Astronomicky správný ciferník orloje při nastavení podle SEČ

Po zavedení pásmového času byla i na Pražském orloji preferována časová informace před informací astronomickou či astrologickou. To si mnoho lidí neuvědomuje. Vliv nastavení na správnost zobrazení astronomických údajů se podceňuje. Mnozí se domnívají, že blízkost 15. poledníku zaručuje, že údaje jsou skoro správné zejména v případě, když se na astronomickém ciferníku nenastavuje letní čas. Dokonce si mnoho lidí myslí, že nastavení na rovnoměrný přesný čas astronomickým údajům svědčí. To je ovšem pravda jen pro údaje související s rotací Země., tedy pro hvězdný čas. Středověký čas, na kterém je založen orloj, byl odvozen od zdánlivého nerovnoměrného pohybu Slunce. Jakékoliv úvahy o správnosti ciferníku nemůžeme dělat bez zvažování jakým způsobem stroj nastavujeme. Nelze tedy vyžadovat astronomickou přesnost ciferníku, když orloj nenastavujeme  podle podmínek, pro které je sestrojen.

V následujícím textu se zaměřím na to, jak linie obzoru, "astronomické noci " či křivky planetních hodin vyjadřují skutečnou astronomickou situaci. Nechci prosazovat na orloj "astronomicky správný ciferník", ale poukázat na to, že ciferník, který nyní již astronomickou situaci nezobrazuje správně, nemá smysl doplňovat o další údajně správné astronomické prvky. 

Můj astronomický model orloje

Pro zjišťování vlivu různých aspektů na zobrazení astronomické situace jsem vytvořil program, který generuje obrázek se základními kružnicemi astrolábu. Do obrázku jsou po jednotlivých dnech roku zakresleny "astronomicky správně" vypočítaní okamžiky východu a západu Slunce, dosažení hranice astronomické noci a planetní hodiny. Výpočet předpokládá nastavení sluneční rafie ve variantách na pravý sluneční čas, SEČ a SELČ. Dále pak nastavení ekliptiky na hvězdný čas. Reálně se sice vlivem převodu 365/366 ekliptika pohybuje mírně odlišně od hvězdného času, což by způsobilo jisté "rozmazání" hodnot. K výpočtu byly použity astronomické funkce jazyka PHP doplněné o astronomickou třídu celestialSphere pana Jiřího Jozífa. Implicitní parametry jsou současně platný sklon zemské osy 23.49° a lokalita orloje 50.09° severní šířky, 14.42° východní délky. Červenou čarou je zakreslena konstrukce astrolábu pro zadané parametry. Oranžově je zakreslena ekliptika. Žluté s bílé body po jednotlivých dnech rozdělující světlý den na dvanáctiny tvoří křivky planetních hodin včetně východu a západu. Modře je zakreslena hranice astronomické noci. ( Model je doplněn zeleně zbarvenou hranicí noci dle Teichlera - jednu hodinu před východem Slunce a jednu hodinu po západu.) Slunce od zimního do letního slunovratu. Body jsou počítány jako průsečík ekliptiky a sluneční rafie v době, kdy nastává v platném roce astronomicky definovaný přechod almukantarátu a rozdělení světlého dne na 12 částí. Bílá křivka představuje druhou polovinu roku. V obrázku je rovněž stejným postupem zakreslená hranice astronomického soumraku. Protože křivky jsou odvozeny od polohy Slunce nepokračují uvnitř obratníku Kozoroha. Křivky jsou někdy dvojité a odlišné pro dobu vzrůstající a klesající maximální výšky Slunce.

Pro okamžik zakreslení bodu je zvažován průchod Slunce těmito almukantaráty: 

Jakou situaci zobrazuje model při nastavování na pravý sluneční čas?

Nastavení na SEČ bez letního času

Při nastavení na pásmový čas se situace dramaticky změní. Uvažujme nejprve výhodnější variantu, kdy na ciferníku není nastaven letní čas. SEČ byl v našich zemích zaveden společně s jízdním řádem železnic od 1. 10. 1891. Bylo to tedy mnohem později, než probíhala velká oprava orloje v letech 1865-66. Tehdejší "mužové praktičtí" byly vedeni snahou nikoliv obnovit, ale dokončit středověké dílo. V té době byl doplněn ukazatel hvězdného času a byl také navržen kruh astronomické noci. Ten avšak zůstal jen u návrhu. Pouhou spekulací je proto představa, že kdyby pásmový čas existoval již tehdy, mohl ciferník vypadat zcela jinak. Viz stránka o  tom, jak situaci viděl K. J. Erben. Po nastavení orloje na SEČ se kružnice horizontu liší od soumrakové křivky. Tím by zároveň mělo být ovlivněno mnoho dalších teoretických linií. Ani kružnice almukantarátu -18° již není hranicí astronomického soumraku. Soumrak je odvozen od polohy Slunce, které překračuje hranice vlivem rovnoměrného pásmového času v jinou dobu. 

Geometrie ciferníku nerespektuje následující skutečnosti:

1. Okamžiky západu či východu Slunce jsou ovlivněny nerovnoměrným pohybem Slunce po ekliptice a zejména sklonem zemské osy. Závislost je nazvaná časová rovnice a graficky je vyjádřena křivkou zvanou analéma.
2. Lokalitu orloje, tedy vzdáleností od 15. poledníku. Ta vytváří další, tentokrát konstantní, časový posun.
3. Atmosférickou refrakcí, kdy vidíme sluneční kotouč i v době, kdy je ve skutečnosti pod obzorem.
4. Definicí západu či východu Slunce průchodem horního okraje Slunce horizontem, nikoliv středu.