Zonnewijzers ??

Helix-zonnewijzer, Kasteel Egeskov, Kværndrup, Denemarken

De wijzerplaat bestaat uit een metalen strip die om de lengteas gedraaid is. (In de volksmond wordt dat wel een spiraal genoemd, maar de technische naam is een schroefvorm of helix.) De lengteas van de strip is gericht op de hemelpool. De rand van de wijzerplaat dient als schaduwgever. Aan beide zijden wordt een deel van de strip beschaduwd. De grenslijn tussen licht en schaduw wijst de tijd aan. De tijdschaal loopt in de lengte over de strip. Een draaiing van 15° van de schroef komt overeen met 1 uur op de tijdschaal.

Ontwerper van deze bijzondere constructie is Piet Hein, een Deense fysicus, puzzel-uitvinder en schrijver, en afstammeling van onze zeeheld. Hij heeft er zelfs octrooi op verkregen.
Als voordelen van dit ontwerp noemt Hein dat de zonnewijzer uit één stuk bestaat, dus niet een aparte schaduwgever en urenschaal, en dat hij gemakkelijk op grotere afstand af te lezen is, ook vanuit verschillende richtingen.

Hein heeft een exemplaar geschonken aan Egeskov, het mooiste kasteel van Denemarken, volgens kenners, dat op het eiland Funen ligt. Daar staat de zonnewijzer in het park, op een 9 m hoge paal. De strip is 1 m lang. Dat moet een imposant gezicht zijn!

Maar het bizarre is dat de zonnewijzer niet goed werkt. Althans, niet altijd. Rond de equinox ontstaat aan beide zijden een scherpe grenslijn tussen licht en schaduw, die haaks op de lengterichting van de strip staat. Daarbuiten wordt overgang aan één kant onscherp en gaat schuin lopen, terwijl de aflezing aan de andere kant wel ongeveer haaks en scherp blijft, maar gaat afwijken: maximaal ca. 25 minuten bij de solstitia. John Moir heeft dit geobserveerd aan een modelletje waarin de strip gevormd werd door een stuk breed elastiek en daarvan verslag gedaan in het Bulletin van de British Sundial Society, nr. 95.1.

Dit afwijkende gedrag is wel te begrijpen. De helix kan opgebouwd gedacht worden uit rechte staafjes die in het midden aan de lengte-as van de strip zijn bevestigd, maar telkens iets gedraaid t.o.v. de buurman. Bij de equinox staat de zon ook haaks op de lengte-as van de strip. Eén staafje wordt opzij nog net door de zon belicht, het volgende niet meer. De schaduw is haaks en scherp.
Als de zon dichtbij een van de solstitia staat, valt het zonlicht schuin langs de staafjes. Aan de kant waar de schaduwgrens scherp blijft, komt het bewuste staafje in de schaduw van naburige staafjes te liggen. Het lijkt me dat de afwijking ook moet afhangen van de breedte van de strip in verhouding tot de 'spoed' van de schroeflijn (in Moir's model 1:8). Aan de andere kant schampt de zon min of meer langs een aantal staafjes, waardoor de schaduwrand schuin en onscherp wordt.

Ik had me nooit gerealiseerd dat een niet-werkend ontwerp geoctrooieerd kan worden. Maar het octrooibureau kan natuurlijk niet elk ontwerp zelf uitproberen. Misschien wel een zonnewijzer, maar niet een hoogoven of een raffinaderij. En verder heeft niemand daar belang bij. Als het ontwerp niet deugt, zal een ander dat ook niet willen 'stelen'...

Website: Kasteel Egeskov (kies nr. 25)
Ligging: 55.2° NB, 10.5° OL
Ontwerp: Piet Hein, Denemarken
Inwijding: 1989

In de tuin van Kasteel Egeskov vind je ook verscheidene doolhoven. Dus ik moet daar zeker nog's heen!