thumb|La proyección gnomónica ha acompañado a la humanidad en sus primeros pasos científicos y se ha relacionado con la medición del tiempo, sobre todo del denominado tiempo solar. thumb|Reloj solar diseñado por René R. J. Rohr. Posee una tabla y un diagrama lateral que lo convierte también en lunar. La historia de la gnomónica es parte de la historia tanto de la astronomía como de la matemática, y en parte también de la historia de la tecnología. La gnomónica es el estudio de la medición del tiempo mediante el empleo de relojes solares, e involucra tanto su diseño como su construcción y sus propiedades geométricas. Durante la historia de la humanidad ha habido diferentes sistemas horarios, y antes de la aparición de los relojes mecánicos en el siglo eran los instrumentos más habituales mediante los que se medía el tiempo, junto con clepsidras y otros dispositivos como relojes de arena y de fuego (siguiendo la armonía de los cuatro elementos). Su diseño y construcción han contribuido no solo a la consciencia de la percepción del tiempo, sino también al progreso de la medición del tiempo por parte de la ciencia. La existencia de los cuadrantes solares era habitual en las ciudades, en los templos, en las casas privadas, hasta la aparición de métodos más fiables de medir el tiempo.
La evolución de la gnomónica se ha visto influenciada por los diversos requerimientos para medir el tiempo que han existido a lo largo de la historia de la humanidad. A veces estas necesidades han estado ligadas a las normas religiosas, en otros casos a las necesidades económicas, en algunas ocasiones a las necesidades sociales. Su auge se ve marcado por la mejor comprensión del movimiento del sol sobre la esfera celeste, así como por la disponibilidad de mejores formalismos matemáticos capaces de desarrollar eficientemente la gnomónica como una ciencia. Uno de los teóricos que primero desarrolló la teoría gnomónica desde la demostración fue el astrónomo alemán Cristóbal Clavio, abriendo un «periodo dorado» que estuvo marcado por el diseño de relojes con mayores prestaciones en la medición del tiempo, así como por la creciente cantidad de libros publicados sobre gnomónica. Este periodo coincide, paradójicamente, con los avances de los primeros relojes mecánicos en el siglo ,Waugh AE (1973). Sundials: Their Theory and Construction. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-22947-5. siendo abandonados como instrumentos de medir el tiempo en las naciones occidentales ya a mediados del siglo . En el siglo ya se comenzaron a descubrir proyecciones no-gnomónicas capaces de medir el tiempo (en realidad cualquier transformación conforme permite hacerlo).
A partir del siglo su decadencia en el uso como instrumento de medida del tiempo irá creciendo progresivamente, a medida que quedan relegados por otras formas más precisas de medir el tiempo. A pesar de todo, a comienzos de siglo se produjo un desarrollo importante en la gnomónica teórica debido a un conjunto de estudiosos alemanes que desarrollaron los métodos de la geometría analítica aplicados a la gnomónica clásica, logrando unos buenos resultados con la creación de nuevos tipos de relojes y explicaciones añadidas al trazado de las líneas horarias. En la actualidad los relojes solares, y la gnomónica en general, forman parte de una curiosidad y entretenimiento de aquellos que quieren introducirse en el mundo de la «astronomía menor», ya que existen numerosas asociaciones privadas, a veces vinculadas a grupos de astronomía y/o relojería a lo largo del mundo. Los relojes de sol, a pesar de este esfuerzo, se han relegado a simples elementos decorativos colocados en las fachadas, jardines o paseos marítimos.
Gnomónica prehistórica
thumb|Movimiento nocturno de las estrellas. La conexión entre el movimiento nocturno de las estrellas y el diurno por el Sol fue uno de los hitos en la medición del tiempo. Es muy posible que la medición del tiempo fuera una de las primeras actividades intelectuales de la humanidad. La predicción y planificación de eventos naturales proporcionaba ventajas a las sociedades primitivas que lo medían. Es posible que ocurriera en el período Neolítico, justo cuando la economía de las sociedades humanas evolucionó desde la recolección, la caza y la pesca a la agricultura y la ganadería. Actividades que necesitan de la planificación, es decir, de la medición del tiempo. El acto de medir surgió de la simple observación de fenómenos periódicos en la naturaleza, como pueden ser la sucesión de días y noches, la evolución de las estaciones del año, las cosechas, la migración de las aves, etc. Todo ello quizás le confirió al hombre primitivo la necesidad de medir el tiempo con el objeto de predecir el mundo que le rodea, de poder realizar las actividades agrícolas, como es la plantación. Ciertamente, la medición del tiempo en estos primeros instantes se debe a un concepto de medida de un instante ubicado en un ciclo. De esta forma, pronto se cayó en la cuenta de que mediante la observación de las sombras se podían predecir los fenómenos naturales. La construcción de complejos sistemas pétreos en las primeras arquitecturas que emplean alineamientos, con el objeto de predecir fenómenos naturales, como es la determinación de la llegada de las estaciones, son ejemplos de esta necesidad primitiva. Surgen de esta forma estructuras como Stonehenge, Avebury y otros sitios indicando el conocimiento cíclico del sol sobre la esfera celeste que ya poseía el hombre primitivo.
Al colocar una estaca clavada en el suelo, se puede observar cómo el movimiento diurno del Sol repite el recorrido de la sombra un día tras otro. Pronto surge la necesidad de colocar marcas que permitan averiguar el recorrido diurno de la sombra: las horas. Al observar la sombra de estas estacas a lo largo del año, se podría detectar cómo en los meses fríos de invierno las sombras eran largas, mientras que las sombras de los meses calurosos de verano eran más cortas. Este ciclo de sombras largas y sombras cortas coincidía con el concepto cíclico de año. De esta forma, la observación de la sombra proporcionaba la sensación de medir dos clases de ciclos, los diurnos y los anuales. La observación de la naturaleza durante las noches hizo ver que las estrellas en su movimiento nocturno mostraban también un ciclo. Pronto la observación de estos ciclos dio ventajas adaptativas a las culturas que lo establecían como método de observación, pues permitía una predicción más precisa de las cosechas, las recolecciones, las plantaciones. Es por esta razón por la que las culturas con capacidades de medir el tiempo prevalecieron sobre las que no lo hacían. En Occidente, una de las culturas que primero dedicó esfuerzo en medir el tiempo fue la babilónica, y obtuvieron con ello una ventaja económica frente a sus vecinos. Sus primitivos conocimientos sentaron las bases de la medición del tiempo en posteriores culturas, como la egipcia.
Gnomónica en el Antiguo Egipto
La astronomía egipcia fundamentaba sus observaciones científicas en la posibilidad de medir el tiempo. Con ello lograban una mayor capacidad de predicción de las periódicas crecidas del Nilo, y de este modo planificaban mejor las cosechas, redundando al final en una mejor producción de alimentos. Los astrónomos egipcios dividían el transcurso del Sol en doce partes iguales, e igualmente lo hacían con la noche, es decir, empleaban un sistema de veinticuatro divisiones. A cada división la denominaban «hora» y, como es de suponer, su longitud era de duración diferente a lo largo de los días del año. Durante los meses de primavera y verano, las horas del día eran más amplias, mientras que las de las doce horas de la noche eran cortas. En los meses de otoño e invierno, la situación se invertía, y las horas nocturnas se alargan día a día, mientras que las diurnas se van acortando en similar proporción. Sobre el sistema horario del Imperio Antiguo se poseen numerosos ejemplos de tablas describiendo relojes estelares. El ideograma de la división en horas ya aparece en los textos de las Pirámides y se transcribe como wnwt. La vigilancia de las horas diurnas y nocturnas, y su recuento a lo largo del año, recaía en sacerdotes. Se utilizaba la división mediante el número doce por ser el número entero que posee más divisores tras el número diez. Esta característica facilitaba la manipulación matemática del tiempo y el cómputo de posiciones estelares.
Medida del tiempo: horas temporarias
Los egipcios dedicaban ciertos sacerdotes a las tareas de conteo de referencias estelares a lo largo de todas las noches del año. La observación nocturna se focalizaba en registrar el paso de los decanos, o grupos estelares, que hacían de posiciones de referencia en el movimiento nocturno de la esfera celeste. La primera hora empezaba durante el crepúsculo (atardecer), justo al comenzar a verse las estrellas de la noche, y finalizaba dando paso a la segunda hora, cuando se producía el orto helíaco del primer decano, y así sucesivamente durante la noche. De esta manera, los sacerdotes contaban los doce decanos a lo largo de la noche, tras el último se producía el amanecer del Sol. Realizaban el conteo nocturno de las horas, siguiendo para ello las descripciones encontradas en las tablas de los relojes estelares que estaban íntimamente relacionadas con el calendario egipcio. Se han encontrado numerosas tablas de este tipo datadas entre las dinastíasIX y la XII, que fue cuando fueron empleadas con mayor frecuencia. Los dioses frecuentemente mencionados en las tablas hacen ver que algunas estrellas eran poseedoras de una posición divina, tal es Ra (identificado con el Sol), Nut, Mesjetiu (relacionada con la Osa Mayor), etc. En el Imperio Nuevo se desarrollan nuevos métodos de contabilizar las horas nocturnas, aparecen los relojes ramésidas fundamentados en los tránsitos decanales al culminar.
Las tablas del Nuevo Imperio carecen de decanos, o estrellas, haciendo culminación en los primeros instantes del crepúsculo, y esto hace suponer que las primeras horas se contabilizasen mediante clepsidras (relojes de agua) como apoyo a las medidas. Es posible que estas clepsidras se calibrasen empleando ortos o culminaciones de estrellas de referencia. Estos relojes servían para medir la evolución de las horas del día y de la noche. Hay ejemplos de este instrumento en las paredes de la tumba de Amenemhat descubierta en 1885. Otros ejemplos, como la tumba encontrada en Karnak en 1904, muestran en sus inscripciones talladas sobre alabastro cómo se llenaba de agua el recipiente y se vaciaba a un ritmo que se medía en el sistema temporario (tanto nocturno como diurno). La medición del tiempo mediante el sistema de horas temporarias se remonta a los periodos primigenios del Antiguo Egipto, y algunos autores como Otto Neugebauer apoyan esta evidencia. La medición de las horas nocturnas continuaba por el día; si por la noche las estrellas eran la referencia, a lo largo del día lo era el Sol y las sombras. De esta forma, la cultura egipcia ya tenía implementados los dos requerimientos para medir el tiempo: conocer en qué instante del ciclo anual se encuentran y tener memoria de los ciclos pasados. Los sacerdotes egipcios se encargaban de ambas tareas. Los ciclos medidos eran de dos tiposː los anuales (que predecían las crecidas del Nilo), los diarios que regían el trabajo de la sociedad.
Relojes solares egipcios thumb|El reloj de sol más antiguo del mundo, del Valle de los Reyes de Egipto (c. )