Гномон
Гно́мон (греч. γνώμων), простейший и один из древнейших астрономических инструментов. Представляет собой вертикальный стержень, укреплённый на горизонтальной площадке. В солнечный день по длине и направлению тени стержня можно определить высоту и азимут Солнца, а также широту места (если известно склонение Солнца). Самая короткая в течение суток тень наблюдается в истинный полдень, а её направление определяет положение местного меридиана по полуденной линии. Измеряя длину тени в течение года, древние астрономы определяли моменты летнего и зимнего солнцестояний. Гномон может служить солнечными часами. В этом случае гномон представляет собой прямоугольный треугольник, гипотенуза которого параллельна оси вращения Земли, т. е. острый угол при основании равен широте места и в Северном полушарии направлен на юг, а горизонтальная площадка служит циферблатом.
Роль гномона может играть узкая вертикальная щель в непрозрачном экране, пропускающая солнечный луч к горизонтальной поверхности, а также отверстие в стене или потолке строения.
Гномон известен с древности у многих народов по всему миру. Он служил для счёта времени (в том числе как главный элемент солнечных часов), геодезических измерений, определения сторон света, географической широты. В Древнем Египте монументальные обелиски, выполнявшие функцию гномонов, известны не позднее эпохи Древнего царства. Существовали также переносные гномоны в виде посохов с загнутым наконечником. Широкое распространение гномон имел в Месопотамии. Результаты сделанных с его помощью астрономических наблюдений приведены в трактате «MUL.APIN» (не позднее 7 в. до н. э.).
Согласно Геродоту, греки заимствовали гномон у вавилонян (Геродот. История. II. 109). В позднейшей античной традиции его изобретение приписывалось философу Анаксимандру (Диоген Лаэртский. О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов. II. 1). В античном мире солнечные часы на основе гномона использовались как архитектурный элемент (например, Башня ветров в Афинах, 2 или 1 в. до н. э.), компонент садово-паркового дизайна. Роль монументального гномона играл 30-метровый обелиск фараона Псамметиха II (595–589 гг. до н. э.), привезённый из Египта в Рим императором Октавианом Августом и установленный на Марсовом поле. Вокруг него, вероятно, был размечен циферблат со знаками зодиака (т. н. Solarium Augusti; с 18 в. обелиск находится на площади Пьяцца ди-Монте-Читорио). Обелиск был установлен таким образом, что тень от него 23 сентября – в день рождения Августа – указывала на воздвигнутый им Алтарь мира.
В Китае астрономические измерения с использованием гномона упоминаются в ряде древнейших текстов («Ши Цзин» и др.). В математико-астрономическом трактате «Чжоу би суань цзин» (между 3 в. до н. э. и 1 в. н. э.) приведены результаты древнейших измерений, сделанных не позднее 6 в. до н. э. Как гномон идентифицировали остатки шеста длиной около 2 м с разноцветными полосками, найденные в 2002 г. при раскопках «царской могилы» в Таосы (24–19 вв. до н. э.). В Индии гномоны (śaṅku) упоминаются в источниках с 5 в. до н. э., использовались в том числе для точного определения сторон света при возведении алтарей.