BİLGİ   DOLU   BİR  UYGULAMA

Bu yazıda (Kuzey yarıküre için ) kendi  Güneş Saatimizi nasıl yapacağımızı öğreneceğiz.

Önce  ne yapacağımızı bilelim.

Güneş Saati nedir ?  Yılın herhangi bir gününde,  gündüzün herhangi bir anında, Güneş’in gökyüzündeki konumu sonucu olarak,  belirlenen bir çubuğun gölgesinin, üzeri işaretlenmiş bir yüzeye düşerek zamanı göstermesidir.

Öyleyse,  Güneş’in gökyüzündeki konumunun ve zamanla nasıl değiştiğinin bilinmesi gerekmektedir.

Çubuğun konumu, işaretlenmiş yüzeyin ne olduğu, gölge doğrultusu ve uzunluğuna göre Güneş Saati değişik isimlerle anılır. Yatay düzlem,  düşey duvar, eğik yüzey ve küre yüzeyi  gibi değişik yüzeyler kullanılır.

Bu uygulamada,  gölgenin düşeceği yüzey  GÖK EŞLEĞİ düzlemi olacak.

Çubuk olarak da ; seçilen düzleme dik  olan, Yer’in dönme eksenini temsil eden doğrultudaki çubuk alınacak.

Şimdi, biraz bilgi :

Bütün gökcisimlerinin üzerinde yeraldığı ve  hareket ettiği, merkezinde Yerküre’nin bulunduğu bir  küre düşünülür. Bu kürenin adı GÖKKÜRESİ dir. Yer’in dönme ekseni  Gökküresinin de eksenidir ve Kutup Yıldızımız, bu eksenin gökküresini kestiği noktada yeralır.

Yerküre üzerindeki  Ekvator (EŞLEK) çemberinin bulunduğu düzlemi genişletirsek gökküresini  bir çember şeklinde keser. Bu çembere de GÖK EŞLEĞİ adı verilir.

Dünyamızın kendi ekseni etrafında  dönmesinin sonucu olarak, dünyadaki gözlemci,   gökküresini aynı eksen etrafında ve dünyanın dönme yönünün tersine dönüyormuş gibi görür, algılar. Bu harekete  Günlük Görünür Hareket adı verilir.

Dünyamızın Güneş etrafında bir yılda tamamladığı yörünge hareketinin sonucu olarak, Güneş gökküresi üzerinde, dünyamız etrafında dolanıyormuş gibi  gözlenir. Buna Yıllık Görünür Hareket adı verilir.

GÜNEŞ’imizin  bir yıl boyunca gökyüzünde izlediği çembere “TUTULUM” denilmektedir. Güneş, bu çember üzerinde  hergün yaklaşık 1 derece doğuya doğru yolalır.  Güneş ve Ay Tutulmaları,  YER, AY ve GÜNEŞ tam bu çember üzerinde ve aynı hizada olduklarında gerçekleşir. Tutulum denmesinin nedeni de budur.

Tutulum çemberinin bulunduğu düzleme de TUTULUM Düzlemi denir.

Yer’in dönme ekseni ile Tutulum düzleminin normali (Merkezinden çıkılan dik doğru)  arasındaki açı ise hepimizin ( dünyamızın dönme ekseninin eğimi olarak ) bildiği  gibi yaklaşık 23.5 derecedir.

Güneş Tutulum üzerinde göreli hareketini yaparken Gök Eşleğine uzaklığı yanı DİKAÇIKLIĞI sürekli değişmektedir.

21 Haziran’da Gök Eşleğinden kuzeye doğru  en fazla 23.5 derece uzaklaşır.  Bu açıdaki Enlem Dairesine   YENGEÇ DÖNENCESİ  denir. ( Kuzey yarıkürede YAZ GÜNDÖNÜMÜ ; en uzun gündüz , en kısa gece gerçekleşir.)

22/23  Eylülde gökeşleğini keser,  bu noktaya  SONBAHAR NOKTASI denir. Sonbahar ILIMI (Equinox – Gece-Gündüz süreleri  eşitliği) gerçekleşir. Güneş ilerleyen günlerde Eşleğin güneyine doğru ilerler.

21 Aralık günü eşleğin güneyinde maksimum ( – değer alarak) 23.5 derece olur. Bu açıdaki Enlem Dairesine de OĞLAK DÖNENCESİ  denir. ( Kuzey yarıkürede KIŞ GÜNDÖNÜMÜ ; en kısa gündüz, en uzun gece gerçekleşir.)

20/21  Mart tarihinde Güneş’in bulunduğu bu noktada, tutulum çemberi  gökeşleğini keser,  bu noktaya  İLKBAHAR NOKTASI denir. İlkbahar ILIMI (Equinox – Gece-Gündüz süreleri  eşitliği) gerçekleşir. Güneş ilerleyen günlerde Eşleğin kuzeyine doğru ilerler, dikaçıklığı artar.

Bu döngü her yıl sürer gider. Gökeşleğine olan açısal uzaklıktaki bu değişim, doğma-batma zamanlarını, gün süresi gibi kavramları belirler.  Mevsimlerin de oluşmasına neden olur.

Bu bilgiler gökyüzü, gökküresi ile ilgili genel bilgiler. Siz dünya üzerinde herhangi bir yerde gözlem  yapıyorsunuz. Göreceğiniz gökyüzü, diğer gözlem yerlerinden farklı olur. Bu nedenle bulunduğunuz yerin Coğrafya Enlemi çok önemli olmaktadır.

Önceden bilmemiz gereken bilgi 1 : Bulunduğunuz gözlem yerinin coğrafya enlemi  (Örnek : İzmir için yaklaşık  Enlem = 38 derece  Kuzey)

Önceden bilmemiz gereken bilgi 2 : Bulunduğunuz gözlem yerinin coğrafya boylamı  (Örnek : İzmir için yaklaşık  Boylam = 38 derece  Doğu,    Zamanlar konusunda gerekli olacak bir bilgi.. )

(Gözlem yaptığınız ya da saati kullanmayı düşündüğünüz yerin coğrafya enlem ve boylam açı değerlerini Google Earth uygulamasından kolayca bulabilirsiniz.)

  • Enlemi bilinen bir gözlem yerinde gözlem yapıyorsanız , Kutup Yıldızı ufuk düzleminizde (Çevren)  Kuzey(K)   noktasından  enlem açısı kadar yüksektedir.
  • Enlemini bilmiyorsanız, ufkunuzun kuzey yönünde Kutup yıldızını bulursunuz, kutup yıldızının ufuk düzleminizden olan yüksekliğini ölçerseniz, gözlem yaptığınız yerin enlem açısını bulmuş olursunuz.

Gözlem yaptığınız yerde, gökyüzünde  Gök Eşleğini bulmak isterseniz : Bulunduğunuz noktada tam tepenizde gökyüzündeki nokta  Tepe Noktası ya da   Başucu Noktası olarak isimlendirilir.  Bu noktadan itibaren Güney yönüne doğru  bulunduğunuz yerin Enlem açısı kadar ilerleyin. Bulacağınız noktadan ve Coğrafya Yönleri olan BATI ve DOĞU noktalarından geçen çemberi  gözünüzün önüne getirin. İşte o çember GÖK EŞLEĞİdir.

  • Bütün gökcisimleri Günlük Görünür Hareketleri sırasında, dönme ekseni etrafındaki hareketleri  Gök Eşleğine paralel   Şekilde görüldüğü gibi, GÜNEŞ de  değişik tarihlerde  gün boyu eşleğe paralel yol izler. Bu paralel yolun Gök Eşleğine  uzaklığı ise, bir önceki şekilde görüldüğü gibi yıl içinde  değişik değerlerde  olur.
  • 20/21 Mart ve  22/23 Eylül günlerinde Güneş Ilım noktalarında yani Gök Eşleği üzerinde olacağı için, gün boyu Tam Doğu noktasından doğar, Gök Eşleği üzerinde yol alır ve Tam Batı noktasından batar.

Bu özellikler  her yıl hemen hemen aynı değerlerde tekrarlanır. Çok uzun yıllar sonra açılarda çok küçük değişikler olur. Ancak bu tür uygulamalarda dikkate alınmaz.

Güneş, gökyüzünde hareket ederken, dönme ekseninin gölgesi de, Gök Eşleği düzleminin üzerinde merkeze göre simetrik olarak diğer tarafında aynı şekilde yer değiştirir. ( Örneğin ;  21 Mart Güneş Tam Doğu noktasından doğarken, eksenin gölgesi Tam Batı noktasına doğru uzanacaktır. Güneş  tam öğle zamanı yani tam meridyende iken eksenin gölgesi Tam Kuzey yönünü gösterecektir.)

Bu nedenle, gök eşleği düzleminde  dönme ekseninin gölgesi  esas alınacaktır.

Gölgeler yaz aylarında  gök eşleği düzleminin bir yüzünde oluşurken, kış aylarında da diğer yüzünde oluşacaktır.


Bu bilgileri önceden biliyorsak ya da şimdi öğrendiysek, artık Güneş Saatimizi yapmaya başlayabiliriz.

Gerekli Malzemeler :

  1. A4 boyutunda  yüksek gramajlı kağıt ya da kalın karton..
  2. Mangalda ızgara şiş yaparken kullandığınız türden ince birçubuk
  3. Pergel, cetvel, açıölçer(iletki) ve bir hesap makinası(artık akıllı telefonlar bu işi de yapıyor..)

1.adım :  Kağıdın iki tarafına da, kağıdı ikiye bölecek şekilde  enine ve boyuna, kenarlara paralel, tam ortada kesişen çizgiler çizin.

2.adım : Boyuna çizilen çizgide kesim noktasından  8 cm uzakta bir nokta koyun. Bu nokta merkez  olacak şekilde 6 cm yarıçapında bir çember çizin.  Bu işlemi tam arka tarafına, kağıdın diğer yüzüne de yapın..

3.adım : Çemberin merkezinden geçen ve önceki doğruya dik olan bir çizgi çizin.. Bu çizgiler ile çemberin kesim noktalarını coğrafya yönleri olarak şekildeki gibi işaretleyin.

4.adım : Kağıdı orta çizgiden,yönleri işaretlenmiş çember dışta olacak şekilde katlayın. (Çemberin olduğu düzlem Gök Eşleği düzlemi olacaktır.)

5.adım : Çemberin ortasından ince çubuğu geçirin. Bu çubuk  dünyamızın dönme eksenini gösterecektir. Kağıt düzlemine dik olmalıdır ve  doğrultusu Kutup Yıldızını gösterecek şekilde yönlenebilmelidir.

6.adım : Kağıdın katlanan iki parçası arasındaki açı = 90 – ψ   (90 derece ile bulunduğunuz yerin enlemi (ψ) arasındaki açısal fark kadardır.)  olmalıdır.

Saatımızın kadranını hazırlayalım şimdi de.

Güneş gökyüzünde neredeyse,  çubuğun gölgesi  ise  saat kadranında tam karşı yönünde oluşur.  Güneş  Güney yönümüzde tam öğlen çemberinizde ise yani tam  öğlen zamanı ise  gölgesi de tam Kuzey yönünde olacaktır.  Öyle ise saat  kadranında K  noktasının olduğu yer  tam öğle zamanını göstermelidir.

Bu aşamada biraz ek bilgi gerekir.

Ülkemizin Batısı 26 derece Doğu  ve  Doğusu 45 derece Doğu  boylamlar (Meridyen)  arasında yer almaktadır.

Ülkemizin her  yerinde aynı saat geçerlidir.  Kolumuzdaki saat,  Bölge Boylamımız olarak belirlenmiş olan, kullandığımız  “Saat Dilimi”ni gösteren  boylamdaki  GÜNEŞ’in konumunu gösterir.

Bugün geçerli olan Bölge  Boylamımız ;  IĞDIR ilimiz sınırlarının da ötesinden, ülkemiz dışından geçen  45 derece Doğu boylamıdır.

Kolumuzdaki saat  gün ortasında 12:00   gösteriyorsa,  anlamı ;  bölge boylamının geçtiği gözlem yerlerinde,  Güneş tam Güneyde  ve öğlen çemberinden geçiyor demektir.

Güneş’imizin gökyüzündeki günlük görünür hareketinde,  önce doğu illerinde doğar, sonra  ilerleyen saatlerde batı bölgelerinde görülür. Bu hareket  1 saatte  15 derece boylam farkına  ya da 4 dakikada 1 derecelik boylam farkına denk gelir.

Anlamı ; Güneş ülkemizin en doğusunda  doğduktan  yaklaşık 1 saat 16 dakika sonra  en batısındaki noktada doğarken görünür.   45 derecelik   Bölge Boylamımızda  tam öğlen saati  12:00  de olur, ancak  Güneş İzmir’in öğlen çemberine geldiğinde    ise  saat  13 ü geçmiştir.

Bu nedenle, Güneş Saatimizin kadranını işaretlerken bunu göz önünde tutarız. Bunun için  bulunduğunuz  yerin Coğrafya Boylamını da bilmemiz gerektiğini en başta yazmıştık.

Yapılacak işlem :  Bulunduğunuz yerdeki  boylam değerini öğrendiniz.

Örnek olarak Ankara da bir gözlem yeri için geçerli olacak şekilde 32 derece alalım.   45-32 = 13 derece    Herbir açı derecesi  4 zaman dakikasına denk geldiğine göre   13 x 4 = 52   dakika eder.  Öyleyse Güneş,  Ankara’da saat 12:52 de öğlen çemberinden geçer  demektir.   Bu hesabı kendi bulunduğunuz yer için yapmak zorundasınız.

Güneş saatimizin Kuzey  noktasında ;  45 derece doğu boylamında saat  12:00 ‘yi  gösterirken, Ankara’da kullanılacak  Güneş Saatinde ise  12:52 yi göstermelidir. Siz nerede kullanacaksanız ona göre  belirlemek zorundasınız.

Ankara örneği ile devam edersek ; Saat kadranında Kuzey yönünden Batı yönüne doğru Ankara’nın bölge boylamına uzaklığı olan 13 derecelik açı çiziyoruz. Bu Ankara  için saat 12:00 çizgisidir.diğer saatleri şekildeki gibi işaretlemeye davam..

Saat kadranının  diğer kısımlarını ise kolayca çizebilirsiniz.  Gün süresi 24 saat,  saat kadranında, O merkez noktasından 12:00 dan  başlayarak 15 derecelik açılar çizdiğinizde saatimiz hazır demektir artık.

Ancak,  yukarıda belirtilen adımlardan 5 ve 6. adımları sağlamak zordur.

  • Çubuk düzleme dik olacak,
  • Katlanan ikiparça arasındaki açı ( 90 – ψ) kadar olacak.

Bunu sağlamak için pratik bir yol izlenir.  Bu iki adım sağlandığında oluşan geometri aşağıdaki gibi olur.

Yandaki şekildeki  OC  uzunluğu,  dönme eksenini temsil eden çubuğun kağıdın arkasına kaç cm geçmesi gerektiğini verir.

AC   uzunluğu ise  çubuğun cizgi üzerinde dayanacağı noktanın kıvrılan kenara uzaklığını verir.

Yapılacak işlem,  C  noktasının yerini belirleyip cubugün kaymamasını sağlayacak şekilde, birküçük delik ya da yapıştırıp  sabitleyecek bir işlem  yapılmalıdır.

Böylece, istenen sağlanmış olur. AO nun bulunduğu düzlem  Gök Eşleğini temsil eder,  AC nin bulunduğu düzlem sizin Ufuk Düzleminiz (ÇEVREN)  olmaktadır. Çubuk ise o noktasında kağıda  dik konumda olur.

 

 

 

 

 

 

Bu durumdaki  Güneş Saatimizi  coğrafya yönlerine uygun  şekilde yatay  bir düzleme yerleştirmemiz gerekir.  Doğru şekilde yerleştirdiğimizde  K,O  ve G  noktasından geçen çizgi Öğlen Çemberimizin  izdüşümü olur.  Çubuk, gökyüzünde  Kutup Yıldızına  doğru  yönlenmiş durumdadır.

Saatimiz çalışmaya hazırdır artık.  Çubuğun gölgesinden saati okuyabilirsiniz.. Güle güle kullanın..

Dikkatinizi  çekmesi gereken  önemli bir ayrıntı daha var. Bu Güneş saati,  Güneşin sadece Gök Eşleğinin Kuzey tarafında olduğu  20/21 Martile 22/23 Eylül günleri arasında çalışır. Diğer 6 aylık sürede ne olacak ?   Saat kadranını   kağıdın diğer yüzüne de aynen çizerseniz, biraz saatleri okumak zorlaşacak ama yine de okuyabilirsiniz.  Bunun da daha kullanışlı pratik yolu var. Bir başka yazıda ele alırız artık..

Bu Güneş saatini  sadece bulunduğunuz yerde kullanabilirsiniz.  Bir başka enlemde kullanabilmek için çubuğun iki kağıt arasındaki uzunluğu ile değme noktasını,  bir başka boylamda kullanabilmek için saat kadranındaki dizilişi değiştirmek gerekir. Her yerde kullanabileceğimiz bir Güneş Saati nasıl yaparız ?   Bunları da ayrı bir yazıda aktaralım.

Ama aslında daha işlem bitmedi. O kadar da basit değil işlemler..  Kadrandaki saatler, kolumuzdaki saatin gösterdiği saatlerdir. Bu saat,  düzgün hareket eden, bu amaçla tanımlanmış bir   “Kuramsal Güneş” ‘in hareketlerinin ölçüsüdür.  Halbuki gökyüzündeki Gerçek Güneş  böyle değildir. Görünen hareketi sırasında gökyüzünde dolanırken,  Yer’e en yakın olduğunda en hızlı, Yer’e en uzak olduğunda ise en yavaş şekilde  hızı sürekli değişerek yolalır. Bu nedenle,  Kuramsal Güneş’e göre bazan önde, bazen de onun gerisinde kalır. Örneğin, bölge boylamında, tam 12:00 de öğle çemberinde-tam öğle zamanı olmaz. Gerçek Güneş, bazen erken, bazen de biraz geç geçer. Bu zaman farkının yıl içinde herhangibir gün kaç dakika olduğu hesaplarla bellidir.  Güneş saatinizden okuduğunuz saatlerden  bu farkları da eklemek ya da çıkarmak gerekecektir.  Bu farklar en fazla 14-16 dakika kadar olabilmektedir.

Bu konuyu da ayrı bir yazıda ele alırız…

Ayrı bir yazı daha yazmak zorunlu oldu demektir.  🙂

Gökyüzünüz açık olsun….