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El smartphone y la gnomónica

Hoy en día el smartphone se ha convertido en un compañero casi imprescindible y no por el uso “phone” que se hace de él. Aparte de su potencia de cálculo, superior a la de los ordenadores de no hace muchos años, la posibilidad de conexión a internet y las funciones de sus sensores, GPS, cámara de fotos, acelerómetros, etc., permite desarrollar aplicaciones disponibles en todo momento y para cualquier actividad.

Esto me llevó al desarrollo de aplicaciones útiles para los amantes de la gnómónica y para todos aquellos que cuando ven un reloj de sol se hacen preguntas sobre su funcionamiento y sus indicaciones.

SOLAR INFO

Normalmente, cuando una persona ve un reloj de sol su primera reacción es mirar su reloj de pulsera para comprobar …. que no indican la misma hora. Todo el mundo suele asumir que hay una diferencia de una hora y, aunque haya una tabla o curva con los valores de la Ecuación del Tiempo, muy pocos hacen los cálculos necesarios para comprobar la exactitud del reloj de sol.

El propósito inicial de la app SolarInfo era crear un widget que, de forma rápida y sencilla, permitiese conocer a cualquiera el Tiempo Solar Verdadero local y, por tanto, comprobar el funcionamiento de un reloj de sol sin necesidad de complicados cálculos. Creo que comprobar el funcionamiento de las cosas lleva a interesarse por ellas, profundizar en su conocimiento y terminar por amarlas.

Comencé creando las rutinas y algoritmos necesarios, para calcular la posición del Sol y sus efemérides, consultando el libro “Astronomical Algorithms” de Jean Meeus. A partir de ahí, tras pasar muchas horas ideando representaciones intuitivas, tecleando código y realizando muchas pruebas se creó la actual versión de SolarInfo, que no será la última.

En la pantalla de inicio, de un vistazo, se tiene acceso a la información del emplazamiento, coordenadas, corrección por longitud y corrección respecto a UTC, posición del Sol (en coordenadas horizontales), Tiempo Solar Verdadero Local y Ecuación del Tiempo, junto con una representación gráfica de distintas formas de medir el tiempo.

Pantalla de inicio de la app
Pantalla con menú de opciones

Desde el menú deslizante se accede a los distintos módulos de la app. Los módulos “Efemérides” y “Lista efemérides” permiten obtener las efemérides más importantes del Sol en una pantalla que se puede exportar como documento pdf, o en una tabla que se puede exportar como un libro Excel para su posterior manipulación. En ambos casos, es posible modificar la fecha, la hora y el lugar para el que se calculan.

Lista de efemérides

Los módulos “EdT” y “Curva en 8” presentan dos representaciones distintas de la Ecuación del Tiempo. El módulo “EdT” permite desplazarse por la curva para obtener el valor de la Ecuación del Tiempo y ver de forma gráfica si el Sol verdadero se adelanta o atrasa respecto al Sol medio.

Módulo de la Ecuación de Tiempo
Módulo de la Curva en 8, o lemniscata

Con el módulo “Localización” se puede seleccionar el emplazamiento para el que se realizan los cálculos de diversas formas: introduciendo las coordenadas manualmente, seleccionando un punto en el mapa, o introduciendo el nombre de una ciudad.

El módulo “Eventos” calcula en qué momento se producirá una altura o acimut del Sol o una hora de Tiempo Solar Verdadero. Se puede programar que el smartphone proporcione una notificación en esos instantes.

Módulo «Eventos»
Módulo «Reloj astronómico»

Además, es posible añadir widgets a la pantalla del smartphone que permiten ver mucha de esa información sin tener que abrir la app.

Ejemplos de widgets

Solar Info trata de ser una ayuda para los amantes de la gnomónica y me gustaría que sirviese para despertar la curiosidad de la gente sobre la astronomía y los fenómenos de la naturaleza, que se repiten todos los días, pero de los cuales no somos conscientes.

GNOMONIC PHOTO

Una vez calculado, diseñado y construido un reloj de sol, queda comprobar que todo se ha hecho correctamente y funciona según lo esperado.

Utilizar un reloj de muñeca bien ajustado y tener en cuenta la Ecuación del Tiempo y la corrección por longitud es el método tradicional pero un poco engorroso. Más sencillo puede ser utilizar la app Solar Info u otras parecidas y comparar las lecturas.

Cualquiera de estos procedimientos nos permiten ver la exactitud del funcionamiento pero no nos permiten realizar un registro sencillo de las condiciones instantáneas con las que trabajar posteriormente.

Otras veces no es nuestro diseño el que queremos comprobar sino un bonito reloj de sol que encontramos durante un paseo turístico/gnomónico. ¿Estará correctamente construido e instalado o habrá sufrido algún error en la instalación?

Guardar la información de donde hemos encontrado ese cuadrante solar junto con datos gnomónicos de su funcionamiento, puede resultar interesante para los aficionados a la gnomónica.

Para intentar ayudar en estas circunstancias, he desarrollado la app GnomonicPhoto que utiliza la cámara fotográfica y la información geográfica del smartphone para conocer de forma precisa la información gnomónica en el momento en que se realiza y una fotografía e incorporarla a la imagen obtenida.

Al abrir la app se muestra un mosaico con las últimas fotografías realizadas y pulsando sobre una de ellas, podemos verla a pantalla completa con la posibilidad de hacer zoom de la manera habitual. En la parte inferior hay un menú con las siguientes opciones:

  • Guardar la fotografía con un nuevo nombre.
  • Borrar la fotografía.
  • Compartirla por correo electrónico, Whatsapp o cualquier otra forma.
  • Acceder a la información del fichero: nombre y metadatos EXIF.

En el menú lateral de la pantalla inicial se pueden ver las coordenadas actuales del dispositivo, así como la diferencia entre el tiempo del dispositivo y un servidor NTP.

Las opciones del menú son:

  • Abrir cámara
  • Ficheros
  • Ayuda
  • Info

El módulo “Abrir cámara”, una vez obtenidas las coordenadas locales, da paso a la vista de Cámara del dispositivo mostrando en la parte superior izquierda la hora local en verde y el Tiempo Solar Verdadero en rojo. En la parte inferior se dispone de un control deslizable para el zoom y un botón para capturar la imagen.

Una vez encuadrada y capturada la imagen, se muestra una nueva pantalla con la fotografía a la que se ha superpuesto una etiqueta con información gnomónica y un menú inferior que permite guardar la imagen y modificar la etiqueta.

La etiqueta puede mostrarse o no seleccionando o no la casilla de verificación de la cabecera y se pueden seleccionar distintos parámetros gnomónicos, añadir un texto de forma opcional y elegir el color y el tamaño del texto que mejor se adapte a la fotografía.

Estos datos se mantendrán para las siguientes imágenes capturadas.

La imagen, junto con la etiqueta y la información gnomónica registrada en los datos EXIF, queda guardada con el nombre elegido en una carpeta interna de la app y será mostrada tanto en la pantalla de inicio como en la pantalla del menú Ficheros.

Desde el menú Ficheros se accede a una pantalla que muestra, en forma de lista todas las imágenes guardadas en la app. Pulsando sobre uno, quedará seleccionado, pero también es posible seleccionar todos marcando la casilla correspondiente. Los ficheros seleccionados podrán borrase, editar su nombre, compartirse o enviar a la galería de Android.

DeclGnom

Para diseñar correctamente un reloj de sol vertical, es fundamental conocer la orientación de la pared o superficie en la que se va a colocar. Este parámetro se conoce como declinación gnomónica de la superficie, representa el ángulo entre el Sur y la perpendicular a la pared y toma un valor de 0º cuando la pared está totalmente orientada al Sur y +/- 90º cuando lo está al Oeste o Este respectivamente.

Existen diversos métodos, más o menos complejos, para determinar este valor y todos ellos requieren la instalación de algún artilugio en la superficie y realizar medidas un día soleado durante cierto tiempo.

La app DeclGnom surgió con la idea de tener un valor aproximado de la declinación gnomónica sin tener que montar nada ni desplazarse al emplazamiento. Si bien el valor obtenido no tiene la precisión del proporcionado por otros métodos, permite realizar un estudio y un diseño preliminar que a veces puede ser suficiente.

Eligiendo la opción Map del menú lateral se abre una nueva pantalla con un mapa centrado en las coordenadas actuales.

Pulsando sobre el botón superior izquierdo, se puede seleccionar entre mapa convencional, el que se muestra por defecto, o la vista satélite.

Ahora es cuestión de desplazarse hasta el edificio en el que se quiere instalar el reloj de sol, elegir la pared, hacer zoom para obtener la mayor precisión posible y, desplazando el mapa, colocar el centro de la retícula roja sobre un borde de esa superficie. Pulsando dentro del círculo central se registrará el primer punto para el cálculo. Repitiendo el proceso en otro punto del borde de la superficie, cuanto más alejado mejor, queda dibujada una línea que coincide con el borde.

En cualquier momento se puede borrar un punto pulsando en el segundo botón del lateral derecho. Con el botón que se encuentra encima, se invierte la orientación de la pared elegida. Es decir, en un edificio con paredes con orientación SE y NO se puede cambiar según la pared elegida.

En ese momento se habrá activado el botón Calcular del panel inferior, que al pulsarlo dibuja una línea amarilla desde el centro de la pared, que coincide con la meridiana en ese punto, y una línea azul que representa la perpendicular a la pared.

En el panel inferior se muestran las coordenadas de los dos puntos, el rumbo desde el punto 1 al punto 2, el ángulo que forma la pared con el Sur y la declinación gnomónica de la pared.

Desplazando el panel hacia arriba y pulsando en el botón Guardar, los valores obtenidos quedan registrados en la tabla inferior.

Para obtener mayor precisión, es conveniente repetir el proceso varias veces cambiando los puntos.

Con todos los valores obtenidos y pulsando sobre el botón Calculadora, se tendrá el valor medio. Los datos pueden ser exportados como un fichero Excel.

Al volver a la pantalla inicial se tendrá una representación esquemática de la pared con orientación calculada.

Las APPs SolarInfo, GnomonicPhoto y DeclGnom están disponibles en Google Play

César Busto
Febrero de 2024