શંકુ (Gnomon) : મુખ્યત્વે સૂર્યનાં ખગોળીય અવલોકનો માટે ઘણા પુરાણા સમયથી વપરાતી એક રચના. સૂર્યઘડી દ્વારા સમયના માપન માટે પણ આ એક પાયાની રચના છે. આ પ્રકારનાં સાધન પ્રાચીન ભારત, બૅબિલોનિયા તેમજ ઇજિપ્તમાં વપરાતાં હતાં અને ગ્રીક લોકોએ ઈ. પૂ. 600ના અરસામાં બૅબિલોનિયન પ્રજા દ્વારા આનો ઉપયોગ કરવાની રીત અપનાવી. ઍનેક્ઝીમિદર નામના ગ્રીક તત્વજ્ઞાનીનો આ રચનાના શોધક તરીકે ઉલ્લેખ થયો છે.
શંકુ
આની રચનામાં એક સમતલ સપાટી પર શંકુ આકારનો સ્તંભ બરાબર ઊર્ધ્વ (vertical) રહે એ પ્રમાણે સ્થાપિત કર્યો હોય છે. જેમ સ્તંભની ઊંચાઈ વધુ તેમ અવલોકનો વધુ ચોકસાઈપૂર્વકનાં લઈ શકાય. આના ઉપયોગમાં, સૂર્યના પ્રકાશમાં સમતલ સપાટી પર જે સ્થાને સ્તંભની ટોચનો પડછાયો મળે તે સ્થાન નોંધવાનું હોય છે. આ સ્થાન આકાશમાં સૂર્યની તત્કાલીન સ્થિતિ અનુસારનું હોઈ ભૂમિતિ દ્વારા આ સ્થાન તથા સ્તંભની ઊંચાઈ પરથી આકાશી ગોલક પરનું સૂર્યનું સ્થાન જાણી શકાય છે. આ પ્રકારનાં અવલોકનો પરથી કયાં અગત્યનાં ખગોળીય પરિમાણો નોંધી શકાય તેનાં કેટલાંક ઉદાહરણ અહીં પ્રસ્તુત છે.
સ્થાનિક સૂર્યનો વેધ–સમય : જે સમયે સૂર્ય આકાશમાં, શિરોબિંદુ (ખ સ્વસ્તિક) પરથી પસાર થતા ઉત્તર-દક્ષિણ વર્તુળને ઓળંગે તે સમયે દિવસ દરમિયાન પડછાયો ટૂંકામાં ટૂંકો થયેલો જણાય. આ સમયને સૂર્યનો સ્થાનિક વેધ-સમય (transit-time) કહેવાય છે. આ સમય સ્થાનિક મધ્યાહ્ન પણ થાય. (જોકે વ્યાવહારિક સ્થાનિક મધ્યાહ્ન તારવવા માટે કેટલાંક કારણોસર આમાં થોડો સુધારો કરવો પડે છે.) આ સમયે સ્તંભની ટોચના પડછાયા અને સ્તંભના પાયાને જોડતી રેખા બરાબર ઉત્તર-દક્ષિણ દિશાઓ દર્શાવશે. આ રીતે કોઈ પણ સ્થાન માટે પ્રમુખ ચાર દિશાઓ નક્કી થઈ શકે છે.
ઉત્તરાયન અને દક્ષિણાયન દિવસો : વર્ષ દરમિયાન આકાશમાં સૂર્યનો દૈનિક માર્ગ આકાશી વિષુવવૃત્તની ઉત્તર અને દક્ષિણ તરફ ફેરવાતો રહે છે. 21 જૂનના દિવસે તે તેની મહત્તમ ઉત્તરે હોય અને ત્યારબાદ દક્ષિણ તરફ ફેરવાતો જાય; આ દિવસ દક્ષિણાયનનો દિવસ થયો. આ જ પ્રમાણે 22 ડિસેમ્બરે તે તેના મહત્તમ દક્ષિણ સ્થાનેથી ઉત્તર તરફ ખસવા માંડે તે ઉત્તરાયનનો દિવસ કહેવાય. 23 સપ્ટેમ્બર અને 21 માર્ચના દિવસોએ આ ‘રવિમાર્ગ’ આકાશી વિષુવવૃત્તને ઓળંગે અને આ દિવસો અનુક્રમે શરદસંપાત અને વસંતસંપાતના દિવસો કહેવાય. શંકુ દ્વારા સૂર્યના પડછાયાનાં અવલોકનો પરથી વર્ષના આ ચાર પ્રમુખ દિવસો જાણી શકાય છે. પૃથ્વી ઉપર કર્કવૃત્ત અને મકરવૃત્તની વચ્ચેનાં સ્થાનો પર, સ્થાનિક મધ્યાહ્નસમયે ઉત્તરાયન દિવસે સ્તંભનો પડછાયો ઉત્તર તરફ વધુમાં વધુ લાંબો જણાય અને દક્ષિણાયનના દિવસે તે દક્ષિણ તરફ વધુમાં વધુ લંબાઈ ધરાવતો જણાય. કર્કવૃત્ત ઉપરના સ્થાનેથી તો મધ્યાહ્નસમયે દક્ષિણાયનના દિવસે આ પડછાયો બરાબર પાયા પર જ પડતો જણાય; અને ઉત્તરાયનના દિવસે તે મકરવૃત્ત પર આવેલ સ્થાને બરાબર પાયા પર પડતો જણાય. આ રીતે કર્કવૃત્તથી સ્થાન કેટલું ઉત્તર કે દક્ષિણ તરફ આવેલ છે તે (અક્ષાંશ) નક્કી થઈ શકે. ઉપરાંત સંપાતના દિવસોએ સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે આ પડછાયો અનુક્રમે બિલકુલ પશ્ચિમ તથા પૂર્વમાં પડતો જણાશે.
ઉપર્યુક્ત કારણોસર પ્રાચીન સમયમાં વાર્ષિક કૅલેન્ડર તેમજ વર્ષના ચાર પ્રમુખ દિવસો નક્કી કરવા માટે આ સાધન ઘણું જ ઉપયોગી થતું હતું.
સૂર્યઘડી દ્વારા સમય તારવવા માટે પણ પડછાયાની સ્થિતિનાં અવલોકનો લેવામાં આવે છે.
જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ