Die Sonnenuhr auf Tory Island
Hoch im Norden Europas, nördlich von Irland, gibt es auf der kleinen Insel Tory Island eine Sonnenuhr nach dem Prinzip des Magischen T, oder wie auf der Insel Menorca auch "Taula" genannt.
In der Landessprache wird diese steinerne Konstruktion "Tau Cross" genannt.
Bild 1: "Tau Cross" auf Tory Island, aufgestellt in der Nähe des Hafens.
Bildfreigabe: Brian T McElherron
Gehen wir den Hinweis auf den Namen Tau nach, so ist es erst einmal erstaunlich, dass das Kreuz auf Tory Island aus dem 12. Jahrhundert stammen soll. Ähnliche Bauwerke auf der Insel Menorca werden auf 1600 Jahre v.u.Z. datiert. Das Wissen um das mathematische Prinzip einer prähistorischen Sonnenuhr scheint doch über große Zeiträume und Entfernungen hinweg bekannt geblieben zu sein.
Dieses Wissen um eine universelle Sonnenuhr ist von mir wiederentdeckt worden. An dieser Stelle möchte ich Ihnen das Prinzip aus Gründen des Verständnisses näherbringen.
Das Problem bei einer Sonnenuhr ist die Konstruktion des Zifferblattes für die Anzeige der Zeit, bzw. des Schattens. Das Zifferblatt, dargestellt an der Wand oder auf dem Boden, ist ohne Computertechnik heutzutage nicht mehr zu berechnen. Spezielle Softwareprogramme sind für die Konstruktion und die Darstellung des Zifferblattes notwendig. Eine Tabellenkalkulation bzgl. der Höhe des Sonnenstandes zu einer bestimmten Zeit (Jahr und Tag) ist für eine Konstruktion Grundvoraussetzung.
Der Standort der Sonnenuhr ist auf unserer Weltkugel immer nach dem Breitengrad ausgerichtet. Dazu hat der Schattenstab einer Sonnenuhr eine von Ort zu Ort unterschiedliche Schrägstellung. Die Schrägstellung des Schattenstabes zeigt nach Norden und zwar parallel zur Erdachse. Somit haben sehr nördlich aufgestellte Sonnenuhren einen fast senkrecht nach oben gerichteten Schattenstab, in Richtung Äquator hingegen wird der Schattenstab immer mehr in die Waagerechte gestellt.
Nur noch Spezialisten können heutzutage eine Sonnenuhr am Computer konstruieren. Die Zeit und der Weg des Schattenlaufes ist den Konstrukteuren dank der mathematischen Berechnungen bekannt. Sie kennen vorher den Ort und den Zeitpunkt des Schattens. Aus diesem Grund kann eine Sonnenuhr nur eine vorher berechnete Zeit anzeigen und zwar NUR dann, wenn der Schatten auf die zuvor festgelegte Zeiteinteilung des Zifferblattes trifft.
Eine Sonnenuhr kann also immer nur die Zeit anzeigen die das Zifferblatt vorgibt, aber niemals die Zeit selbst berechnen... oder doch?
Wie ist es in prähistorischer Zeit möglich gewesen, eine Zeiteinteilung (Zifferblatt) vorzunehmen, wenn die Zeiteinteilung (Zifferblatt) noch gar nicht konstruiert war?
Wäre es möglich, dass eine Sonnenuhr z.B. eine Stunde ihres Schattenlaufes im Voraus anzeigen kann?
Anders gefragt, kann eine prähistorische Sonnenuhr ihr Zifferblatt selber vorgeben, bzw. sich selbst kalibrieren und damit die eigenen Abweichungen bestimmen?
Niemals, das wäre ja eine Sensation... ohne Computer geht es definitiv nicht!
Ich zeige Ihnen hier wie es ganz einfach funktioniert:
Als erstes bedeutet eine "universelle" Sonnenuhr nichts anderes, als das der Standort der Sonnenuhr auf der Weltkugel nicht von Bedeutung ist. Wie Sie wissen, verläuft der Sonnenlauf kreisförmig. Die Sonne geht morgens auf, mittags steht sie am höchsten und abends geht sie wieder unter. (Natürlich sehen wir nur den 1. Halbkreis, der 2. Halbkreis wird ja von der Erdkugel verdeckt.)
Ein Schatten wird überall (ortunabhängig) angezeigt, jedoch mit unterschiedlicher Länge.
Nun gilt es, eine Teilung vorzunehmen. Vorzugsweise teilen wir den kreisförmigen Sonnenlauf in Sektoren auf.
Der Schattenwurf verläuft somit in Sektoren!
Da der Sonnenlauf kreisförmig verläuft, benötigen wir theoretisch am Boden ebenfalls einen kleinen Kreis, der dem großen kreisförmigen Sonnenlauf entspricht. Der Schatten würde dann korrekt in einem Größenverhältnis nachgebildet.
Soweit die Theorie, nun zur Umsetzung:
Wie der Name "Tau Cross" schon sagt, ist hier der mathematische Begriff "Tau" verwendet worden. Ein Tau entspricht 2 x dem Radius eines Kreises. Diese Sonnenuhr besteht prinzipiell aus 2 Steinen, einem senkrechten und waagerechten Stein.
Der Abstand vom Boden bis zur Unterkante des waagerechten Steins bezeichne ich als Speiche oder Radius. Die Breite des waagerechten Steins bezeichne ich als Sektor.
Ich möchte Sie hier nicht enttäuschen, aber das "Tau Cross" ist nicht besonders groß ausgefallen. Die Abmessungen werden mit ca. 1,90 m für die Höhe und ca. 1,1 m für die Breite angegeben. Dafür ist es aber sehr klug konstruiert worden und definitiv nicht zu unterschätzen.
Den Radius bis zur Unterkante des waagerechten Steins habe ich mit ca. 1,57 m ausgemessen. Die Breite der Unterseite des waagerechten Steins habe ich mit ca. 98 cm ausgemessen.
Diese 2 Werte reichen für die Konstruktion einer Sonnenuhr aus.
Der Umfang eines Kreises errechnet sich durch den Radius x 2 x Pi. Für 2 x Radius kann auch das mathematische Zeichen "Tau" eingesetzt werden. Also berechnet sich der Umfang des Kreises mit Tau x Pi. Hier tritt nun eine Besonderheit auf. Tau ergibt hier 3,14 m, was wiederum Pi entspricht. Für die Berechnung des Kreisumfangs können wir hier auch Pi x Pi, oder Pi² verwenden. Als Ergebnis erhalten wir 9,87 m für den Umfang dieses nachgebildeten Sonnenkreises, also für den Tag und für die Nacht!
Für eine Zeiteinteilung der Tageszeit in Sektoren habe ich für den waagerechten Stein eine Breite von ca. 98 cm ausgemessen. Teilen wir nun den Umfang des Kreises durch die Breite des Sektorsteins, so erhalten wir eine Teilung von exakt 10. Die gesamte Tageszeit wird in 10 großen Teilungen unterteilt, also ergibt sich nach unseren heutigen 1440 Minuten (24 Stunden x 60 Minuten) eine Zeiteinteilung von 144 Minuten. Die Unterseite des waagerechten Steins ist in 3 kleine Teilungen (Links, Mitte, Rechts) aufgeteilt. Die kleinste Teilung der Tageszeit entspricht somit 48 Minuten.
Das Ablesen der Zeit ist sehr einfach gehalten. Wenn der waagerechte Sektorstein als Schatten abgebildet wird, so markieren Sie (z.B. mit zwei Steinen) die Ecke der linken und rechten Unterseite. Wenn Sie jetzt 144 Minuten warten würden, so wäre der Schatten genau eine Sektorbreite weiter gewandert - oh Wunder...
Würden Sie z.B. einen der 3 Innenwinkel markieren, so wandert der Schatten in 48 Minuten genau diesen kleinen Sektor weiter.
Einfach und genial ... Die Sonnenuhren zeichnen Ihre Zifferblätter selber!
In Bild 1 ist die linke Seite des waagerechten Steins etwas schräger als die rechte Seite ausgeführt. Der Grund ist der Ausgleich des Analemma, was bedeutet, dass die Sonnenzeit nicht exakt der Erdrotation, bzw. der elliptischen Umlaufbahn entspricht und für eine präzise Zeitdarstellung ausgeglichen werden muss.
(Auch die vielen Taulen auf der Insel Menorca sind genau nach diesem Prinzip konstruiert.)
Die schrägere Seite (mit einer gedachten Linie verlängert) verläuft immer bis zur Mitte des Fußes einer Sonnenuhr. Die nicht so schräg verlaufende Seite verläuft mit einer gedachten Linie immer bis zur Seite des Fußes einer Sonnenuhr. Dabei spielt es keine Rolle welche Höhe eine Sonnenuhr tatsächlich hat.
Die unterschiedliche Schrägstellung des Sektorsteins ist eine Besonderheit aller auf der Welt befindlichen Taulen!
Für die Schattenablesung der Tageszeit (AM/PM) gilt für die eine Hälfte (Vormittag), danach nur noch die andere Hälfte der Sonnenuhr (Nachmittag).
Diese Sonnenuhr funktioniert ohne Kenntnis des Breitengrades.
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Für astronomische Bestimmungen, wie z.B. die Einteilung der Erde in ein Koordinatensystem, müssen weitere Beobachtungen durchgeführt werden. Erst eine Synchronisation der Ereignisse ist für die Bestimmung von Winkel und Entfernungen geeignet. Nicht nur hier auf Tory Island, sondern überall sind in Ireland dutzende hohe runde Türme und rechteckige Kammern vorhanden. Die Türme und Kammern werden auf der Insel Menorca Talayots und Navetas genannt. Sie dienten auf Menorca offensichtlich der gleichen technischen Funktion.
Bild 2: Runder Turm aus Granit, in der Sichtline des "Tau Cross".
Bildfreigabe: Brian T McElherron
Völlige Unkenntnis herrscht über die Funktion dieser runden Türme. Alle Eingänge der Türme sind 2 m bis 3 m oberhalb des Fundamentes angelegt. Oft sind im mittleren und oberen Bereich nur 2 Fenster vorhanden, die um ca. 90 Grad versetzt angeordnet sind. Die Türme sind innen hohl, lediglich eine kleine Holzkonstruktion dient zum klettern. Ein abschließendes Dach ist nicht vorhanden.
Erst die Benutzung eines Positionslichtes (aus dem Fenster) würde diese Konstruktion rechtfertigen. Dieses Positionslicht diente offensichtlich nicht als Leuchtturm, sondern eher als Richtungsweiser (aus dem Fenster) um eine entsprechende Winkelberechnung durchführen zu können. Als Positionslicht der Gegenseite hatte offensichtlich der nächtliche Sternenhimmel gedient.
Der Umfang des Turmes wird mit 15,7 m angegeben, die Höhe mit 12,8 m. Wenn wir den Durchmesser des Turmes ausrechnen, so erhalten wir ganz exakt 5,0 m. Die 12,8 m Turmhöhe als Durchmesser eines Kreises gesehen, ergeben 40,0 m Kreisumfang. Es sieht so aus, als ob für die steinernen Konstruktionen die Maßeinheit Meter als Grundmaß Verwendung fanden.
Bild 3: Rechteckige Struktur aus Granit mit einem kleinen rechteckeckigen Eingang. Bildfreigabe: Brian T McElherron
Diese Struktur hat innen die Abmessungen 3,5 m x 2,3 m und weist eine Wandstärke von einer Dicke bis zu ungewöhnlichen 80 cm auf. Diese Wände sind nicht nur luftdicht sondern auch schalldicht konstruiert. Ebenfalls ist hier eine Funktion nur aus akustischer Sicht zu erklären.
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