Солнечные часы Whitehurst & Son - Whitehurst & Son sundial

Солнечные часы Whitehurst & Son
Дерби Солнечные часы 5809.JPG
Солнечные часы в музее Дерби
Материалбронза
Создано1812
Текущее местоположениеМузей Дерби, Англия

В Солнечные часы Whitehurst & Son был произведен в дерби в 1812 году племянником Джон Уайтхерст.[1] Это прекрасный пример точности солнечные часы рассказывать местное кажущееся время со шкалой, чтобы преобразовать это в среднее местное время, с точностью до ближайшей минуты. Солнечные часы теперь размещены в Музей и картинная галерея Дерби.

Производитель

Семья Уайтхерстов была известна в дерби как выдающийся механик. Джон Уайтхерст (1713–1788) родился в Конглтон, но приехал в Дерби, где занялся производством часов. Он переехал в Лондон, когда был назначен на должность инспектора весов. Его племянник продолжил бизнес под названием Whitehurst & Son. Семейный бизнес был известен своими турельные часы.[1]

строительство

Конструкция солнечных часов основана на понимании геометрия из Солнечная система, и особенно как солнце бросит тень на плоскую поверхность, в данном случае на горизонтальную поверхность. Каждый день в течение годового цикла тень будет отличаться от предыдущей, а тень зависит от местоположения циферблата, особенно от его положения. широта. Циферблат предназначен для того, чтобы сообщать местное кажущееся время так что долгота не имеет значения. Под этим мы подразумеваем, что полдень будет в точке, когда Солнце находится на самом высоком уровне в небе и направлено на юг, а стандартное время будет, когда Солнце будет направлено на юг в другой точке, такой как Королевская обсерватория в Гринвиче. Дерби находится на 1 ° 28 '46,2 ″ к западу от Гринвича,[2] таким образом, Солнце достигает полудня примерно на 5 минут 52,05 секунды позже. Другой момент, который следует учитывать при определении времени, заключается в том, что по мере того, как Земля движется вокруг Солнца по небольшому эллипсу, длина дня немного меняется, давая кумулятивную разницу от среднего значения до 16 минут в ноябре и феврале.[3] это, с другой поправкой, известно как уравнение времени и было действительно неуместно, пока люди не начали сравнивать солнечные часы с механическими часами, которые должны либо игнорировать последствия, либо каждый день балансировать заново, чтобы они соответствовали естественному циклу. Они измеряют среднее время или среднее местное время. Расписание железных дорог требовало фиксированного полудня и фиксированного дня, что привело к принятию Время по Гринвичу. Местный Midland Railway к январю 1848 года перешел на среднее время по Гринвичу.[4]

Эти бронзовые солнечные часы с пометкой «Уайтхерст и сын / Дерби / 1812», как полагают, были сделаны для Джорджа Бенсона Стрэтта (младшего брата прядильщика хлопка). Уильям Стратт ), для своего дома Bridge Hill House, в Belper.[5][6] Он имеет точное местоположение: 53 ° 1 ′ 49,08 ″ северной широты и 1 ° 29 ′ 26,88 ″ к западу от Гринвича.[7] который немного отличается от Дерби, на 52 ° 55 ′ 00 ″ северной широты,[2] разница в 6 ′ 49 ″. Долгота практически идентична, разница во времени составляет всего 2 секунды.

Гномон

Дерби Солнечные часы 5811.JPG

Этот циферблат прочный, с толстым гномоном, один край гномона - стиль[8] который отбрасывает тень до полудня, а другой край - стиль, который отбрасывает тень после полудня. Циферблат состоит не из одного полного круга, а из двух полукругов, разделенных толщиной стиля. В этом дизайне солнечных часов угол стиля к циферблату точно такой же, как широта, что составляет 53 ° 1 ′ 49 ″ широты Бридж-Хилл-Хаус. Циферблат будет идеально горизонтальным, небольшие регулировки по широте можно будет сделать, если циферблат переместится путем поднятия пластины циферблата за счет изменения градуса от горизонтали.[9] Поскольку циферблат теперь находится на 0 ° 6 '49 ″, или примерно на 1/10 градуса к югу, нос гномона должен быть поднят на эту величину.

Циферблат

в горизонтальные солнечные часы (также называемый садовые солнечные часы), плоскость, которая принимает тень, выровнена по горизонтали, а не перпендикулярна стилю, как на экваториальном циферблате.[10][11][12] Следовательно, линия тени не вращается равномерно на циферблате; скорее, часовые линии разнесены согласно расчету.[13][14]На циферблате нанесена точная гравировка, часовые линии рассчитаны по формуле:

где λ - географическое положение солнечных часов. широта (и угол, который стиль образует с горизонталью), θ - это угол между заданной часовой линией и полуденной часовой линией (которая всегда указывает на истинный север ) на самолете, и т - количество часов до или после полудня.

Математика

Формула рассчитывается для каждого из часов с 1 по 6. Например, для Белпера, Англия, через 3 часа после полудня мы подставляем числа 53,03 (широта Белпера) и 3 в формулу.

Циферблат для Belper 53.03
Один час12.08
Два часа24.76
Три часа38.62
Четыре часа54.15
Пять часов71.46
Шесть часов90.00

Часы до полудня точно такие же, циферблат симметричен, остальные линии являются зеркальным отображением указанных выше - двухсторонняя симметрия. Таким же образом будут рассчитаны полчаса и минутные линии. Поскольку полдень лежит точно на линии север-юг, а не на 5 футов и 54 дюйма в сторону, мы можем сказать, что этот циферблат говорит Belper время, а не Гринвич время.[15]

Уравнение времени

Уравнение шкал преобразования времени
Уравнение времени

Примечательно, что на пластине мы видим пару весов, которые помогают наблюдателю сделать уравнение времени исправление. Одна шкала показывает дату в месяцах и днях, а рядом с ней на другой выгравированы минуты в тот день, когда часы будут работать быстрее или медленнее. Здесь он помечен как «Смотри медленнее, смотри быстрее. 15 апреля - тот день, когда не нужно производить конверсию».[16] Этот циферблат можно использовать как для считывания солнечного времени, показываемого солнечными часами, так и среднего времени, которое соответствует часам,[17] с практической целью, чтобы наблюдатели могли использовать циферблат для калибровки своих карманные часы, что в 1812 году не всегда было верным. К 1820 году производство часов улучшилось: Рычаг спуска стали общепринятыми, и частая калибровка больше не требовалась.

Прочие комиссии

Еще одни солнечные часы Уайтхерста, датированные примерно 1800 годом, были проданы в 2005 году в Дерби за 1850 фунтов стерлингов.[18]

Смотрите также

использованная литература

Заметки
  1. ^ а б Гловер, Стивен (1929). Благородный, Томас (ред.). История графства Дерби. Дерби: Стивен Гловер. стр.599. Получено 1 июня 2011. Дерби Уайтхерст.
  2. ^ а б «Точное время в Дерби». timeanddate.com. Получено 1 июня 2011.
  3. ^ Во 1973, стр. 8,9,10,31
  4. ^ Питер Э Дэвис. «Железнодорожное время». GreenwichMeanTime.com. Получено 1 июня 2011.
  5. ^ "Солнечные часы Джона Уайтхерста и сыновей, 1812 год". фликр. Получено 1 июня 2011. - Музейная этикетка
  6. ^ «Бридж-Хилл-Хаус, Белпер, Дербишир, Великобритания». Получено 1 июня 2011.
  7. ^ Карты Гугл
  8. ^ Во 1973, п. 72
  9. ^ Во 1973, п. 47
  10. ^ Рор 1966, стр. 49,55
  11. ^ Во 1973, стр. 35,51
  12. ^ Мэйолл и Мэйолл 1994, стр. 56,99,144
  13. ^ Рор 1966, п. 52
  14. ^ Во 1973, п. 45
  15. ^ Во 1973, п. 12
  16. ^ Мэйолл и Мэйолл, 1938 г., п. 70.
  17. ^ Во 1973, п. 9
  18. ^ «Детали лота 1913 года». Аукционный дом Bamfords. 13 сентября 2005 г.. Получено 1 июня 2011.
Список используемой литературы

Координаты: 52 ° 55′24 ″ с.ш. 1 ° 28′46 ″ з.д. / 52,9233 ° с. Ш. 1,4795 ° з. / 52.9233; -1.4795