Reloj de sol, el primer tipo de dispositivo de cronometraje, que indica la hora del día por la posición de la sombra de algún objeto expuesto a los rayos del sol. A medida que avanza el día, el sol se mueve a través del cielo, haciendo que la sombra del objeto se mueva e indicando el paso del tiempo.
El primer dispositivo para indicar la hora del día fue probablemente el gnomon, que data de aproximadamente 3500 a. C. Consistía en un palo vertical o pilar, y la longitud de la sombra que proyectaba indicaba la hora del día. En el siglo VIII a. C. se usaban dispositivos más precisos. El primer reloj de sol conocido que aún se conserva es un reloj de sombra egipcio de esquisto verde que data al menos de este período. El reloj de sombra consiste en una base recta con un travesaño elevado en un extremo. La base, en la que está inscrita una escala de seis divisiones de tiempo, se coloca en dirección este-oeste con el travesaño en el extremo este de la mañana y en el extremo oeste de la tarde. La sombra del travesaño en esta base indica el tiempo. Relojes de este tipo todavía se usaban en los tiempos modernos en partes de Egipto.
Otro dispositivo temprano fue el reloj de sol hemisférico, o hemiciclo, atribuido al astrónomo griego Aristarco de Samos alrededor de 280 a. C. Hecho de piedra o madera, el instrumento consistía en un bloque cúbico en el que se cortaba una abertura hemisférica. Para este bloque, se fijó un puntero o estilo con un extremo en el centro del espacio hemisférico. El camino recorrido por la punta de la sombra del puntero durante el día fue, aproximadamente, un arco circular. La longitud y la posición del arco variaban según las estaciones, por lo que se inscribió un número apropiado de arcos en la superficie interna del hemisferio. Cada arco se dividió en 12 divisiones iguales, y cada día, calculado desde el amanecer hasta el atardecer, por lo tanto, tenía 12 intervalos iguales u "horas". Debido a que la duración del día variaba según la estación, estas horas también variaban de una estación a otra e incluso de un día a otro y, en consecuencia, se conocían como horas estacionales. El reloj de sol de Aristarco se utilizó ampliamente durante muchos siglos y, según el astrónomo árabe al-Battānī (c. 858–929 ce), todavía se usaba en países musulmanes durante el siglo X. El astrónomo babilónico Berosus (floreció alrededor del año 290 a. C.) inventó una variante de este reloj de sol cortando la parte de la superficie esférica al sur del arco circular trazado por la punta de la sombra en el día más largo del año.
Los griegos, con su destreza geométrica, desarrollaron y construyeron relojes de sol de considerable complejidad. Por ejemplo, la Torre de los Vientos en Atenas, de forma octogonal y que data de aproximadamente 100 a. C., contiene ocho relojes de sol planos que se enfrentan a varios puntos cardinales de la brújula. Además, numerosos relojes de sol griegos antiguos presentan superficies cónicas cortadas en bloques de piedra en los que el eje del cono (que contiene la punta del gnomon) es paralelo al eje polar de la Tierra. En general, parece que los griegos construyeron instrumentos con diales verticales, horizontales o inclinados, lo que indica el tiempo en horas estacionales.
Al igual que con los griegos, los relojes de sol de los romanos empleaban horas estacionales. En 290 a. C. se instaló en Roma el primer reloj de sol, que había sido capturado por los samnitas; El primer reloj de sol diseñado para la ciudad no se construyó hasta casi 164 a. C. En su gran trabajo De architectura, el arquitecto e ingeniero romano Vitruvio (floreció en el siglo I a. C.) nombró muchos tipos de relojes de sol, algunos de los cuales eran portátiles.
Los musulmanes medievales estaban especialmente interesados en los relojes de sol, ya que estos proporcionaban medios para determinar los tiempos adecuados para la oración. De hecho, la mayoría de los relojes de sol musulmanes contienen líneas que indican estos tiempos, y en algunos son las únicas líneas. Aunque los musulmanes aprendieron los principios básicos de diseño de relojes de sol de los griegos, aumentaron la variedad de diseños disponibles mediante el uso de trigonometría. Por ejemplo, inventaron el reloj de sol ahora omnipresente con el gnomon paralelo al eje polar de la Tierra. A principios del siglo XIII, Abū al-Ḥasan al-Marrakushi escribió sobre la construcción de líneas horarias en relojes de sol cilíndricos, cónicos y de otro tipo, y se le atribuye la introducción de horas iguales, al menos con fines astronómicos.
Con el advenimiento de los relojes mecánicos a principios del siglo XIV, los relojes de sol con horas iguales gradualmente entraron en uso general en Europa, y hasta el siglo XIX todavía se usaban para reiniciar los relojes mecánicos.
