Il piano equatoriale

All'origine della costruziome del grande strumento meridiano descritto in seguito, ci sono le immagini e lo studio dei grandi strumenti indiani dei giardini astronomici che l'astronomo di corte Jai Singh costruì nel XVIII secolo.
L'uso didattico dei giardini astronomici, oltre al loro uso astrologico e speculativo, ha sempre costituito un'evocazione che ci ha portati a costruire strumenti per osservare gli astri, sostituendo alla pietra bianca e rossa dell'India il legno e le corde.

Da anni a Cenci abbiamo costruito uno strumento in cui un piano equatoriale permette di sdraiarsi, in modo tale da guardare il cielo proprio come se si fosse in piedi all'Equatore, o, per le proprietà geometriche della sfera della Terra, come se si fosse sdraiati in terra al polo Nord.

Un palo, perpendicolare al piano d'appoggio suddetto, punta la stella Polare, che è così indicata a tutti: basta poggiare l'occhio lungo il palo, di notte, col cielo limpido, e la stellina in cima al palo è proprio la stella Polare.

Si chiama "piano equatoriale" quel piano che passa per il cerchio massimo detto Equatore terrestre e che, ovviamente, passa per il centro della Terra. Poiché la Terra è sferica, un piano parallelo al piano equatoriale risulta:

	tangente ai poli della Terra,
	perpendicolare al piano dell'orizzonte all'Equatore,
	obliquo rispetto al piano dell'orizzonte alle altre latitudini.

Poiché tale piano equatoriale, e tutti i piani ad esso paralleli, sono per definizione perpendicolari all'asse polare, risulta che ad ogni latitudine "l", compresa tra 0° e 90°, si ha la situazione illustrata nella figura, in cui:

l'asse polare, che punta in direzione della stella Polare, è inclinato, rispetto al piano dell'orizzonte astronomico, di un angolo pari alla latitudine "l"

e il piano equatoriale è inclinato di un angolo pari alla colatitudine, cioè il complemento a 90° della latitudine (90° - l).

Una caratteristica di questo strumento è che, se di giorno ci aiuta a capire qualcosa dello spostamento del Sole, di notte ci aiuta a collegare gli elementi della geometria astronomica anche alla sfera delle stelle.
Nel tempo è stato trasformato, fino all'ultimo esemplare: ci si può salire sopra e per i bambini è enorme. La grande dimensione è importante per affrontare il problema

	della visione dello spazio tridimensionale e sferico,
	e della geometria dello spazio.

Troppo spesso la scuola lavora solo in spazi ristretti e appiattisce il mondo a tre dimensioni su quaderni e lavagne.

L'ideale spostarsi nello spazio, dal Polo all'Equatore, è importante per poter leggere gli orologi solari: sul piano equatoriale viviamo direttamente con il corpo le diverse posizioni e possiamo fare prove macroscopiche di ciò che is vede da altri punti sulla Terra.

C'è un altro motivo che è già presente nei giardini astronomici indiani: per minimizzare gli errori, si costruiscono strumenti più grandi.

Il giorno degli Equinozi vediamo effettivamente il Sole passare raso il piano equatoriale e di notte le stelle della costellazione di Orione fanno quel percorso, come le altre costellazioni equatoriali: la declinazione positiva e negativa delle stelle assume significato. C'è un'astronomia orale, senza numeri, che possiamo leggere con questo strumento.

Il piano equatoriale può essere usato come base per un Quadrante Solare Equatoriale: quello in cui le linee orarie distano precisamente 15° l'una dall'altra (vedi foto).

	La parte superiore sarà raggiunta dal Sole e dalle ombre dello gnomone tra il 21 marzo e il 23 settembre (primavera ed estate), quando la declinazione del Sole è positiva,
	e la parte inferiore tra il 23 settembre e il 21 marzo (autunno e inverno), quando la declinazione del Sole è negativa.

Ecco lo schema costruttivo del piano equatoriale per una latitudine di 50°.