ساعت خورشیدی
ساعت آفتابی وسیلهای است که زمان را با استفاده از مکان خورشید در آسمان میسنجد. معمولترین نوع ساعت آفتابی از میلهای ساخته شده است که روی صفحهای قرار دارد و ساعتهای شبانهروز روی صفحه نشانهگذاری شدهاند. وقتی مکان خورشید در آسمان عوض میشود، مکان سایهٔ میله هم روی صفحه جابهجا میشود و ساعت را نشان میدهد.
توالی فصلها و تاثیر آن بر زندگی انسانها از زمانهای دور، دانش تقویم را به نیازی اصلی انسان در تمدنهای بزرگ تبدیل کرد. موضوع اصلی تقویم سنجش و اندازهگیری زمان بود و در این میان دانستن مدت روز و داشتن زمان آن بسیار مهم مینمود. حضور خورشید در آسمان و تکرار روز و شب اندیشهٔ ساخت نخستین ابزار برای سنجش زمان را در انسان ایجاد کرد و به این ترتیب ساعتهای آفتابی به عنوان اولین ساعتها ساخته شد و با درک بهتر انسان از کارایی کرهٔ آسمانی پیشرفت بیشتری کرد.
براساس نوشتههای هرودوت قدمت این ساعتها به ۵۰۰۰ سال قبل برمیگردد و او ساخت این ابزار را به سومریها و کلدانیها نسبت میدهد، اقوامی که در منطقهٔ بینالنهرین میزیستند. بر مبنای مدارک موجود نخستین کسی که به محاسبات نظری ساعتهای آفتابی توجه کرد و باعث رواج آنها شد، آنکسیماندر اهل ملطیه در قرن ۶ پیش از میلاد بود. در این دوران بود که ساعتهای آفتابی در نقاط مختلف امپراطوری یونان گسترش یافت.
خارج از تمدن یونان، در حدود ۳۴۰ سال پیش از میلاد ستارهشناسی کلدانی به نام بروسوس نخستین ساعت آفتابی کروی را طراحی کرد. در این ساعت آفتابی جذاب شاخص درون نیمکرهای واقع بود که علاوه بر نشان دادن زمان بر حسب یک تقسیمبندی ۱۲ ساعتهٔ طول روز، بلندای سايه نيز فصلها را مشخص میکرد.
نخستین ساعتهای آفتابی که شاید حتی پیش از این اقوام نیز بوده است، تنها گذر خورشید را از نصف النهار ناظر را مشخص میکرد که همان ظهر شرعی است. سومریها این ساعت را گسترش دادند و اولین نمونه ساعتهای آفتابی عمودی را ساختند. در این ساعتها که سادهترین نوع ساعتهای آفتابی است، یک شاخص عمودی سایهای بر صفحهای میاندازد که تقسیمبندی آن نشانگر ساعتهای روز است.ساعتهای آفتابی معمولی، زمان ظاهری خورشیدی را نشان میدهند. این زمان با زمانی که از ساعت میخوانیم کمی فرق دارد و در طول سال تا حدود ۱۵ دقیقه جابهجا میشود. این ساعتها تنها ۴ روز در طول سال با ساعتهای مکانیکی مطابقت دارند (۱۶ آوریل، ۱۴ ژوئن، ۲ سپتامبر و ۲۵ دسامبر). این پدیده به این خاطر است که راستای محور چرخش زمین به دور خود کاملاً ثابت نیست و زمین هنگام چرخش به دور خود کمی تاب میخورد. ساعتهای آفتابی دقیق همیشه جدول یا نموداری در کنار خود دارند که این اختلاف زمان را در ماههای مختلف سال تصحیح میکند. برخی دیگر از ساعتهای آفتابی پیچیده نیز با خمیدهکردن خط ساعتها روی صفحهٔ خود یا با روشهای دیگر مستقیماً ساعت درست را نشان میدهند.