Dial Whitehurst & Son je sluneční hodiny horizontální číselník přesnost vyrobené Derby v Anglii v roce 1812 synovec John Whitehurst , je nyní součástí sbírky Derby muzea a galerie umění . Toto je skvělý příklad přesného označování slunečních hodin skutečným nebo zdánlivým (místním) slunečním časem pomocí korekční stupnice pro převod na střední (místní) sluneční čas . Je to přesné na minutu.
Členové rodiny Whitehurstů byli známí jako významní hodináři v Derby. John Whitehurst (1713-1788) se narodil v Congletonu , ale přestěhoval se do Derby, kde začal podnikat jako výrobce hodin a hodin. Přestěhoval se do Londýna, když byl jmenován kontrolorem vah a měr pro vládu. Jeho synovec pokračoval v podnikání jako Whitehurst & Son (Whitehurst & Son).
Rodinný podnik byl známý hodinami a věžičkovými hodinami .
Konstrukce číselníků je založena na pochopení toho, jak slunce vrhá stín na rovný povrch. Tady je to vodorovný povrch. Každý den v ročním cyklu bude stín padat na ciferník v jiném bodě než den předtím. Stínová chůze je specifická pro zeměpisnou šířku . Ciferník je navržen tak, aby poskytoval zdánlivý místní čas , to znamená, že poledne bude odpovídat času, kdy je slunce na jihu v nejvyšším bodě oblohy.
Země se točí kolem Slunce po mírné elipsě; tato skutečnost v kombinaci s vlivem sklonu rotační osy Země způsobuje, že se délka dne po celý rok mírně liší. Akumulace těchto denních variací dává roční variaci až 16 minut v listopadu a únoru. Tato odchylka je rovnicí času . Moc na tom nezáleželo, dokud lidé nezačali porovnávat sluneční hodiny s mechanickými hodinami. Hodiny a hodinky ukazují místní průměrný čas .
Ale v XIX th století, čas od železnic požadoval stejný okamžik v celé řádky. To vedlo k přijetí Greenwich pro právní času . Zdejší společnost Midland Railway přijala Greenwichského času vLeden 1848. Zákonný čas bude, když bude slunce přímo na jih v Královské observatoři v Greenwichi . Například Derby je 1 ° 28 '46 "západně od Greenwiche a poledne na slunci je asi 5 minut a 55 sekund později.
Tento bronzový ciferník je označen „Whitehurst and Son / Derby / 1812“ a předpokládá se, že byl vyroben pro George Bensona Strutta (mladšího bratra bavlněného odstředivky Williama Strutta ) pro jeho domov v Bridge Hill House v Belperu . Přesná zeměpisná šířka polohy je 53 ° 1 '49,08 "severně a 1 ° 29' 26,88" západně od Greenwiche, což se mírně liší od zeměpisné šířky Derby, při 52 ° 55 '00 "na sever, rozdíl 6' 49 ". Délka je téměř identický, a to pouze dává časový rozdíl 2 sekundy.
Tento ciferník je pevně vyrobený, s tlustým stylem . Okraj vrhá stín před polednem a druhá strana vrhá stín odpoledne. Ciferník tedy není složen z úplného kruhu, ale ze dvou půlkruhů oddělených tloušťkou stylu. U tohoto typu slunečních hodin je úhel stylu s číselníkovou deskou přesně stejný jako zeměpisná šířka Bridge Hill House, Belper je 53 ° 1 '49 ". Číselník by měl být dokonale vodorovný, ale s mírnou úpravou skutečné zeměpisné šířky lze provést. Jelikož je nyní číselník 0 ° 6'49 ", neboli asi 1/10 stupně na jih, číselník se stylem by měl být o tolik zvýšen.
V horizontálních slunečních hodinách (někdy označovaných jako zahradní sluneční hodiny) je deska, která přijímá stín, zarovnána vodorovně, spíše než kolmo ke stylu jako v rovníkových slunečních hodinách . Řádek stínu se proto na číselníku neotáčí rovnoměrně; řádky hodin jsou rozmístěny pod úhly, které lze vypočítat. Tento ciferník od Whitehurst & Son je přesně vyrytý, hodinové řádky byly vypočítány podle vzorce:
kde je zeměpisná šířka slunečních hodin a úhel, který styl vytváří s vodorovnou čarou , je úhel mezi čárou dané hodiny a polední čárou (která vždy ukazuje na pravý sever) na destičce, a t je číslo hodin před nebo po poledni.
MatematikaPro každou hodinu mezi 1 a 6 se použije vzorec. Například ve 3 hodiny odpoledne, když dosadíme číslice 53,03 a 3. A máme tyto výsledky.
Jedna hodina | 11,79 |
Dvě hodiny | 24,22 |
Tři hodiny | 37,92 |
Čtyři hodiny | 53,46 |
Pět hodin | 71,02 |
Šest hodin | 90,00 |
Je zřejmé, že na desce vidíme dvě odstupňované stupnice, které pomáhají pozorovateli získat rovnici času . Na stupnici je uvedeno datum v měsících a dnech a vedle ní další vyryté požadovanou opravou. Je napsáno Sledovat rychleji, ( předem Sledovat ) / Sledovat pomaleji ( Sledovat zpoždění ) . The15. dubnaje den, kdy hodinky a ciferník jdou ruku v ruce. Tento číselník lze použít jak ke čtení slunečního času označeného slunečními hodinami, tak také k průměrnému času, který je indikován hodinami, s praktickým cílem včasného uvedení kapesních hodin, které v roce 1812 nebyly vždy spravedlivé. Do roku 1820 se hodinářství zlepšilo: únik páky se stal všeobecně přijímaným a častá kalibrace již nebyla nutná.
V roce 2005 byly v Derby prodány sluneční hodiny 1800 Whitehurst za 1 850 liber.