Primul instrument astronomic, gnomonul
a. Importanta si actualitatea observatiilor cu instrumente pre-galileene
Cu incepere de la Galileo Galilei - mai precis, din anul 1611 - astronomia este asociata cu luneta sau cu telescopul, instrumente de observare considerate indispensabile pentru observarea corpurilor si sistemelor cosmice. Aceste instrumente vor fi prezentate intr-un alt capitol. Aici vrem sa atragem atentia cititorului asupra unui fapt deloc neglijabil, dar din pacate de multe ori neglijat: pasul decisiv, de la imaginea Universului oferita de simturile noastre - asa-numita "conceptie geocentrica" - la o imagine mai realista ("conceptia heliocentrica") a fost facut de omenire pe baza observatiilor astronomice efectuate cu instrumente extraordinar de simple, aproape cu "ochiul liber".
Chiar si legile lui Kepler (contemporanul lui Galilei), care sunt utilizate si astazi pentru a calcula cu anticipatie pozitiile pe care le vor ocupa planetele - in spatiu si pe cerul nostru - au fost descoperite pe baza observatiilor efectuate cu instrumentele de dinainte de Galilei (pre-galileene).
Dar, dincolo de importanta istorica evidenta a observatiilor astronomice cu instrumente pre-galileene, aceste observatii isi pastreaza un inalt grad de actualitate, in special pentru introducerea in astronomie, deci din punct de vedere pedagogic; in textul de fata vom incerca sa argumentam aceasta asertiune cu cateva exemple.
Inainte de a trece la prezentarea lor, sa subliniem, mai intai, faptul ca - nu numai in astronomie! -  gradul de complexitate al instrumenteleor si procedeelor de masurare este dictat de gradul de precizie pe care ne propunem sa-l atingem; or, cand incepem sa studiem fenomenele ceresti, nu utem avea pretentia de a atinge cele mai mari precizii posibile! si, in plus, uneori - pur si simplu - nu avem la dispozitie instrumentele pe care le-am dori; in astfel de situatii, in loc de a nu face nimic, este preferabil sa utilizam ceea ce este la indemana noastra si procedand cu toata atentia, sa efectuam masuratorile dorite cu maximum de precizie posibila in conditiile date. Nu de putine ori, astfel de masuratori se pot dovedi deosebit de utile, valoroase chiar din punct de vedere stiintific, nu numai educativ; speram ca exemplele prezentate capitolele precedente sunt sugestive in acest sens.
Astronomia, printre altele, ne invata sa cercetam in mod eficient natura cu mijloace extrem de limitate, deoarece - in raport cu imensitatea si complexitatea Universului - mijloacele noastre vor fi, intotdeauna, drastic limitate. Capacitatea de a exploata in mod inteligent mijloacele cele mai simple este o calitate care merita sa fie cultivata si inclusa in formatia omului modern, fiind o componenta importanta a relatiei sale "ecologice" cu lumea inconjuratoare. Vom vedea - in sectiunile urmatoare - ca aceasta calitate nu vine in contradictie cu abilitatea de a utiliza cea mai moderna si sofisticata tehnologie instrumentala ci - dimpotriva, este complementara acesteia, stimuland utilizarea ei eficienta si creatoare.
In plus, capacitatea de a utiliza eficient mijloacele simple, aflate la indemana tuturor, este un factor care contribuie la formarea unei gandiri clare, "aerisite", cu o logica riguroasa, capabila de conceptualizare creatoare.
b. Miscarea aparenta diurna a Soarelui
Rasaritul Soarelui "sterge" toate stelele de pe cer; lumina deosebit de puternica a astrului zilei se imprastie in atmosfera si tot cerul devine luminos. Fondul cerului de zi, mult mai stralucitor decat cele mai stralucitoare stele, face ca acestea sa nu mai poata fi vazute, chiar daca se afla deasupra orizontului; numai Luna poate fi zarita, extrem de palida si stearsa. Dupa rasaritul Soarelui, se poate constata deplasarea inceata dar continua a acestuia atat "in sus" cat si "la dreapta".
"Miezul zilei" este tocmai momentul in care Soarele ajunge "cel mai sus"; dupa acest moment, Soarele parcurge un drum simetric cu cel de pana acum, coborand spre dreapta pana cand apune (fig. 1.10). Din expresia initiala "la miez de zi" a derivat "amiazazi", iar apoi "amiaza" si "miazazi"; "amiaza" indica momentul culminatiei Soarelui, iar "miazazi" punctul cardinal Sud, in directia caruia are loc aceasta culminatie.
Punctul cardinal Nord ("miazanoapte"), diametral opus, indica directia in care se afla Soarele la "miezul noptii".
Figura 1.10
Evident, o descriere atat de generala si aproximativa ca aceea de mai sus duce la ideea ca, la fel ca toti astrii, Soarele este fix pe sfera cereasca, participand,ca si acestia, la rotatia diurna a acesteia in jurul axei lumii. Este primul "model matematic" privind miscarea aparenta a Soarelui, care se impune atentiei noastre; din acest model rezulta ca miscarea aparenta a Soarelui ar trebuie sa fie identica, in toate zilele.
Dar, la o observare mai indelungata - si ceva mai atenta - se poate constata ca in diferite perioade ale anului Soarele...