La Catedral de Santa Maria del Fiore se encuentra en la Piazza del Duomo, en Florencia. Su construcción se inició en el siglo XIII como proyecto de Arnolfo di Cambio, célebre arquitecto y escultor amante del estilo gótico.
La catedral consta de 3 naves, 1 principal y 2 laterales, más un ábside posterior. Cuando di Cambio desapareció, la construcción de la catedral se detuvo y fue reanudada en 1334 por Giotto. Sin embargo, la construcción tuvo que detenerse nuevamente en 1337 debido a su muerte. La construcción de este magnífico proyecto continúa con Andrea Pisano y Francesco Talenti, quienes lo completaron en 1359.
A mediados del siglo XIV, los artistas florentinos dejaron de lado el estilo gótico para dar paso al romano. El aire gótico de la catedral se escondía tras el mármol rojo de Siena, el blanco de Carrara y el verde de Prato.
En 1418 se realizó el concurso para construir la cúpula. Se presentaron diecisiete arquitectos, incluido Filippo Brunelleschi, que fue el único que llegó al fondo de las selecciones. Su idea era simple e ingeniosa: crear una cúpula "autoportante", capaz de sostenerse a sí misma durante su construcción.
Brunelleschi comenzó con la construcción del proyecto y en 1436 se completó la cúpula. La cúpula roja de la catedral era entonces la más grande del mundo, con un diámetro de 45 metros y una altura de 100 metros, y poco después se convirtió en el símbolo de Florencia.
La catedral de Florencia es una de las iglesias más grandes de la cristiandad con sus 160 metros de largo, 43 metros de ancho y 90 metros de crucero. La altura interior de la cúpula es de 100 metros. También fue un importante símbolo de riqueza y poder de la capital toscana en los siglos XIII y XIV.
Al admirar la cúpula desde el interior, es posible admirar los frescos realizados por Giorgio Vasari y Federico Zuccari. En el proyecto original de Brunelleschi, la cúpula debía estar cubierta internamente con mosaicos, pero Cosimo I de Medici prefirió confiar el proyecto a Vasari, quien lo pintó al fresco. La superficie pintada al fresco tiene aproximadamente 3600 metros cuadrados y 700 figuras están representadas en las pinturas.
El gnomon, también conocido como "bronzina", es un pequeño dispositivo de bronce con una abertura de unos pocos centímetros de diámetro que se coloca horizontalmente en el tambor de la mitad sur de la cúpula. Más concretamente, se le puede llamar gnomon estenopeico, porque cuando la luz del sol pasa por la abertura, se produce un círculo de luz en el suelo. Fue creado hace más de 500 años, en 1475, por el matemático Paolo dal Pozzo Toscanelli, y es conocido por ser uno de los primeros instrumentos astronómicos de cronometraje, pero uno de los más simples jamás creados.
En realidad, la función del gnomon era determinar con precisión la fecha astronómica del solsticio y, por lo tanto, la duración del año solar. El objetivo fundamental era mantener la concordancia entre los calendarios astronómico y litúrgico, a fin de evitar las discrepancias que se estaban produciendo en la época por errores de calendario. Tenga en cuenta que durante ese período de tiempo, se sabía poco sobre el tiempo, el sol y el espacio exterior.
El gnomon también respondía a un objetivo aún más ambicioso: el de determinar la 'eclíptica', es decir, comprobar si la inclinación del eje terrestre se mantiene constante.
Otro de sus propósitos está escrito en latín en la pared de mármol cerca del coro dentro de la catedral, que dice que el gnomon también servía para medir la fecha exacta de la Pascua.
Al mediodía del 21 de junio, día del solsticio, el sol brilla a través del gnomon y se alinea con mayor precisión con la línea meridiana de bronce que aparece en un círculo de mármol en el piso del duomo, a unos 90 metros de donde se encuentra el gnomon. . El círculo de mármol sirve como marca para los solsticios, ya que la luz creada por el gnomon crea una forma ovalada que es idéntica al círculo de mármol en el piso del duomo.
Sin embargo, este extraordinario fenómeno no solo ocurre el 21 de junio, sino que ocurre desde finales de mayo hasta finales de julio, al mediodía. Al parecer, este espectáculo también se da cuando el tiempo está nublado.
En la actualidad, el gnomon fue reemplazado por telescopios más avanzados y perdió su uso para la investigación astronómica, pero siguió siendo útil durante muchos años para determinar la estabilidad de la Cúpula.
Leonardo Ximenes, matemático granducal y jesuita, obtuvo financiación y realizó un estudio para calibrar el Gnomon y equiparlo en una línea de meridiano adecuada. Esto fue necesario ya que notó que el piso no estaba perfectamente horizontal. Se tuvo que colocar un listón para nivelar la línea del Reloj de sol de bronce. Está en la posición en la que todavía lo vemos hoy.
El milagro del "sol en la Catedral" ha sido un espectáculo gratuito para el público y atrae a un gran número de entusiastas astrónomos aficionados y turistas cada año, aunque ya no cumple su propósito científico original. Uno no puede evitar sentirse hipnotizado por la apariencia del diseño de Brunelleschi para el sol en el espacio sagrado, así como la rapidez y precisión con la que se mueve a lo largo del reloj de sol hasta que se superpone con precisión al círculo de mármol en el preciso momento del "mediodía florentino".