Equazione del tempo

L’equazione del tempo è la differenza tra il tempo solare vero e il tempo solare medio.

Il giorno solare, cioè l’intervallo di tempo compreso da due successivi passaggi al meridiano del Sole vero non è costante ma varia durante l’anno. Ciò è dovuto sostanzialmente al fatto che l’orbita della Terra è ellittica e la sua longitudine eliocentrica non cresce uniformemente. Per la seconda legge di Keplero la Terra è più veloce al perielio e più lenta all’afelio. Anche la perturbazione dovuta alla Luna e ai pianeti contribuisce, pur in minima parte, ad aumentare questa variabilità. Inoltre il Sole percorre l’eclittica, il cui piano è inclinato rispetto al piano dell’equatore celeste. Tutti questi fattori determinano una crescita non uniforme dell’ascensione retta del Sole e di conseguenza la variabilità del giorno solare.

La necessità di trovare una scala di tempo solare uniforme ha portato alla definizione di tempo solare medio per mezzo di un espediente matematico. Immaginiamo un Sole fittizio che si muove lungo l’eclittica a velocità costante e la cui posizione coincide con quella del Sole vero soltanto quando la Terra è al perielio e all’afelio. Poi immaginiamo un secondo Sole fittizio, chiamato Sole medio, che percorre l’equatore a velocità costante e che coincide con il Sole fittizio soltanto agli equinozi. L’ascensione retta di questo Sole medio cresce uniformemente.

Il Sole medio permette la definizione di una scala di tempo solare uniforme: il tempo solare medio.

L’equazione del tempo rappresenta, in sostanza, l’accumulo di anticipi o ritardi del passaggio al meridiano del Sole vero rispetto al passaggio del Sole medio. Detto in altre parole, essa rappresenta la differenza tra l’ora segnata da un buon orologio meccanico (tempo solare medio) rispetto all’ora segnata da un orologio solare (tempo solare vero).

Tale differenza è espressa di solito in minuti e il suo valore assoluto non supera mai i 20 minuti. Quando l’equazione del tempo è positiva significa che il Sole vero attraversa il meridiano prima del Sole medio, e viceversa. Per ottenere una visione di come varia l’equazione del tempo durante l’anno, basta selezionare il Sole come oggetto delle effemeridi e aprire la pagina dei grafici. Si impostano come date iniziale e finale due anni successivi (es. 2016/01/01 e 2017/01/01), e si imposta l’intervallo di calcolo di 1 giorno.

In origine, le tavole dell’equazione del tempo erano utilizzate per calcolare la posizione del Sole medio in funzione della posizione osservata del Sole vero e quindi per sincronizzare gli orologi meccanici. Successivamente, con il perfezionamento degli strumenti meccanici, il loro ruolo si capovolse.