Solur
Ett solur är ett mätinstrument för att mäta tid utifrån hur solen (eller skuggan som uppkommer av densamma) förflyttar sig under dagen. Soltid är den tid som ett korrekt uppställt solur visar, men eftersom solens rörelse i ekliptikan inte är likformig blir soltiden något ojämn, jämfört med hur vi i samhället mäter tiden med nya moderna metoder som är mer noggranna än solens gång. Skillnaden ("tidsekvationen") kan uppgå till maximalt ±16 minuter över året, och har därför normalt sett ingen praktisk betydelse för ett solur. I sin enklaste form består ett solur av en plan horisontell yta på vilken har placerats en vertikal stång, ibland med genomborrad spets. Belyst av solen, kastar den bakom sig en skugga, som dock avbryts av en ljus fläck, motsvarande hålet i stången. Om man mäter skuggans längd, det vill säga avståndet från stångens bas till den ljusa fläcken, och dessutom känner stångens längd, så är det en lätt sak att därur bestämma solens höjd på vilken tid av dagen som helst. Genom att på detta sätt iaktta solens middagshöjd vid solstånden bestämde man förr dels observationsortens polhöjd, dels ekliptikans oblikvitet. För tidsbestämning observerade man vanligen endast det ögonblick på dagen då skuggan var kortast, det vill säga middagshöjden, som är tidpunkten för solens övre kulmination. Om urtavlan har timgradering skall tolvstrecket ligga rakt i norr. Ett vertikalsolur sätts upp vinkelrätt mot horisonten. Uret kan också ha tavlan i samma plan som jordens ekvatorsplan och kallas då "ekvatorialur". Konsten att tillverka solvisare kallas gnomonik. Soluret är sannolikt det äldsta av alla astronomiska instrument. Forntida egyptiska obelisker, tillverkade cirka 3 500 f.Kr., är bland de tidigaste soluren. Det var också känt i Kina omkring 500 f.Kr. De äldsta flyttbara soluren var en skiva av sten, trä eller metall med en vinkelrätt stående skuggkastare. Under hellenistisk tid fick soluren en halvsfärisk form. Under antiken blev det vanligt att förse soluren med en tankeväckande eller skämtsam text. En vanlig text lyder på latin "Horas non numero nisi serenas" (Jag räknar inte timmarna om de inte är klara.). "Från solur till atomur" i Allt om Vetenskap (2004).
Who Shot Mr. Burns?
Who Shot Mr. Burns? är det första avsnittet av den amerikanska, tecknade komediserien The Simpsons som är uppdelade på två avsnitt. Låten Señor Burns, skriven av Alf Clausen, Bill Oakley och Josh Weinstein blev nominerad till Primetime Emmy Award 1996 för Outstanding Individual Achievement in Music and Lyrics. Första delen sändes på FOX, den 21 maj 1995 och andra delen den 17 september 1995. Rektor Skinner öppnar skolan efter sommarlovet och upptäcker att skolans hamster har avlidit. Vaktmästare Willie får i uppdrag att begrava hamstern. Vid jordfästningen upptäcks en rik oljekälla under skolan. Skolans elever och personal kommer med förslag om vad inkomsten från oljan ska gå till. Lisa kommer exempelvis med förslaget att Tito Puente ska börja undervisa jazz i skolan. På Springfields kärnkraftverk blir Homer allt mer ilsken över att hans chef Burns aldrig kommer ihåg hans namn, trots att han arbetat på anläggningen i tio år. Burns försöker övertala Skinner att skänka oljan till kärnkraftverket, men då Skinner vägrar, bygger Burns en egen snedställd oljeanläggning som tömmer oljekällan innan skolan hinner göra det. På grund av oljeanläggningens höga kostnad tvingas skolan att skära ned på alla skolutgifter. Vid middagsbordet föreslår Marge att familjen ska ge Burns en chokladask innehållande ett foto på familjen så att han kommer ihåg familjens namn. Burns orkar dock inte äta upp den sista chokladbiten som händelsevis döljer Homers ansikte på bilden. Burns skickar ett tackkort till alla i familjen Simpsons utom Homer vilket gör honom rasande. Familjen börjar blir upprörd då Burns oljekraftverk förstör Barts trädkoja, skadar deras husdjur Santa's Little Helper och förstör Springfields åldersdomshem vilket resulterar i att farfar Simpson flyttar in hos familjen. Farfar Simpson visar upp sitt skjutvapen Smith och Wesson för Bart och berättar att den är laddad. Då Marge upptäcker vapnet gräver hon ner det i trädgården. På grund av giftutsläpp från oljan måste Moe's Tavern stänga. Borgmästare Quimby anordnar ett möte i stadshuset där stora delar av befolkningen samlats och är upprörda över Burns nybyggda anläggning som döljer solen, så att all belysning även måste vara tänd på dagen. När Burns dyker upp på mötet blir han hotad till livet av åhörarna. Mötet avslutas och Burns aktiverar solavskärmaren. Efter mötet försvinnr alla mötesdeltagarna åt varsitt håll, däribland familjen Simpson. Marge lämnar Maggie ensam i bilen för att leta efter de andra familjemedlemmarna. När klockan slagit 15.00 hörs ett skott och Burns faller skjuten ner på ett solur i centrala staden. Plötsligt är många av stadens invånare misstänkta för skjutningen. Nästa dag drömmer Smithers att Burns inte blev skjuten och att de är raceförare. Smithers vaknar som ett nedsupet vrak. I nyheterna berättar man att Burns överlevde skottdramat efter att han fördes till sjukhuset. Vid middagsbordet berättar Lisa varför alla i familjen hade ett motiv till att döda Burns. Smithers går ut på stan och upptäcker att han har en revolver, han får ett svagt minne av att han sköt Mr Burns. Stadens invånare bestämmer sig för att riva Burns solavskärmare. Smithers går till den katolska kyrkan i Springfield för att bikta sina synder. Polisen griper Smithers efter hans erkännande i kyrkan. Då Krusty kollar på tv-nyheterna upptäcker han att Smithers är oskyldig eftersom de båda tittade på samma tv-program klockan 15. Smithers säger till polisen att han kan ha dödat en oskyldig människa, i själva verket sköt han bara ett skott på Jaspers träben. Lisa berättar för polisen vilka hon tror kan ha skjutit Burns, samtliga misstänkta förklarades dock oskyldiga. Skottlossningen ägde rum då Mr Burns försökte sno Maggies godisklubba. Burns tappade sitt vapen och Maggie sköt honom. Mr Burns insisterar på att Maggie ska arresteras men polischef Wiggum påstår att det bara är i Texas som hon skulle kunna dömas.
Solen
I romersk mytologi finner man guden Sol Invictus, vilken troligen är den gud som gett oss namnet på det glödande klot som till synes rör sig över himlen. Sol infördes av den romerske kejsaren Heliogabalus, själv hämtad från det forntida Syrien, där han var överstepräst över kulten av gudomen Baal eller El-Gabal, som latiniserades till Elagabalus. Under hans korta regeringstid åren 218–222 var det solguden Elagabalus Sol Invictus som blev den påbjudna religionens huvudattraktion. I Norden dyrkades inte solen som en gud, utan solen utgjorde ett av de fyra elementen, nämligen eld. Man hade i stället ljusguden Balder. I den nordiska mytologin berättas att gudarna skapade solen av glöd från Muspelheim och la den i en vagn. Varje dag färdas gudinnan Sol med vagnen över himlen. Ställer man en stav på plan mark, så kan man med hjälp av skuggan från staven följa solens vandring över himlavalvet. Användandet av en sådan så kallad gnomon var det första verktyget man mätte tiden med, och med vars hjälp man mer exakt kunde indela den ljusa delen av dygnet. Solen står högst på himlen omkring klockan 12 (klockslaget beror på exakt var man bor i sin tidszon) när man har normaltid. Vid sommartid infaller detta istället kring klockan 13. Anledningen till att 12 normalt placeras längst upp på en klocka med visare är att solen brukar stå högst då på dagen. Idag är det vanligt att man använder solur som tidmätare. För att visa rätt tid måste dessa solur justeras när man övergår till sommartid samt vid återgången till normaltid. Tidpunkten för solens uppgång anges av SMHI för den tidpunkt då den övre delen av solskivan skymtar vid horisonten. Nedgången anges för den tidpunkt då solen helt försvunnit bakom horisonten. Man brukar säga att solen går upp i öster och ner i väster, men det är inte riktigt så enkelt. Riktningen till solens upp- och nedgång varierar från plats till plats, och varierar också på samma plats mellan årstiderna. Om man som exempel tittar från Stockholms horisont, så går solen upp vid kompassriktningen 88° och ner vid 271° under vår- och höstdagjämningen, alltså nästan öst (90°) respektive väst (270°). Under sommarsolståndet, den ljusaste dagen på året, går solen upp vid riktningen 36° (nordost) och ner 322° (nordväst). Dagen före vintersolståndet så är riktningen vid uppgång 139° (sydost) och vid nedgång 220° (sydväst). För att få en uppfattning om solens storlek och avståndet till jorden kan man göra följande jämförelse i mindre skala. Om solen motsvarar en ordinär fotboll med en diameter på cirka 22 cm, är jorden en kula med diametern 2 mm, som befinner sig på ett avstånd av 24 meter från fotbollen. Månen är i denna skalmodell bara 0,5 mm i diameter, det vill säga som ett mindre sandkorn. Solinstrålningen är i rymden utanför jordatmosfären omkring 1 366 W/m². Från solen till jorden instrålad värmeenergi absorberas och reflekteras i olika delar på jorden med följande ungefärliga fördelningen: Om den totala instrålade energin sätts till 100 % erhålls följande fördelning. Totalt reflekteras alltså 30 %, som är jordens albedo, och absorberas 70 % av den totala solinstrålningen. Uppskattningar har gjorts som anger att den totala solinstrålningen till jorden är cirka 15 000 gånger större än vad människan förbrukar totalt i form av industriell verksamhet, uppvärmning och transporter. Solens normala utveckling gör att solinstrålningen mycket långsamt ökar. Solens luminositet när solsystemet bildades för 4,6 miljarder år sedan var ungefär 70 procent av vad den nu är. Ökningen är ungefär 0,009 procent per miljon år, det vill säga att det tar ungefär 10 miljoner år att öka 0,1 % - så mycket som solen varierar över en normal solcykel på 11 år. Reflekterad av jordens atmosfär ut i universum: 6 %. Reflekterad av täta molnformationer ut i universum: 20 %.
Soltid
Det finns två sorters soltid. Den sanna soltiden och medelsoltiden är bägge lokala tider, som beror på vilken longitud man befinner sig på: för varje grad i longitud man rör sig västerut drar sig den sanna soltiden 4 minuter efter. Femton graders skillnad i longitud motsvarar alltså en timmes skillnad i soltid. Medelsoltiden för 0 graders longitud (Greenwichmeridianen) kallas för GMT (Greenwich Mean Time). Utgående från greenwichmeridianden motsvarar alltså meridianerna vid var femtonde grad österut (eller västerut) från Greenwich de orter som har ett helt antal timmars skillnad i soltid från Greenwich. I äldre tider redde man sig bra med lokal soltid, men allteftersom kommunikationerna snabbades upp (först med järnvägarna, men speciellt genom telegrafens införande) blev användandet av lokala soltider alltmer opraktiskt och olika orters tider synkroniserades därför med varandra så att större områden, ofta hela nationer, fick samma tid (ofta densamma som tidsmeridianen för huvudorten inom området). För Sveriges del innebar detta att man från den 1 januari 1879 använde sig av Sveriges gemensamma borgerliga tid, vilken till en början definierades som tolv minuter efter tiden vid meridianen genom Stockholms gamla observatorium (d.v.s. tolv minuter efter Stockholms lokaltid), men år 1900 ändrades den till tiden för meridianen exakt femton grader öster om Greenwich (en skillnad på ytterligare 14 sekunder). Sålunda används över hela världen idag ett antal tidsmeridianer, huvudsakligen belägna vid var femtonde grad i longitud räknat från Greenwich, alltså med en timmes skillnad i soltid. Zontiden, som i allmänhet används av länderna kring den aktuella tidsmeridianen, följer medelsoltiden vid denna meridian. På internationellt vatten följs de standardtidszoner som definieras av dessa meridianer som är åtskilda av 15-gradersintervall (en timme) från greenwichmeridianen så att man inom plus minus sju och en halv grad från dem följer meridianens tid (tidszonerna for +12 och -12 utsträcker sig härvidlag endast i ena riktningen), medan man på territoriellt vatten följer tiden för territoriet ifråga. Tidsmeridianen för centraleuropeisk tid, CET (eller medeleuropeisk tid, MET), ligger vid 15 graders ostlig longitud. Denna zontid används i en stor del av Europa fram till och med Nordmakedonien, Polen och Sverige i öster. Centraleuropeisk tid ligger en timme före UTC (centraleuropeisk sommartid två timmar före). Jämför soldygn. Koordinerad universell tid, UTC, har numera i de flesta sammanhang ersatt GMT. Den baseras på internationella atomtidsskalan och justeras med skottsekunder så att den ligger högst en sekund från GMT. Denna skillnad påverkar inte resonemanget ovan i övrigt. 15:e meridianen går genom bland andra orterna Raftsjöhöjden, Kopparberg, Tällberg, Grängesberg, Motala, Boxholm, Tranås och Tingsryd, vilket innebär att officiell tid och medelsoltid sammanfaller där – utom då sommartid är påbjuden. I Kopparberg är 15:e meridianen markerad i gräsmattan på östra sidan av "Stora gården". I Göteborg är tidsskillnaden minus 12 minuter och i Haparanda plus 36 minuter. Sann soltid är den tid som ett korrekt uppställt solur visar. Eftersom solens rörelse i ekliptikan inte är likformig, och då ekliptikan dessutom lutar mot ekvatorn, blir den sanna soltiden lite ojämn. Ett sant soldygn kan avvika i längd från 24 timmar med upp till 27 sekunder. Medelsoltid hänför sig till rörelsen hos en tänkt medelsol som rör sig med konstant hastighet rakt ovanför jordens ekvator. Medelsoltiden är en jämnt flytande tid (frånsett små oregelbundenheter i jordens rotationshastighet). Ett medelsoldygn är så gott som exakt 24 timmar (upp till ett fåtal tusendels sekunder kan skilja).
Tidmätningens historia
Solurens tidsangivelser kunde vara väl så exakta, men de var beroende av solljus och fungerade varken på natten eller vid mulet väder. Egyptierna utvecklade därför ett antal alternativa tidmätningsinstrument som vattenur, timglas och ett system för att mäta stjärnornas rörelser. Den äldsta beskrivningen av ett vattenur är från en gravinskription från 1500 f.Kr. där en egyptisk domstol officiellt identifierar dess uppfinnare. Det fanns flera olika typer av vattenur, vissa mer komplicerade än andra. En typ bestod av en skål med små hål i botten, som fylldes på med ett jämnt vattenflöde. När vattennivånådde markeringshål i skålens vägg angav den hur lång tid som förflutit. Det äldsta kända vattenuret hittades i farao Amenhotep I:s (1525–1504 f.Kr.) grav, vilket tyder på att de först användes i forntidens Egypten. En annan egyptisk metod för att mäta hur lång tid som förflutit nattetid var ett instruments som kallades merkhet som användes från cirka 600 f.Kr, framförallt i tempel. Den bestod av två markeringar som stod i linje med polstjärnan på en nord-sydlig meridian som markerades med hjälp av lodinje. Genom att observera stjärnornas rörelse i förhållande till den linje som en merkhet markerade kunde tiden läsas av med förhållandevis hög exakthet. I Babylonien utvecklades en variant av soluret som kallades skaphe. Det var format som en halvsfärisk skål med ett system av måttangivelser som bestod av linjer inristade på insidan av skålen. En liten stav i skålen placerad så att spetsen befann sig i sfärens centrum kastade en solskugga. Skuggans längd kunde sedan avläsas på linjesystemet. De babyloniska soluren spred sig snart till Grekland. Gnomon, det namn som grekerna gav uppfinningen, kom att namnge gnomoniken, vetenskapen i tidmätning, något som för grekerna blev en viktig vetenskap inom astronomin. Enligt antika grekiska källor gjorde filosofen Anaximander som levde omkring 600 f.Kr. så genomgripande förbättringar av soluret, att han senare kom att anges som dess uppfinnare. Vattenur eller clepsydrae var vanliga i det antika Grekland efter att de införts av Platon, som också uppfann en vattendriven väckarklocka. Platons väckarklocka beskrivs ibland som en behållare som innehöll blykulor som med en konstant hastighet vattenfylldes under natten intill att dess tyngdpunkt förändrats såpass att den tippade över varvid blykulorna ljudligt ramlade ned på ett kopparfat. Det oväsen som skapades var avsett att väcka Platons studenter vid akademin. En annan möjlighet är att klockan bestod av två kärl, förbundna med en hävert. Vatten fylldes på tills det nådde häverten, som transporterade vatten till det andra kärlet. Där skulle det stigande vattnet tvinga luft genom en alarmliknande visselpipa. Grekerna och kaldéerna ägnade sig regelbundet åt tidregistrering, som ett led i sina astronomiska observationer. En kaldeisk astronom, Berosus, uppfann omkring 300 f. Kr. hemicyclium, ett förbättrat solur, som han skapat genom att skära bort främre delen av skaphesolurets skål. Förbättringen innebar bland annat att skuggan lättare kunde avläsas. De grekiske astronomen Andronicus Cyrrhestes ledde byggandet av ett Vindarnas torn i Aten runt 100 f.Kr. Det var ett 12 meter högt torn som förutom vindriktningsmätare innehöll ett flertal solur och vattenur. Vid det antika Greklands rättegångar användes ofta vattenur (clepsydrae) och senare antog även romarna denna praxis. Det finns flera källor som i historiska dokument och litteratur nämner detta. Till exempel i Theaitetos säger Platon: "Those men, on the other hand, always speak in haste, for the flowing water urges them on" Ett annat omnämnande sker i Lucius Apuleius "The Golden Ass": upp steg en gammal man som åklagarvittne, som fick tala så länge som det fanns vatten kvar i klockan. Vattnet evakuerades genom hål i klockans bas. Det fanns även andra typer av vattenur, som istället byggde på hur lång tid en vattenbehållare tog att fylla upp, som samtidigt evakuerades.
