Whitehurst & Son sluneční hodiny - Whitehurst & Son sundial

Whitehurst & Son sluneční hodiny
Derby Sundial 5809.JPG
Sluneční hodiny v Derby Museum
Materiálbronz
Vytvořeno1812
Současné umístěníDerby Museum, Anglie

The Whitehurst & Son sluneční hodiny byl vyroben v Derby v roce 1812 synovcem John Whitehurst.[1] Je to skvělý příklad přesnosti sluneční hodiny vyprávění místní zdánlivý čas s měřítkem, na které se to převede místní střední čas a je přesný na nejbližší minutu. Sluneční hodiny jsou nyní umístěny v Derby Museum and Art Gallery.

Výrobce

Rodina Whitehurst byla známá v roce Derby jako vynikající mechanici. John Whitehurst (1713–1788) se narodil v roce Congleton, ale přišel do Derby, kde vstoupil do podnikání jako výrobce hodinek a hodin. Po jmenování do funkce inspektora vah se přestěhoval do Londýna. Jeho synovec pokračoval v podnikání pod jménem Whitehurst & Son. Rodinný podnik byl známý svými věžičkové hodiny.[1]

Konstrukce

Stavba slunečních hodin je založena na porozumění geometrie z Sluneční Soustava, a zejména jak slunce obsadí a stín na rovný povrch, v tomto případě na vodorovný povrch. Každý den během ročního cyklu se stín bude lišit od předchozího dne a stín je specifický pro umístění číselníku, zejména jeho zeměpisná šířka. Ciferník je navržen tak, aby řekl místní zdánlivý čas takže zeměpisná délka není významné. Tím máme na mysli, že poledne bude v bodě, kdy je Slunce nejvyšší na obloze a na jih, standardní čas bude, když bude Slunce na jih v jiném bodě, jako je Královská observatoř v Greenwichi. Derby leží na 1 ° 28 ′ 46,2 ″ západně od Greenwiche,[2] takže Slunce je přibližně 5 minut a 52,05 s později v poledne. Druhým bodem, který je třeba vzít v úvahu při určování času, je to, že když se Země pohybuje kolem Slunce v mírné elipsě, délka dne se mírně liší a dává kumulativní rozdíl od průměru, a to až 16 minut v listopadu a únoru,[3] toto, s další opravou, je známé jako rovnice času a bylo skutečně irelevantní, dokud lidé nezačali srovnávat sluneční hodiny s mechanickými hodinami, které musí každý den ignorovat důsledky nebo musí být každý den vyváženy, aby odpovídaly přirozenému cyklu. Měří průměrný čas nebo místní střední čas. Jízdní řády železnic požadovaly pevné poledne a pevný den vedoucí k přijetí Greenwichský čas. Místní Midland železnice přijal greenwichský střední čas do ledna 1848.[4]

Tyto konkrétní bronzové sluneční hodiny jsou označeny „Whitehurst and Son / Derby / 1812“ a jsou považovány za vyrobené pro George Bensona Strutta (který byl mladším bratrem bavlněné přádelny) William Strutt ), pro jeho domovský dům Bridge Hill, v Belper.[5][6] Toto má přesnou polohu 53 ° 1 ′ 49,08 "severně a 1 ° 29 ′ 26,88" západně od Greenwiche,[7] který se mírně liší od Derby na 52 ° 55 ′ 00 ″ severní šířky,[2] rozdíl 6 ′ 49 ″. Zeměpisná délka je téměř totožná a poskytuje pouze 2sekundový časový rozdíl.

Gnomon

Derby Sundial 5811.JPG

Tento ciferník je stoutly made, s tlustým gnomon, jeden okraj gnomon je styl[8] který vrhá stín před polednem a druhý okraj je styl, který vrhá stín po poledni. Ciferník není tvořen jedním úplným kruhem, ale dvěma půlkruhy oddělenými tloušťkou stylu. V tomto provedení slunečních hodin je úhel stylu k číselníku přesně stejný jako zeměpisná šířka, což je 53 ° 1 ′ 49 ′ zeměpisné šířky domu Bridge Hill. Ciferníková deska bude dokonale vodorovná, mírné úpravy zeměpisné šířky lze provést, když se ciferník posunul posunutím ciferníku nahoru změnou stupně z vodorovné polohy.[9] Vzhledem k tomu, že číselník je nyní 0 ° 6 ′ 49 ″, nebo asi 1/10 stupně na jih, je třeba o tuto část zvednout nos gnomona.

Štítek číselníku

V horizontální sluneční hodiny (také nazývaný a zahradní sluneční hodiny), rovina, která přijímá stín, je zarovnána vodorovně, místo aby byla kolmá na styl jako v rovníkovém číselníku.[10][11][12] Linka stínu se tedy na číselníku neotáčí rovnoměrně; spíše jsou hodinové řádky rozmístěny podle výpočtu.[13][14]Číselníková deska je vyryta přesně, hodinové řádky byly vypočítány pomocí vzorce:

kde λ je zeměpisná poloha slunečních hodin zeměpisná šířka (a úhel, který styl vytváří s vodorovnou čarou), θ je úhel mezi danou hodinovou čarou a polední hodinovou čarou (která vždy směřuje k pravý sever ) v letadle a t je počet hodin před polednem nebo po něm.

Matematika

Pro každou z hodin 1 až 6 se vypočítá vzorec. Například pro Anglii v Belperu 3 hodiny po poledni dosadíme do vzorce čísla 53.03 (Belperova zeměpisná šířka) a 3 To generuje tyto výsledky

Ciferník pro Belper 53.03
Jedna hodina12.08
Dvě hodiny24.76
Tři hodiny38.62
Čtyři hodiny54.15
Pět hodin71.46
Šest hodin90.00

Hodiny před polednem jsou přesně stejné, číselník je symetrický, ostatní řádky jsou zrcadlovými obrazy výše uvedené dvoucestné symetrie. Stejným způsobem by se počítaly půlhodinové a minutové řádky. Protože poledne leží přesně na severojižní linii, a ne 5 'a 54 "na jednu stranu, můžeme říci, že tento ciferník říká Belper čas a ne Greenwich čas.[15]

Rovnice času

Rovnice stupnic převodu času
Rovnice času

Je příznačné, že na desce vidíme dvojici šupin, které pomáhají pozorovateli vyrobit rovnice času oprava. Jedna stupnice udává datum v měsících a dnech, zatímco vedle ní je vyryto minuty toho dne, že hodinky běží rychleji nebo pomaleji. Zde je označen jako „Sledujte pomaleji, sledujte rychleji. 15. dubna je jeden den, kdy není třeba provádět žádnou konverzi.“[16] Tento číselník lze použít jak ke čtení slunečního času zobrazeného slunečními hodinami, tak také ke střednímu času, který je upřednostňován hodinami,[17] s praktickým účelem, že pozorovatelé mohou pomocí číselníku kalibrovat své kapesní hodinky, což by v roce 1812 ne vždy platilo. V roce 1820 se výroba hodinek zlepšila: Únik páky byly všeobecně přijaty a častá kalibrace již nebyla nutná.

Ostatní provize

Další sluneční hodiny Whitehurst, datované kolem roku 1800, se v roce 2005 v Derby prodaly za 1850 GBP.[18]

Viz také

Reference

Poznámky
  1. ^ A b Glover, Stephen (1929). Noble, Thomas (ed.). Historie hrabství Derby. Derby: Stephen Glover. str.599. Citováno 1. června 2011. Derby Whitehurst.
  2. ^ A b "Aktuální místní čas v Derby". timeanddate.com. Citováno 1. června 2011.
  3. ^ Waugh 1973, str. 8,9,10,31
  4. ^ Peter E. Davies. „Čas železnice“. GreenwichMeanTime.com. Citováno 1. června 2011.
  5. ^ „Sluneční hodiny od Johna Whitehursta a synů, 1812“. flickr. Citováno 1. června 2011. - Štítek muzea
  6. ^ „Bridge Hill House, Belper, Derbyshire, UK“. Citováno 1. června 2011.
  7. ^ Google mapy
  8. ^ Waugh 1973, str. 72
  9. ^ Waugh 1973, str. 47
  10. ^ Rohr 1966, str. 49,55
  11. ^ Waugh 1973, str. 35,51
  12. ^ Mayall a Mayall 1994, str. 56,99 144
  13. ^ Rohr 1966, str. 52
  14. ^ Waugh 1973, str. 45
  15. ^ Waugh 1973, str. 12
  16. ^ Mayall a Mayall 1938, str. 70.
  17. ^ Waugh 1973, str. 9
  18. ^ „Podrobnosti o šarži 1913“. Aukční dům Bamfords. 13. září 2005. Citováno 1. června 2011.
Bibliografie

Souřadnice: 52 ° 55'24 ″ severní šířky 1 ° 28'46 ″ Z / 52,9233 ° S 1,4795 ° W / 52.9233; -1.4795