czasu średniego.

Pierwsze zegary słoneczne skonstruowane w starożytnej Grecji około 500 p.n.e. miały formę pionowego gnomonu rzucającego cień na tarczę zegarową podzieloną na 12 godzin.

W miarę obrotu Ziemi wokół osi, cień gnomonu przemieszcza się po tarczy zegara wskazując kolejne godziny. Ponieważ długość dnia zależna jest od pory roku, definicja ta sprawiała, że godziny odmierzane przez taki zegar miały zmienną długość. We współczesnych zegarach słonecznych stosuje się podział dnia na godziny o stałej długości tzw. godziny równonocne.
We współczesnym świecie posługiwanie się na co dzień lokalnym czasem słonecznym nie byłoby wygodne. Dlatego ustanowiono globalny system czasu zwany czasem uniwersalnym UT (ang. Universal Time). Jego podstawę stanowi czas średni słoneczny, zdefiniowany na południku 0°, przechodzącym przez Greenwich w pobliżu Londynu. Glob ziemski został podzielony na 24 strefy czasu zdefiniowane na południkach, o długościach geograficznych różniących się o Δλ=15°. W obszarze każdej ze stref obowiązuje ujednolicony czas, równy czasowi lokalnemu dla południka strefowego. Podział na 24 strefy oznacza, że czasy strefowe różnią się między sobą o całkowitą ilość godzin, a minuty i sekundy pozostają we wszystkich strefach takie same. Wzdłuż południka λ=24×15°=180° przebiega linia zmiany daty.
Obowiązująca w Polsce strefa czasu środkowoeuropejskiego UT+1h zdefiniowana jest w oparciu o południk λ=15°E, przechodzący przez Stargard Szczeciński i Zgorzelec. Obejmuje ona obszar o długościach geograficznych z przedziału λ=7.5°-22.5°E. Czas ten odpowiada czasowi zimowemu. Dla długości geograficznej lokalizacji zegara na Wzgórzach Dylewskich λ=19.94229°E, lokalny czas słoneczny wyprzedza czas środkowoeuropejski o ok. 〖20〗^m. A więc godzina 12 wskazywana przez zegar słoneczny oznaczać będzie godzinę 12:20, czasu zimowego i godzinę 11:40 czasu letniego.

opracowanie i tekst: Jacek Szubiakowski

Olsztyńskie Planetarium i Obserwatorium Astronomiczne

Zegar powstał dla uczczenia 550. rocznicy urodzin Mikołaja Kopernika

Projekt zrealizowno przy współpracy: Olsztyńskiego Centrum Edukacji Ekologicznej, Olsztyńskiego Planetarium i Obserwatorium Astronomicznego, Nadleśnictwa Olsztynek i Zespołu Parków Krajobrazowych w Jerzwałdzie.