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Mittagsuhr / Datumssonnenuhr

Unsere Zeitmessung beruht auf einer sogenannten fiktiven (mittleren) Sonne, die sich mit konstanter Geschwindigkeit von Ost nach West entlang des Himmelsäquators bewegt. Sie erreicht um 12.00 Uhr Ortszeit den höchsten Stand und steht dann genau im Süden. Die Bewegung der wahren Sonne aber ist von der der mittleren Sonne verschieden. Die Relativbewegung von wahrer und mittlerer Sonne im Laufe eines Jahres lässt sich durch den Schattenwurf eines Stabes veranschaulichen. Man markiert einfach täglich um 12.00 Uhr Ortszeit (mittlere Sonne stets am gleich Ort) die Position des Schattens der Stabspitze, die hier durch eine Kugel hervorgehoben ist. Im Ergebnis entsteht eine langgestreckte "8", die Lemniskate genannt wird.
Die Relativbewegung von wahrer und mittlerer Sonne hat zwei Ursachen: Erstens die Neigung der Erdachse gegen die Bahnebene und zweitens die Tatsache, dass die Erde die Sonne auf einer Ellipse und nicht auf einer Kreisbahn umläuft. Der erste Effekt führt zu jahreszeitlich wechselnden Höchstständen der wahren Sonne und bestimmt somit die Längsausdehnung der "8". Bahnneigung und Exzentrizität leisten jeweils einen Beitrag dazu, dass wahre Sonne und mittlere Sonne nicht zum gleichen Zeitpunkt im Süden stehen. Diese als "Zeitgleichung", besser "Zeitausgleichung", bezeichnete Differenz, die maximal 16 Minuten betragen kann, bestimmt die Querausdehnung der "8".

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