De gnomon is het onderdeel dat de schaduw werpt waarmee u de tijd afleest
De gnomon van een zonnewijzer is de rechte staaf, plaat of driehoek die een schaduw werpt op de wijzerplaat; die schaduw geeft, samen met de uurlijnen, de tijd aan. Bij het meest voorkomende type zonnewijzer - de poolstijlzonnewijzer - wordt dit onderdeel in het Nederlandse taalgebied doorgaans geen gnomon maar 'stijl' genoemd, terwijl gnomon internationaal de bredere, oorspronkelijke term is voor elk schaduwwerpend object op een zonnewijzer. Het woord komt oorspronkelijk uit het Grieks en betekent zoiets als 'aanwijzer'; in de sterrenkunde werd dezelfde term vroeger ook gebruikt voor een losse, verticale paal waarmee de zonnehoogte werd gemeten, zonder wijzerplaat eromheen.
Waarom de stijl parallel aan de aardas moet staan
Om het hele jaar door een correcte tijd aan te geven, moet de poolstijl parallel lopen aan de rotatie-as van de aarde. Dat betekent dat de stijl naar het noorden wijst, richting de hemelpool, onder een hoek met het grondvlak die gelijk is aan de breedtegraad van de locatie: ongeveer 52 graden voor Midden-Nederland, 51 graden voor Zuid-Limburg en Vlaanderen, en 53 graden voor Noord-Nederland. Een stijl die onder een verkeerde hoek staat, blijft wel een schaduw werpen, maar die schaduw wijkt dan het hele jaar door af van de werkelijke zonnetijd.
Voor een tuin in Utrecht of Amsterdam, rond 52 graden noorderbreedte, betekent dit concreet dat de stijl onder een hoek van 52 graden ten opzichte van het horizontale grondvlak moet staan. Een zonnewijzer die oorspronkelijk voor Zuid-Frankrijk of Italië is vervaardigd - vaak uitgevoerd voor 43 tot 45 graden breedte - staat in een Nederlandse tuin dus zeven tot negen graden te vlak. Zo'n afwijking is met het blote oog nauwelijks te zien, maar zorgt er wel voor dat de afgelezen tijd flink kan verschillen van de werkelijke zonnetijd.
Wat gebeurt er als de hoek van de stijl niet klopt?
Een stijl die te vlak of te steil staat, blijft een zonnewijzer die er verzorgd uitziet, maar de tijd die hij aangeeft loopt structureel scheef. Anders dan bij een mechanisch uurwerk gaat het niet om een vaste minutenafwijking: de fout verandert per moment van de dag, omdat de schaduwrichting van de zon zelf ook per uur verschuift. Rond het middaguur valt de schaduw nog redelijk dicht bij de juiste stand, terwijl de afwijking in de vroege ochtend en late avond sterker oploopt. Dat maakt een verkeerde hoek lastiger op te sporen dan een zonnewijzer die simpelweg scheef is neergezet. Zie gnomon hoek en breedtegraad instellen voor de stap-voor-stap-berekening per locatie.
Hoe u de hoek in de praktijk controleert
Bepaal eerst de exacte breedtegraad van uw postcode: binnen Nederland scheelt dit tussen de uiterste punten van het land ruim twee en een halve graad, van ongeveer 50,75 graden bij Zuid-Limburg tot 53,5 graden bij de Waddeneilanden. De hoek van de stijl is vervolgens te meten met een gradenboog of geodriehoek in combinatie met een waterpas, afgelezen ten opzichte van het horizontale vlak en niet ten opzichte van de wijzerplaat zelf als die niet volledig vlak ligt. Wijkt de gemeten hoek meer dan een halve graad af van de breedtegraad van uw locatie, dan is bijstellen de moeite waard. Bij fabrieksmatige zonnewijzers ligt de hoek vaak vast en niet instelbaar, wat betekent dat u bij aanschaf moet controleren of het model is uitgevoerd voor een breedtegraad die dicht bij die van uw eigen locatie ligt. Met de instelhulp berekent u snel de exacte hoek voor uw postcode.
Waarom is ook de dikte van de gnomon van belang?
Een gnomon met enige dikte werpt geen scherpe lijn maar een schaduw met een donkere kern en een lichter wordende rand aan weerszijden - een halfschaduw die ontstaat doordat de zon aan de hemel geen punt is, maar een schijf met een doorsnede van ongeveer een halve graad. Bij een dunne, vlakke stijl blijft dit effect beperkt; bij een dikke, ronde staaf wordt de overgang vager en moet de tijd worden afgelezen halverwege de twee randen van de schaduw. Om die reden zijn stijlen bij zonnewijzers die op nauwkeurigheid zijn gebouwd doorgaans vlak en dun uitgevoerd, in de vorm van een driehoekige plaat, en niet als dikke ronde staaf; dat laatste komt vooral voor bij decoratieve modellen, waar de exacte tijdsaanduiding ondergeschikt is aan het uiterlijk. Meer over dat onderscheid staat bij de vergelijking tussen decoratieve en nauwkeurige zonnewijzers.
Niet elk type zonnewijzer heeft dezelfde soort gnomon
Bij horizontale en verticale zonnewijzers is de gnomon een enkele, schuine staaf of driehoekige plaat. Bij een equatoriale zonnewijzer of armillairsfeer is de gnomon de as die dwars door de ring loopt. Bij een analemmatische zonnewijzer is er helemaal geen vaste gnomon: daar fungeert de bezoeker zelf, rechtop staand op een datumschaal, als schaduwwerper. Zie de uitleg van analemmatische zonnewijzers voor dat afwijkende principe.
Bij een horizontale zonnewijzer bepaalt de hoek van de stijl bovendien niet alleen de juiste tijdsaanduiding, maar ook de vorm van de uurverdeling zelf: de uurlijnen op een horizontale wijzerplaat lopen dichter op elkaar rond het middaguur dan in de vroege ochtend of late avond, een direct gevolg van de combinatie van stijlhoek en breedtegraad. Zie de uitleg van de horizontale zonnewijzer voor de achterliggende berekening.
Beschadiging en vervanging
Omdat de stijl het meest kwetsbare, uitstekende onderdeel van een zonnewijzer is, raakt hij bij een aanrijding, val of stevige windvlaag het snelst verbogen of afgebroken. Bij bronzen en gietijzeren modellen is de stijl doorgaans in het gietwerk verankerd en niet apart te vervangen; een verbogen stijl kan soms voorzichtig worden teruggebogen, maar dit brengt risico op materiaalbreuk met zich mee bij oud of bros metaal.
