PONTO MEMÓRIA: O Relógio de Sol Equatorial do LNCC

Durante a 19ª. Edição da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia no campus do ON-MAST,   Observatório Nacional e Museu de Astronomia e Ciências Afins, tivemos a oportunidade de falar com o público visitante sobre as pesquisas desenvolvidas pelo Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) e também comentamos sobre algumas curiosidades que poucos conhecem. Uma delas, é que o LNCC possui em suas instalações um Relógio de Sol construído em parceria com o Observatório Nacional. A designação correta é Relógio de Sol Equatorial.

O tempo sempre fez parte do imaginário do homem. É um companheiro silencioso. Afinal, quanto tempo o tempo tem? Provavelmente, somente o tempo poderá responder. Mas, os estudos científicos, a observação e os experimentos podem nos ajudar a compreendê-lo um pouco mais.

Em 2004, nas comemorações do aniversário de 24 anos do LNCC, o Observatório Nacional (ON) trouxe para Petrópolis, a Hora da Luz.  O projeto conjunto entre o LNCC e o ON contou com o apoio dos diretores das duas instituições à época, Marco Antonio Raupp (LNCC) e Sérgio Luiz Fontes (ON), como iniciativa de contribuição para a divulgação científica com “um equipamento educacional dirigido às escolas, onde professores podem, por exemplo, mostrar no instrumento os pontos cardeais, demonstrar o movimento da Terra, sendo o Relógio de Sol um laboratório natural”  e também uma atração turística, nas palavras de seu idealizador Marcomede Rangel Nunes, físico do ON.

Para reforçar a importância do aparato científico na educação, em Ciência e matemática do sol e do gnômon , José Antonino Salvador, demonstra nos estudos que a simples observação do mundo em que vivemos e a reprodução de experimentos, como o relógio de sol dentre outros, podem contribuir para aprendizado e gosto pela ciência e matemática.

O Relógio de Sol, idealizado para o LNCC, foi definido pelo cientista do ON após analisar o local com instrumento apropriado, um GPS (em inglês Global Positioning System ) ou  sistema de posicionamento global, que é um sistema de navegação por satélite que fornece a um aparelho receptor móvel a sua posição, assim como o horário, sob quaisquer condições atmosféricas, a qualquer momento e em qualquer lugar na Terra.

O aparelho utilizado foi o GPS III Garmin e optou-se pela posição norte-sul, dando as coordenadas geográficas de Latitude 22ª. 31’43” Sul e Longitude 43º. 12’45” WGr. Ao final, definiu-se pela construção de um relógio tipo equatorial, com um mostrador de dois metros de diâmetro, na horizontal, que fica em cima de um pedestal com um metro de altura. O projeto no formato de meia-lua foi delineado pelo arquiteto Mário Ferrer.

GPS GARMIN III

“O Relógio de Sol utiliza apenas a luz solar e é uma fonte quase inesgotável de energia não-poluidora. A luz ao incidir sobre uma haste devidamente orientada em relação à latitude do lugar e aos pontos cardeais, faz projetar uma sombra em um mostrador, contendo números correspondentes às horas do dia. Como a Terra gira 360 graus em 24 horas, dividindo um pelo outro, teremos a correspondência de que o Sol anda 15 graus a cada 1 hora, e , com os ângulos marcados no mostrador temos valores das 6 às 18 horas”,  conforme explicação do físico do ON.

Para o homem, a medição do tempo tornou-se uma necessidade básica ligada à sobrevivência. Por isso,  passou-se a registrar a sua passagem, especificando as transições entre o dia e a noite, com o objetivo de quantificar e organizar seus afazeres, contando o tempo para cada atividade, tratando e trazendo a manifestação da natureza a seu favor.

O Relógio de Sol mais antigo do país fica na Igreja São Francisco Xavier (1572), na cidade de Niterói-RJ. Na edificação, podem ser vistos na parede lateral dois relógios de sol com as insígnias da Companhia de Jesus. (22°55'18.92"S, 43° 5'39.45"O).

Igreja de São Francisco Xavier, situada no município de Niterói. Esculpidos nas paredes externas, estão dois relógios de Sol com a insígnia da Companhia de Jesus. (Fonte: Wikipédia)

“Os registros históricos mostram que a primeira forma de identificar o período do dia era pela posição do sol – a sombra formada em relação a um objeto na superfície da terra. Primeiramente, a observação era pela própria sombra do homem, até que se percebeu que uma vareta fincada na terra proporcionava o mesmo efeito, ou seja, conforme a posição do sol e a sombra causada pela vareta era possível estabelecer o momento do dia no qual se estava. Nos períodos da manhã e no fim de tarde a sombra era mais longa e exatamente ao meio-dia ficava bem curta. Esse foi o primeiro tipo de instrumento de medição do tempo, surgido há 1.500 anos a.C., o mais antigo que se tem registro, chamado de relógio de sol ou Gnômon”, de acordo com  professora de história medieval do Departamento de História do Instituto de Filosofia e Ciências Humanas (IFCH) da Unicamp, Neri de Barros Almeida, em entrevista à revista Com Ciência. (2018, on line )

Com o passar dos anos, foi necessário padronizar o tempo em todo o mundo. Sim, o tempo é padronizado! A contagem do tempo é padronizada mundialmente e os relógios atômicos são os responsáveis pela medição da sua passagem por meio da contagem de oscilações de um ressonador.

E é através da escala de Tempo Atômico Internacional (TAI), baseada em dados provenientes de um conjunto mundial de relógios atômicos (aproximadamente 250 relógios atômicos em 50 países), constituída por um acordo internacional, sendo aceita como referência de tempo em conformidade com a definição atual do segundo. O TAI é mantido pelo Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), na França. A estabilidade do TAI é monitorada e avaliada através de um algoritmo que estabelece um grau de ponderação aos diversos relógios dos países que contribuem para sua formação e que enviam ao BIPM os dados sobre seus padrões de tempo primários. A escala de tempo atômico TAI é estável, não acompanhando as irregularidades da rotação da Terra. ( NTP , on line )

No Brasil, a Divisão Serviço da Hora (DISHO) do Observatório Nacional (ON) , conforme Legislação Brasileira , é a única instituição legalmente designada para Gerar, Conservar e Disseminar a Hora Legal Brasileira (HLB) , bem como realizar Pesquisa e Desenvolvimento no campo da metrologia de Tempo e Frequência .

A Hora Legal Brasileira (HLB)  é gerada pela Divisão Serviço da Hora a partir de um conjunto de sete padrões atômicos de feixe de césio e dois padrões atômicos de MASER de hidrogênio. O Maser de hidrogênio é atualmente o equipamento de mais alta precisão de geração de tempo da América do Sul, não adiantando ou atrasando mais que um segundo a cada 10 milhões de anos.( ON , on line)

Relógios de Sol são considerados monumentos da cultura, fazem parte da memória, dos marcos da humanidade e estão nos registros fotográficos por todos os lugares onde estão instalados. Registros do tempo, intervalo entre um momento e outro, espaço do conhecimento científico.

Tem um Relógio de Sol na sua cidade? Mande uma foto indicando o local, a cidade e o estado para o e-mail memoria@lncc.br

Curiosidades e informações sobre Tempo e Frequência, e a Hora Legal Brasileira, acesse:
https://www.gov.br/observatorio/pt-br

Para agendar visitas técnicas ao LNCC: secin@lncc.br

Créditos
Anmily Paula Martins (CM-LNCC), Genilda Machado Roli (CM-LNCC) e Simone Santana Elias (CM-LNCC)

Colaboração
Graziele Soares (SECIN-LNCC) e Tathiana Tapajós (SECIN-LNCC)

Imagens
Acervo CM-LNCC

O Ponto Memória é uma divulgação do Centro de Memória do LNCC
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