يستند «تعامد الشمس» إلى حقيقة علمية اكتشفها قدماء المصريين وهى أن لشروق الشمس من نقطة الشرق تماما وغروبها من نقطة الغرب تماما في يوم الحادي والعشرين من شهر مارس ثم تتغير نقطة الشروق بمقدار ربع درجة تقريبا كل يوم إلى ناحية الشمال، حيث تصل في شروقها إلى نقطة تبعد بمقدار 23 درجة و27 دقيقة شمال الشرق في الثاني والعشرين من شهر يونيو.
واستند قدماء المصريين في اكتشافهم إلى أن الشمس
تمر على كل نقطة في أثناء شروقها وغروبها مرتين في كل عام، وأن المسافة الزمنية بينهما
تختلف تبعا لبعد كل نقطة عن نقطة الشرق تماما.
و«تعامد الشمس» على وجه رمسيس الثاني مرتين في
العام، يومي الثاني والعشرين من شهر أكتوبر والثاني والعشرين من شهر فبراير، جاء نتيجة
لاختيار قدماء المصريين نقطة في مسار شروق الشمس تبعد عن نقطتي مسارها زمن قدره أربعة
أشهر لتتوافق مع يوم 22 أكتوبر و22 فبراير من كل عام ثم قاموا ببناء المعبد بحيث يكون
اتجاه المسار الذي تدخل منه الشمس على وجه رمسيس الثاني من ناحية الشرق من فتحة ضيقة.
وجعل
القدماء المصريين هذه الفتحة ضيقة بحيث إذا دخلت أشعة الشمس في يوم وسقطت على وجه التمثال
فإنها في اليوم التالي، تنحرف انحرافا صغيرًا قدره ربع درجة وبهذا تسقط الأشعة في اليوم
التالي على جدار الفتحة ولا تسقط على وجه التمثال.
يشار إلى أن هذه الظاهرة اكتشفت في عام 1874
حيث قامت المستكشفة «إميليا إدوارذ» والفريق المرافق لها برصد هذه الظاهرة وتسجيلها
في كتابها المنشور عام 1899 (ألف ميل فوق النيل) والذي جاء فيه «تصبح تماثيل قدس الأقداس
ذات تأثير كبير وتحاط بهالة جميلة من الهيبة والوقار عند شروق الشمس وسقوط أشعتها عليها».
