Realizzazione del quadrante

Il progetto Meridiana è stato proposto nell’ambito di “Progettiamo con la Matematica” da Monica  Sperandio e Michele Bossi dell’INAF di Brera, in collaborazione con Paola Magnaghi e Tullia Norando di FDS, agli allievi del Liceo Scientifico Statale ”Maria Gaetana Agnesi” Merate (LC).

Gli studenti Roberto Bellini, Matteo Panzeri, Marco Passoni, Diego Riva, Davide Stucchi, sotto la guida della docente Maria Airoldi, si sono impegnati nel lavoro, presentando la relazione finale Operazione Meridiana al concorso “I giovani e le Scienze” 2012.

In seguito gli allievi hanno realizzato per FDS il disegno del quadrante solare che è poi stato trasferito su supporto rigido per l’istallazione sul tetto del Dipartimento di Matematica. La fase di stampa, l’esecuzione dello gnomone e l’istallazione sono state seguite dal personale dell’INAF di Brera in collaborazione con personale d’Ateneo.

Scelta del materiale per il piano della meridiana

Il piano della meridiana è un quadrato di lato 1 metro. Il materiale scelto, di elevata rigidità e di ottima resistenza agli agenti atmosferici, noto come Eurobond, è un multistrato di spessore 3 mm, costituito dalla sequenza di strati di alluminio e polietilene nero; la faccia superiore è ricoperta con un film in materiale plastico su cui è impressa, attraverso stampa in quadricromia con colori resistenti ai raggi U.V., l’immagine del quadrante solare.

Scelta dello gnomone

Lo gnomone, realizzato in alluminio, ha la forma di un triangolo rettangolo in modo che l’isotropia del materiale garantisca, in presenza di dilatazioni termiche, le proporzioni tra i lati del triangolo e quindi l’ampiezza dell’angolo di inclinazione dell’ipotenusa rispetto al piano della meridiana, che è pari alla latitudine del Dipartimento. Inoltre essendo lo gnomone dello stesso materiale con cui è realizzato il piano della meridiana, è garantito anche il rispetto delle proporzioni tra gnomone e quadrante. L’altezza dello gnomone di 18 cm è stata scelta in relazione alle dimensioni del piano del quadrante, in modo che le curve di declinazione abbiano adeguata spaziatura fra loro, garantendo tuttavia che la curva di declinazione corrispondente al solstizio d’inverno intersechi le linee orarie almeno per le ore centrali della giornata. Lo gnomone, inoltre, è stato affilato (lungo l’ipotenusa del triangolo) per rendere più nitido il profilo dell’ombra; esso è fissato al piano della meridiana con opportuno sistema di ancoraggio a vite. Infine, per evitare riverberi di luce, è stato opacizzato attraverso anodizzazione.

Scelta dello sfondo e del motto

Il colore per lo sfondo è stato limitato a tinte chiare che meglio possano dare contrasto con l’ombra; è sembrato interessante inserire l’immagine di un fondo sabbioso per dare un aspetto antico e anche solenne alla meridiana. Infine è stato inciso sul piano del quadrante il motto originale “FULGEAT DIES SEMPER” in cui le iniziali delle tre parole compongono il logo del Laboratorio. Nella migliore tradizione delle meridiane, il senso del motto è soggetto a più interpretazioni.

Scelta del sito

Per la collocazione dell’orologio solare è stato individuato un posto libero da ombre di edifici e strumentazioni sulla copertura del Dipartimento. Vista l’impossibilità di accesso diretto al terrazzo da parte delle persone, è stato realizzato un sistema di registrazione, attraverso videocamera, che permette la visione in remoto del quadrante solare.

Allineamento del quadrante solare

Per installare la meridiana, è stata determinata la direzione del meridiano locale (direzione Nord –Sud) che deve coincidere con la linea del mezzodì locale dell’orologio solare. Anche se è possibile determinare tale direzione con l’uso di una bussola, nota la declinazione magnetica del luogo, si è preferito utilizzare il metodo “dei cerchi indù” che consiste nell'uso di un’asta fissata perpendicolarmente in O ad un piano orizzontale. Tracciato un cerchio, con centro in O, nell'arco di una giornata, il Sole descrive un’iperbole che incontrerà la circonferenza in due punti. La perpendicolare al segmento che unisce questi due punti fornisce la direzione del meridiano locale.