آلية عمل “ساعة المزولة الشمسية” والهدف من استخدامها

2003 موسوعة الكويت العلمية للأطفال الجزء الخامس عشر

عبد الرحمن أحمد الأحمد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

ساعة المزولة الشمسية اهداف استخدام ساعة المزولة الشمسية آلية عمل ساعة المزولة الشمسية أدوات علم الفلك

المزولة ساعة شمسية يعين بها الوقت نهارا باستخدام تغير اتجاه ظل شاخص عمودي على وجهها.

ولقد اشتق اسمها من الزوال، أي وقت مرور مركز الجرم السماوي على قوس تخيلي فوق رأس المشاهد. وفي حالة الشمس يكون الزوال هو وقت الظهر.

وأساس عمل المزولة هو تغير طول الظل واتجاهه خلال النهار. ففي نصف الكرة الشمالي يكون اتجاه الظل صباحا إلى الغرب وظهرا إلى الشمال، وبعد الظهر إلى الشرق.

وعلى ذلك يمكن حساب الوقت بطريقتين: الأولى تعتمد على قياس طول الظل، والثانية تعتمد على قياس اتجاه الظل، وهي الأكثر دقة.

 

ومن المعتقد أن المصريين في القرن الخامس عشر قبل الميلاد قد اخترعوا المسلات باعتبارها أعمدة رأسية يستنبطون بواسطتها الوقت من أطوال واتجاهات ظلالها.

فكانت بذلك أول أنواع المزاول، ثم قاموا بتطوير الفكرة حتى أمكنهم التوصل إلى مزاول شمسية شديدة الدقة. وكذلك في بابل وآشور، استطاع الفلكيون صناعة مزاول شمسية.

وفي روما القديمة أقام الإمبراطور أغسطس في فضاء «مارسو» مسلة «سيزوستريس»، باعتبارها شاخص مزولة ارتفاعه 34 مترا، حيث كان قد أخذها غنيمة حربية من مصر. ومن أدق المزاول مزولة دمشق التي قام ابن الشاطر في نحو عام 1340م بتصحيحها وضبط دقتها.

 

وتتكون المزولة من جزئين، هما: الشاخص أو القائم الذي يلقي بظلاله، والوجه أو الميناء الذي تتحرك عليه الظلال خلال الأوقات المختلفة. وقد يضاف إلى ذلك حامل ذو أرجل مفصلية للمحافظة على المستوى الأفقي للمزولة.

وتختلف أشكال وجه المزولة (الميناء)، فقد يكون مستطيلا أو مستديرا أو على هيئة شكل سداسي أو ثماني، وترسم عليه عدة دوائر متحدة المركز، متدرجة الأقطار، توضح عليها الاتجاهات الأربعة ومنتصفاتها فيتكون من ذلك ثمانية أقسام متساوية الزوايا عند المركز.

وقد تقسم محيطات الدوائر إلى اثني عشر جزءا لبيان الساعات المختلفة. ويصنع الشاخص على هيئة مثلث يحلى ما بين ضلعيه بأشكال وزخارف معدنية، وتكون زاوية رأسه مساوية لزاوية خط عرض موقع استخدام المزولة.

 

ويثبت رأس المثلث عند مركز دوائر الوجه، كما يثبت الضلع الصغير في اتجاه الشمال ويكون مستوى المثلث عموديا على مستوى ميناء المزولة حتى يتحرك ظل الشاخص بانتظام راسما قوسا من دائرة في أثناء النهار.

وقد استخدمت المزاول في أوضاع مائلة وتسمى المزاول الاستوائية، ويكون لها ميناءان بينهما مفصل.

يوضع الميناء العلوي مائلا علآ الميناء الأفقي بزاوية تساوي الزاوية المكملة لخط عرض موقع الاستخدام، بينما يصنع المؤشر على هيئة عامود يخترق منتصف الميناء العلوي بحيث يظهر جزء منه إلى أعلى وجزء إلى أسفل.

 

نظرا لأن الظل يسقط على الميناء العلوي في بعض الأيام وعلى الميناء السفلي في أيام أخرى، وهذا أحد عيوب هذا النوع من المزاول ولكنها تمتاز بالتقسيمات المتساوية للساعات.

وقد استخدمت المزولة في وضعها الرأسي على واجهات دور العبادة والمباني المهمة ومنها مسجد «قبة الصخرة» بالقدس حيث وضع الشاخص أفقيا كي يسقط ظله على الجدار، بينما حفرت الدوائر على واجهة المسجد.

 

وتصنع المزاول عادة من الخشب أو المعدن أو منهما معا. ولقد تعددت أحجام المزاول.

فكان منها الصغير الذي يستخدم في الأسفار حيث لا يزيد قطر الوجه على سبعة سنتيمترات مع شاخص يمكن طيه، ومنها ما لا يتعدى حجم كتاب متوسط، ومنها ما يبلغ قطر وجهه مترا أو أكثر.

 

كذلك قيمت مزاول ضخمة وكأنها منازل مكونة من عدة طوابق، ومثال ذلك مزولة مرصد سمرقند التي أنشأها الفلكي الشهير «ألوجبيك». 

كانت مشيدة من الأحجار والأعمدة الرخامية الضخمة، وكان شاخصها على هيئة سلم به 175 درجة بارتفاع قدره نحو خمسين مترا، وذلك لزيادة دقة حساب الزمن.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]