Digitalt solur
Ett digitalt solur är en klocka som visar den aktuella tiden med siffror som bildas av solljuset som träffar den. Precis som ett klassiskt solur innehåller enheten inga rörliga delar. Den använder ingen elektricitet eller andra tillverkade energikällor. Den digitala displayen ändras när solen går fram i sin dagliga kurs.
Metod
Det finns två grundläggande typer av digitala solur. En typ använder optiska vågledare , medan den andra är inspirerad av fraktal geometri.
Optisk fiber solur
Solljus kommer in i enheten genom en slits och rör sig när solen går fram. Solens strålar lyser på tio linjärt fördelade socklar av optiska vågledare som transporterar ljuset till en display med sju segment . Varje sockelfiber är ansluten till ett fåtal segment som bildar siffran som motsvarar solens position.
Fraktal solur
Den teoretiska grunden för den andra konstruktionen kommer från fraktal geometri . För enkelhetens skull beskriver vi en tvådimensionell (plan) version. Låt L θ beteckna en rät linje som går genom origo för ett kartesiskt koordinatsystem och gör vinkeln θ ∈ [0,π) med x -axeln. För varje F ⊂ ℝ 2 definiera proj θ F som den vinkelräta projektionen av F på linjen L θ .
Sats
Låt G θ ⊂ L θ , θ ∈ [0,π) vara en familj av vilka mängder som helst så att G θ är en mätbar mängd i planet. Då finns det en mängd F ⊂ ℝ 2 sådan att
- G θ ⊂ proj θ F ;
- måttet på mängden proj θ F ∖ G θ är noll för nästan alla θ ∈ [0,π) .
Det finns en uppsättning med föreskrivna projektioner i nästan alla riktningar. Denna sats kan generaliseras till tredimensionellt rymd. För ett icke-trivialt val av familjen G θ är den ovan beskrivna mängden F en fraktal.
Ansökan
Teoretiskt är det möjligt att bygga en uppsättning masker som producerar skuggor i form av siffror, så att displayen ändras när solen rör sig. Detta är det fraktala soluret.
Teoremet bevisades 1987 av Kenneth Falconer . Fyra år senare beskrevs det i Scientific American av Ian Stewart . Den första prototypen av ett digitalt solur konstruerades 1994; den skriver siffrorna med ljus istället för skugga, vilket Falconer bevisade. 1998 installerades ett digitalt solur för första gången på en offentlig plats ( Genk, Belgien) . Det finns fönster- och bordsversioner också. Julldozer publicerade i oktober 2015 ett 3D-tryckt modellsolur med öppen källkod .