Солнечные часы Уайтхерст и сын

Солнечные часы Уайтхерст и сын
Солнечные часы Уайтхерст и сын
	Солнечные часы в музее Дерби
Материал	бронза
Созданный	1812
Текущее местоположение	Музей Дерби , Англия

Солнечные часы Whitehurst & Son были произведены в Дерби в 1812 году племянником Джона Уайтхерста . ^{[ 1 ]} Это прекрасный пример прецизионных солнечных часов, показывающих местное видимое время со шкалой для преобразования его в местное среднее время с точностью до ближайшей минуты. Солнечные часы сейчас находятся в музее и художественной галерее Дерби .

Производитель

Семья Уайтхерстов была известна в Дерби как выдающиеся механики. Джон Уайтхерст (1713–1788) родился в Конглтоне , но приехал в Дерби, где занялся бизнесом в качестве производителя 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 башенными часами . ^{[ 1 ]}

Строительство

Конструкция солнечных часов основана на понимании геометрии Солнечной системы и, в частности, того, как Солнце отбрасывает тень на плоскую поверхность, в данном случае на горизонтальную поверхность. Каждый день в течение годового цикла тень будет отличаться от тени предыдущего дня, и тень зависит от местоположения циферблата, особенно от его широты . Циферблат предназначен для отображения местного видимого времени, поэтому долгота не имеет значения. Под этим мы подразумеваем, что полдень будет в точке, когда Солнце находится выше всего на небе и на юге, стандартное время будет тогда, когда Солнце будет на юге в другой точке, например, в Королевской обсерватории в Гринвиче . Дерби находится на 1°28′46,2″ к западу от Гринвича. ^{[ 2 ]} поэтому Солнце достигает полудня примерно в 5 ^м 52.05 ^с позже. Еще один момент, который следует учитывать при определении времени, заключается в том, что по мере того, как Земля движется вокруг Солнца по небольшому эллипсу, продолжительность дня немного меняется, что дает совокупное отклонение от среднего значения, составляющее до 16 минут в ноябре и феврале. ^{[ 3 ]} это, с другой поправкой, известно как уравнение времени и на самом деле не имело значения, пока люди не начали сравнивать солнечные часы с механическими часами, которые должны либо игнорировать последствия, либо каждый день перебалансироваться, чтобы привести их в соответствие с естественным циклом. Они измеряют среднее время или местное среднее время . Расписание железных дорог требовало фиксированного полудня и фиксированного дня, что привело к принятию среднего времени по Гринвичу . К январю 1848 года местная Мидлендская железная дорога перешла на среднее время по Гринвичу. ^{[ 4 ]}

На этих бронзовых солнечных часах имеется надпись «Уайтхерст и сын / Дерби / 1812 год». Считается, что они были изготовлены для Джорджа Бенсона Стратта (который был младшим братом прядильщика хлопка Уильяма Стратта ) для его дома в Бридж-Хилл-Хаус в Белпере. . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Точное местоположение: 53° 1′ 49,08″ северной широты и 1° 29′ 26,88″ западу от Гринвича. ^{[ 7 ]}^{[ нужна полная цитата ]} который немного отличается от Дерби, находящегося на 52°55'00″ северной широты, ^{[ 2 ]} разница 6 футов 49 дюймов. Долготы почти идентичны, с разницей во времени всего в 2 секунды.

Гномон

Этот циферблат сделан прочно, с толстым гномоном, один край гномона - это стиль. ^{[ 8 ]} который отбрасывает тень до полудня, а другой край — это стиль, отбрасывающий тень после полудня. Циферблат состоит не из одного полного круга, а из двух полукругов, разделенных толщиной стиля. В этом дизайне солнечных часов угол наклона стиля к циферблату точно такой же, как широта , что составляет 53 ° 1 '49 дюймов широты дома Бридж-Хилл. Циферблат будет идеально горизонтальным, можно внести небольшие корректировки по широте, если циферблат будет перемещаться путем смещения циферблата вверх за счет изменения градуса от горизонтали. ^{[ 9 ]} Поскольку циферблат сейчас находится на отметке 0°6’49″, или примерно на одну десятую градуса к югу, нос гномона необходимо поднять на эту величину.

Циферблат

В горизонтальных солнечных часах (также называемых садовыми солнечными часами ) плоскость, воспринимающая тень, расположена горизонтально, а не перпендикулярно стилю, как в экваториальном циферблате. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Следовательно, линия тени не вращается равномерно на циферблате; скорее, часовые линии располагаются в соответствии с расчетом. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Циферблат имеет точную гравировку, часовые линии рассчитывались по формуле:

\tan \theta =\sin \lambda \tan(15^{\circ }\times t)

где $λ$ солнечных часов — географическая широта (и угол, под которым стиль поднимается над северным горизонтом), $θ$ — угол между данной часовой линией и полуденной часовой линией (которая всегда указывает на истинный север ) на плоскости, и $t$ — количество часов до или после полудня.

Математика

Для каждого из часов с 1 по 6 рассчитывается формула. Например, для Белпера, Англия, в 3 часа после полудня мы подставляем в формулу числа 53°,03 (широта Белпера) и 3. который генерирует эти результаты

**Реванш за Белпера 53°.03**
Один час	12°.08
Два часа	24°.76
Три часа	38°.62
Четыре часа	54°.15
Пять часов	71°.46
Шесть часов	90°.00

Часы до полудня точно такие же, циферблат симметричен, остальные линии являются зеркальным отражением тех, что указаны выше: 2-сторонняя симметрия. Таким же образом будут рассчитаны получасовые и минутные линии. Поскольку полдень лежит точно на линии север-юг, а не на 5 футов 54 дюйма в одну сторону, мы можем сказать, что этот циферблат показывает Белпера время , а не время по Гринвичу . ^{[ 15 ]}

Уравнение времени

Примечательно, что на пластине мы видим пару шкал, которые помогают наблюдателю составить уравнение коррекции времени : одна шкала показывает дату в месяцах и днях, а рядом с ней на другой выгравированы минуты того дня, когда часы будут идти. быстрее или медленнее. Здесь он помечен: «Смотрите медленнее, смотрите быстрее. 15 апреля — день, когда не нужно делать никаких преобразований». ^{[ 16 ]} Этот циферблат можно использовать как для считывания солнечного времени, показываемого солнечными часами, так и среднего времени, отображаемого часами. ^{[ 17 ]} с практической целью, заключающейся в том, что наблюдатели могут использовать циферблат для калибровки своих карманных часов . Часы не всегда работали правильно, когда в 1812 году были изготовлены солнечные часы; к 1820 году производство часов улучшилось: рычажный спуск стал универсальным, и частая калибровка больше не требовалась.

Другие комиссии

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

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Гловер (1929) , с. 599
^ Jump up to: ^а ^б «Текущее местное время в Дерби» . timeanddate.com . Проверено 1 июня 2011 г.
^ Во (1973) , стр. 8, 9, 10, 31.
^ Дэвис
^ «Солнечные часы Джона Уайтхерста и сыновей, 1812 год» . фликр . Проверено 1 июня 2011 г. - Музейная этикетка
^ «Дом Бридж-Хилл» . Белпер, Дербишир, Великобритания . Проверено 1 июня 2011 г.
^ Карты Google
^ Во (1973) , с. 72
^ Во (1973) , с. 47
^ Рор (1996) , стр. 49, 55.
^ Во (1973) , стр. 35, 51.
^ Mayall & Mayall (1994) , стр. 56, 99, 144.
^ Рор (1996) , с. 52
^ Во (1973) , с. 45
^ Во (1973) , с. 12
^ Мэйолл и Мэйолл (1938) , с. 70
^ Во (1973) , с. 9
^ «Подробности лота 1913 года» . Бэмфордские аукционы. 13 сентября 2005 г. Проверено 1 июня 2011 г.

Библиография

Дэвис, Питер Э. «Железнодорожное время» . GreenwichMeanTime.com . Проверено 6 июня 2023 г.
Гловер, Стивен (1929). Ноубл, Томас (ред.). История графства Дерби . Дерби, Великобритания: Стивен Гловер. п. 599 . Проверено 1 июня 2011 г. Дерби Уайтхерст
Мэйолл, Р.Н.; Мэйолл, М.В. (1938). Солнечные часы: их конструкция и использование (3-е изд.). Кембридж, Массачусетс: Sky Publishing. ISBN 0-933346-71-9 .
Рор, RRJ (1996). Солнечные часы: история, теория и практика . Перевод Година Г. (переиздание). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Дувр. ISBN 0-486-29139-1 . - С небольшими изменениями перепечатка перевода 1970 года, опубликованного University of Toronto Press (Торонто). Оригинал был опубликован в 1965 году под названием Les Cadrans Solaires Готье-Вилларом (Монруж, Франция).
Во, А.Е. (1973). Солнечные часы: их теория и конструкция . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Dover Publications . ISBN 0-486-22947-5 .

52 ° 55'24 "с.ш. 1 ° 28'46" з.д. / 52,9233 ° с.ш. 1,4795 ° з.д. / 52,9233; -1,4795

[Glover599-1] Jump up to: ^а ^б Гловер (1929) , с. 599

[timeanddate-2] Jump up to: ^а ^б «Текущее местное время в Дерби» . timeanddate.com . Проверено 1 июня 2011 г.

[3] Во (1973) , стр. 8, 9, 10, 31.

[4] Дэвис

[5] «Солнечные часы Джона Уайтхерста и сыновей, 1812 год» . фликр . Проверено 1 июня 2011 г. - Музейная этикетка

[6] «Дом Бридж-Хилл» . Белпер, Дербишир, Великобритания . Проверено 1 июня 2011 г.

[7] Карты Google

[8] Во (1973) , с. 72

[9] Во (1973) , с. 47

[Rohr49-10] Рор (1996) , стр. 49, 55.

[Waugh35-11] Во (1973) , стр. 35, 51.

[Mayall56-12] Mayall & Mayall (1994) , стр. 56, 99, 144.

[Rohr52-13] Рор (1996) , с. 52

[Waugh45-14] Во (1973) , с. 45

[15] Во (1973) , с. 12

[16] Мэйолл и Мэйолл (1938) , с. 70

[17] Во (1973) , с. 9

[18] «Подробности лота 1913 года» . Бэмфордские аукционы. 13 сентября 2005 г. Проверено 1 июня 2011 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

v т и Измерение времени и стандарты
Chronometry Orders of magnitude Metrology
International standards	Coordinated Universal Time offset UT ΔT DUT1 International Earth Rotation and Reference Systems Service ISO 31-1 ISO 8601 International Atomic Time 12-hour clock 24-hour clock Barycentric Coordinate Time Barycentric Dynamical Time Civil time Daylight saving time Geocentric Coordinate Time International Date Line IERS Reference Meridian Leap second Solar time Terrestrial Time Time zone 180th meridian
Obsolete standards	Ephemeris time Greenwich Mean Time Prime meridian
Time in physics	Absolute space and time Spacetime Chronon Continuous signal Coordinate time Cosmological decade Discrete time and continuous time Proper time Theory of relativity Time dilation Gravitational time dilation Time domain Time-translation symmetry T-symmetry
Horology	Clock Astrarium Atomic clock Complication History of timekeeping devices Hourglass Marine chronometer Marine sandglass Radio clock Watch stopwatch Water clock Sundial Dialing scales Equation of time History of sundials Sundial markup schema
Calendar	Gregorian Hebrew Hindu Holocene Islamic (lunar Hijri) Julian Solar Hijri Astronomical Dominical letter Epact Equinox Intercalation Julian day Leap year Lunar Lunisolar Solar Solstice Tropical year Weekday determination Weekday names
Archaeology and geology	Chronological dating Geologic time scale International Commission on Stratigraphy
Astronomical chronology	Galactic year Nuclear timescale Precession Sidereal time
Other units of time	Instant Flick Shake Jiffy Second Minute Moment Hour Day Week Fortnight Month Year Olympiad Lustrum Decade Century Saeculum Millennium
Related topics	Chronology Duration music Mental chronometry Decimal time Metric time System time Time metrology Time value of money Timekeeper