Cuando en una conversación se comenta el término «reloj de sol», a la mayoría de los intervinientes se les suele venir a la mente la imagen del típico cuadrante vertical, varilla, líneas y números horarios -en caracteres latinos o árabes- y, todo lo más, dotado de una leyenda o sentencia que lo ennoblece.
Pero un cuadrante solar es mucho más que eso. A los tradicionales relojes verticales -meridionales u orientados al sur geográfico o declinantes a levante o poniente- hay que añadir, continuando con una simplista clasificación, y entre los más clásicos, los que su limbo se ha situado en posición horizontal y los ecuatoriales, también denominados equinocciales y equiangulares.
Pero si continuamos considerando otros factores además de la inclinación del plano sobre la horizontal, la misma forma del limbo del reloj, plana o curva, cóncava o convexa, el grado de inclinación sobre la horizontal u otros factores, la cosa se complica.
Partimos de la base de que un reloj de Sol es un dispositivo que lee la hora gracias a:
- La sombra que el Sol proyecta de un estilo o gnomon sobre una superficie plana, cóncava o convexa, denominado limbo.
- La incidencia de un rayo de luz directo que atraviesa un orificio o que es reflejado sobre una superficie.
A causa de la rotación de la Tierra alrededor del Sol a lo largo del día, la sombra de la varilla se desplaza sobre el «plano» del reloj que está graduado. La hora queda delimitada por tanto por dos ejes que configuran los cuatro cuadrantes y limitados por las curvas de la elíptica:
- El eje Norte-Sur, que atraviesa el reloj verticalmente, línea naranja.
- El eje Este-Oeste, que lo atraviesa horizontalmente y que viene determinado por la línea de equinoccios de primavera y de otoño. En celeste
- Las curvas de la elíptica que coinciden con los solsticios de verano (elíptica más cercana al gnomon) e invierno (la más alejada), en verde.
Además, en un reloj solar aparecen destacadas otras líneas:
- Las líneas horarias, en color rojo.
- La línea de salidas y puestas de sol, en rosa
Pero la construcción de un reloj solar no es solamente la aplicación práctica de conocimientos matemáticos y astronómicos, sino que además, como ya hemos afirmado, puede suponer la creación de una auténtica obra de arte. La gnomónica, como práctica constructiva, es nombrada por primera vez en el siglo I AEC, cuando el arquitecto romano Marcos Vitrubio Polion en el libro IX de su tratado didáctico De Architectura llegó a catalogar hasta trece clases distintas de cuadrantes solares de los conocidos hasta entonces.
Hoy en día las clases o tipos de cuadrantes solares son innumerables: los hay planos, cilíndricos, esféricos o semiesféricos, horizontales y verticales, cóncavos y convexos, analemáticos y acimutales, de reflexión y refracción, poliédricos y otros creados por la imaginación y el ingenio de los maestros gnomonistas. Incluso se ha logrado la obtención de relojes solares digitales, en los que la hora es leída no de manera «analógica», sino, como su propio nombre indica, «digital».
Nosotros hemos preferido ofrecer una muestra de los distintos tipos que podemos encontrar en Andalucía pero reduciendo la muestra a uno por cada tipo de los localizados en espacios públicos o de procedencia privada, pero atendiendo a los siguientes grandes grupos:
Fijos
Dentro de este grupo se clasifican en función del las formas del plano que soporta las líneas horarias, planas o curvas, y de su inclinación con respecto a la horizontal.
Superficies planas verticales
Es el más clásico de todos los tipos de cuadrantes. Se trata de una superficie plana y vertical orientada, y dispuesta, hacia el exacto Sur geográfico.
También puede situarse esviando el plano de lectura sobre el muro que se asienta, con el fin de conseguir su señalamiento correcto a mediodía.
Es un tipo de reloj vertical que no está orientado al sur, sino que se encuentra declinado hacia levante o poniente. Las líneas horarias -en los marcados con hora solar- no se encuentran «equilibradas» con respecto a la hora del mediodía, sino que están agrupados a uno u otro lado de la línea meridiana en función de que tengan una u otra declinación.
Si la declinación tiene 90º exactos hacia el este o hacia el oeste, podemos decir que estamos ante relojes orientales u occidentales, respectivamente. En estos relojes el gnomon se sitúa paralelo al plano y mantiene una inclinación con respecto a la horizontal similar a la latitud del lugar.
Si la declinación es de 180º, que es cuando el plano horario mira hacia el norte, estamos ante relojes septentrionales. En este caso la lectura horaria solo puede realizarse en las primeras y últimas horas del día y sólo durante los meses de primavera y verano.
Superficies planas horizontales
Cuadrante con superficie plana y paralela al suelo que se encuentra alineada con el eje Norte-Sur y que va dotado con cuadrante polar.
Cuadrante horizontal alineado con la meridiana del lugar en el que la hora y las estaciones son marcadas por la sombra del extremo del gnomon que no es paralelo al eje de rotación terrestre sino perpendicular a la superficie del plano del reloj.
Es un tipo de cuadrante horizontal en el que se han trazado las líneas horarias como consecuencia de la ortoproyección sobre dicha superficie de las correspondientes líneas de una esfera armilar. El borde está constituído por una elipse y el estilo, debido a las grandes dimensiones con que se suele realizar, está conformado por una persona que se sitúa sobre una línea, al norte o al sur del centro de la elipse en función de la época del año de lectura.
En este reloj el gnomon es vertical y por lo tanto perpendicular al suelo. Alrededor de su base se trazan varias líneas concéntricas, generalmente una para cada mes, que son atravesadas por sinuosas líneas horarias sobre las que ha de recaer la sombra del gnomon en función del azimut del sol sobre el horizonte referido a una hora y día concretos.
Se trata de un reloj de tipo ecuatorial con 13 gnómones, uno para cada hora del día, y un único punto central de lectura, con un impacto visual muy estético y perfecto para realizarlo en grandes dimensiones. Las 24 generatrices, una cada 15 grados, habituales en un reloj equinoccial completo, se sitúan habitualmente paralelas entre sí. En este reloj no tienen por qué ser paralelas aunque sí puedes estar desplazadas pero siempre dentro del angulo de su respectiva generatriz.
Superficies planas inclinadas
Como su propio nombre indica son relojes trazados sobre superficies planas con un cierto grado de inclinación sobre la horizontal
Polares
Es una cuadrante solar de superficie plana y orientada perpendicularmente con el eje de rotación terrestre. En la varilla que es paralela a dicho plano suele ir alojado un punto de referencia que marcaría el día, mes o estación en que se realiza la lectura sobre dicha superficie.
En este caso la superficie de lectura horaria, al igual que el gnomon, es paralelo al eje de rotación terrestre. Es sobre esta superficie donde son alojadas las líneas y numerales horarios.
No debe confundirse con los ecuatoriales ya que aunque en ambos casos la hora es leída habitualmente en una superficie que se sitúa en un espacio circular situado alrededor del dispositivo señalador, en los ecuatoriales o equinoccioales dicha superficie es perpendicular áquel..
La superficie de lectura tiene la misma orientación que en el polar plano, pero ésta no lo es, ya que se ha adaptado a la caprichosa forma que adquieren las hojas de un libro abierto y el gnomon no está constituido por una linea paralela al eje de rotación terrestre sino por un punto con cuya sombra se realizan las mismas mediciones que en polar plano.
Limbo curvo
En este tipo de reloj el plano de lectura es paralelo al ecuador celeste, por lo que también son denominados relojes equinocciales.
Las las líneas horarias están trazadas a intervalos de 15 grados cada una o en sus subdivisiones.
No deben confundirse con los relojes polares curvos..
Se trata de un reloj solar cóncavo esférico realizado en piedra, en el que se han señalado con líneas de diversa orientación los solsticios y equinoccios y y las horas antiguas o desiguales. La lectura se realiza gracia a un haz de luz solar que atraviesa un orificio situado en su parte más elevada.
La superficie de lectura es una esfera en la que su propia sombra delimita la hora del día que es leída en una banda que la circunda, con la inclinación adaptada a la latitud del lugar, en la que se han señalado las líneas horarias.
Portátiles
En este caso se destaca su usabilidad y no la superfecie de lectura.
Es un reloj de sol de altura también conocido como «benedictino». Es un anillo normalmente metálico que va suspendido al que se le ha dotado de un orificio y en cuyo interior se han dispuesto las líneas horarias.
Pueden venir dibujadas con escala horaria única para lo que el punto de entrada de luz ha de ser móvil o con escala horaria adaptada a tiempo verdadero con trazo de líneas para las diferentes declinaciones solares anuales, soliéndose concretar a los doce meses zodiacales, tomados de seis en seis.
Es uno de los más destacados relojes de altura, de los que tanto prodigaron por el Renacimiento. La orientación del cuadrante de altura depende de la posición del sol en el transcurso de la jornada. Consiste en un cilindro sobre el que se han trazado las líneas de sombra que tiene el sol a lo largo del año para una latitud determinada.
Instrumento portátil formado por dos aros y una placa metálica que, abatidos entre sí, pueden quedar reducidos en una superficie plana. Está compuesto de por la anilla de sujeción exterior, el disco exterior de latitudes, el disco interior horario, la placa ranurada y el orificio por el que se realiza la lectura horaria.
En el siglo XVI los cuadrantes solares dípticos, estrechamente vinculados al uso marinero, comenzaron a ser utilizados en toda Europa. Consiste en dos tablillas unidas con bisagras y, por tanto, plegables en las que además se suele situar una brújula para ser convenientemente orientado.
Combinados
Aunque estos relojes pueden ser fijos o portátiles, la clasificación se basa en que pueden ser fijos o portátiles y con respecto a su superficie de lectura, que no es única y puede presentar variadas formas.
En realidad no es un tipo de reloj sino la presentación bajo un único soporte de varios cuadrantes con diferente orientación.
En este tipo de reloj combinado se suele tomar como base para la presentación de diversos cuadrantes una determinada figura poliédrica que, orientada convenientemente, nos da la hora en cada una de sus facetas.
Su antecedente más lejano en el tiempo lo encontramos en el conocido como cuadrante de Beringer datado en 1736 consistente en un cubo situado sobre una peana articulable.
Como en el caso del reloj de columna o en el poliédrico, estamos ante una variante que por sí misma no podríamos quedar encajada en ninguna clasificación concreta, puesto que en realidad en la presentación agrupada bajo un soporte -una columna- de varias clases de relojes de diferente tipo y orientación.
Relacionados con el entorno
En función de que para la medición del tiempo son utilizados elementos naturales o de su utilidad directamente relacionada con bienes naturales como es el agua.
Los conocidos como Relojes de montaña han sido utilizados para la determinación horaria en función de la posición del Sol sobre las cimas o sobre la incidencia de la luz o la sombra sobre alguna de sus vertientes.
Aunque no es un tipo de reloj en sí mismo, se ha hecho mención aparte en función de la utilidad para la que ha sido utilizado: la asignación de turnos en los riegos de las huertas.
De observación o investigación
Aunque no son estrictamente relojes de sol, sí que utilizan el astro rey y el tiempo transcurrido en su recorrido diario aparente alrededor nuestra, para la obtención de información científica o de uso práctico.
Descrito por Claudio Ptolomeo en su «Almagesto», alrededor de 150 AEC, el Plincton es un cuadrante de medición de la altura solar.
Instrumento utilizado para determinar el número de horas de insolación diaria de un lugar.
Se utiliza para determinar la posición del sol, la luna, los planetas y las estrellas, para calcular el tiempo sidéreo y la hora solar, el orto y el ocaso del sol, y medidas y distancias de uso por agrimensores.
De entre todos los relojes expuestos no hemos incluidos aquellos que por definición no son estrictamente relojes de sol:
- Como los relojes de Luna que, aunque utilizan los mismos cálculos que los de sol, requieren un trazado distinto en función del día de lunación en que se hace la lectura
- O los métodos de señalamiento horario nocturno en función del movimiento circular que la bóveda celeste realiza en torno a la Estrella Polar (en el hemisferio norte), como el método manual usado en la antigüedad por los pastores, como nos refiere Miguel de Cervantes en su obra Don Quijote, o el determinado por el Nocturlabio.
- O los sistemas naturales de medición horaria y observación astronómica, como algunos de los monumentos megalíticos de Huelva, las Cuevas del Sol y del Cancho, en Tarifa, o los relojes «de montaña», como el Cerro del Reloj, de Dehesas de Guadix, o la montaña la Muela, de Vélez-Blanco.