Un rellotge solar per explicar la ciència

Si haguéssim de dir quin ha estat l’invent més important de la humanitat potser diríem que va ser el foc o la roda o, més cap aquí, la impremta o la màquina de vapor. Si féssim la mateixa pregunta a l’Anicet Cosialls, divulgador científic i professor de física i química de l’Institut Guindàvols de Lleida, ens respondria que va ser el gnòmon. I què és un gnòmon? Segons la Viquipèdia, un gnòmon és una figura plana formada llevant un paral·lelogram del cantó d’un paral·lelogram més gran. No pateixin, si no han entès res, els ho direm a l’estil del diccionari de l’Institut d’Estudis Catalans: tija –o pal– que per la posició i llargària de la seva ombra serveix com a indicador de l’hora o de l’altura del sol. I perquè per a un divulgador científic aquesta hauria de ser la descoberta més important de la humanitat? Doncs perquè “va permetre a l’home controlar el temps. Un pal vertical va permetre a l’home adonar-se que la seva ombra al llarg del dia era canviant, que al matí era molt llarga i que al migdia menys, i que canviava la orientació i la longitud segons l’època de l’any.

Que quan la direcció era curta marcava la direcció nord i sud i que quan era llarga marcava l’est i l’oest”. I això, per a Cosialls, va ser la base de la civilització per controlar el temps. Eren els primers rellotges, els que no ens donaven el nombre de passes que fem ni les calories que gastem mentre fem la migdiada, sinó els que ens van permetre tenir consciència de l’espai i del temps, i que eren també calendaris. Eren, són, els rellotges solars.

Però quants n’hi ha, de tipus de rellotges solars? Perquè és clar que si fem una volta pel nostre imaginari popular ens vindrà a la ment una placa amb una espècie de pal, normalment metàl·lic, que ens projecta l’ombra sobre l’hora que és. I és així, però aquest només és un dels molts tipus de rellotges solars que existeixen. Així, quants n’hi ha? Desenes. El web Relojes de sol ens en presenta fins a vint-i-dos de diferents tipologies i formes de funcionament, l’objectiu dels quals sempre més o menys és el mateix: donar l’hora i identificar-nos temporalment. Vint-i-dos. Fora del clàssic que imaginem ens en queden vint-i-un més: esfèrics, de mà, cilíndrics, equatorials, polièdrics, meridionals i un grapat més, però el que ens interessa per a aquest reportatge és el rellotge solar analemàtic en el qual el gnòmon –el pal que projecta l’ombra– no és un pal, sinó que som nosaltres mateixos.

N’hi ha, a Lleida?

Abans, responguem una pregunta. Hi ha rellotges solars a casa nostra? Sí, i molts. La Societat Catalana de Gnomòtica en té prop de 6.000 d’inventariats i catalogats al llarg dels Països Catalans. A la nostra demarcació en trobem a Juneda, el Soleràs, a Àger o al Pont de Suert, entre d’altres. A la ciutat de Lleida n’hi ha, a part del que expliquem avui, almenys tres de públics. Al mateix Guindàvols n’hi ha un de tipus vertical declinant i als Camps Elisis n’hi ha un de tipus equatorial helicoidal, situat antigament a les Basses d’Alpicat. Però el més gran es troba al centre de la rotonda de Corregidor Escofet. Aquest és horitzontal i el seu gnòmon fa 22 metres de llarg.

Projecte educatiu a la granja Pifarré

Fa uns mesos un altre divulgador científic, el Ramon Drudis, va alertar Cosialls que a la granja Pifarré tenien en ment crear un rellotge solar. I Cosialls va crear un petit exèrcit de científics –alumnes seus– per formar part del projecte i idear i fabricar, entre tots, el rellotge de sol analemàtic, perquè no només es tracta de fabricar-lo, sinó també de saber justificar el seu funcionament: la relació entre les ombres, la latitud i la longitud i la geometria i les matemàtiques necessàries per fabricar l’el·lipse que el forma i la seva excentricitat (llargada màxima), que ve donada per la latitud de Lleida, que és de 41,6 graus. Sobre aquesta el·lipse hi va una circumferència dividida en 24 parts, feta amb escaires i l’aplicació de dibuix tècnic.

I càlculs de trigonometria per calcular la posició i declinació del sol. I conceptes bàsics com les estacions, el moviment del sol, els solsticis i equinoccis, moviments aparents del sol, horaris civils, els dies més llargs i curts.. Es tracta, doncs, d’una pràctica educativa perfecta per aprendre un grapat de conceptes científics que van de les matemàtiques a l’astronomia i astrologia passant pel dibuix tècnic.

Un projecte que, per a Joan Pifarré, és fonamental per explicar l’antiga pagesia, en què el temps era molt important. “Jugaven amb l’orientació del nord, amb l’ombra que projectava. Posant-se d’esquena al sol sabien bé l’hora que era.” Amb aquest rellotge la granja Pifarré realitzarà tallers pràctics per entendre que les hores venen del sol.

I com funciona?

El rellotge solar està construït sobre el terra i consta d’un gnòmon vertical –que és una persona–, una el·lipsi en què hi ha marcades les hores del dia i una zona central on hi ha els mesos de l’any. Quan el gnòmon –la persona– se situa a la zona central i damunt del mes de l’any, la seva ombra projectada sobre l’el·lipsi marca l’hora del dia exacta. Només hi cal sumar una hora si és hivern i dues si és estiu.

El procés de construcció Un grapat d’estudiants del Guindàvols de Lleida, dirigits per l’Anicet Cosialls, van elaborar pas a pas el rellotge solar analemàtic. Per fer-ho van haver de revisar tots els conceptes matemàtics que coneixien i fer una recerca profunda sobre com es crea un artefacte d’aquestes característiques. El primer pas va ser clavar un pal a terra per definir on eren els punts cardinals. Llavors, amb la latitud de Lleida, que és de 41,6 graus, i molts càlculs, van començar a pintar les línies a terra que formen aquest rellotge solar. A les fotografies hi tenim el procés de construcció, i el resultat final, pintat amb motius ramaders i que funciona a la perfecció.

Aquests són els tres rellotges solars públics que hi ha a Lleida. Per ordre: rellotge solar gegant de la rotonda de Corregidor Escofet, el gnòmon del qual fa 22 metres de llarg. El que es troba actualment als Camps Elisis i de tipus equatorial helicoidal. El que hi ha al mateix Institut Guindàvols. Consulteu l’inventari a la Societat Catalana de Gnomòtica. 

Des de l’antiguitat: Mentre les unitats de mesura han evolucionat d’antropomètriques a arbitràries, les unitats temporals són les mateixes que ja utilitzaven les civilitzacions primitives: segle, any, mes, setmana, dia, hora i minut són unitats i múltiples dels intervals que la humanitat ha tingut al seu abast. 

Tipologies. Des dels bàsics fins a desenes: Si ens fixem en els tipus de rellotges de sol existents, veurem que n’hi ha tres de diferents: plans, cilíndrics o esfèrics. A partir d’aquí es comencen a dividir en equatorials, polars o oblics, fins a llistar, en alguns casos, fins a vint-i-dos tipologies de diferents.