Whitehurstsonnenuhr aus Derby
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Das Whitehurst & Son Sonnenuhr ist eine Präzision-horizontalsonnenuhr in der Sammlung des Derby Museum and Art Gallery. Es wurde 1812 in Derby von der Firma John Whitehurst & Son hergestellt. John Whitehurst war der Neffe des John Whitehurst FRS.[1] Diese Sonnenuhr Skala zeigt WOZ mit eingraviertem Watch Slower, Watch Faster um diese in MOZ zu konvertieren, das Instrument hat ein Genauigkeit von ungefahr einer minute.
Hersteller
BearbeitenJohn Whitehurst (* 10. April 1713 in Congleton, England; † 18. Februar 1788 in London) war ein bekannter Uhrmacher, wissenschaftlicher Instrumentenbauer. und früher Geologe. Geboren als der Sohn des Uhrmachers John Whitehurst dem Älteren übernahm er das Handwerk seines Vaters und wurde durch seine präzisen Instrumente, die auf eigenen feinmechanischen Verbesserungen beruhten, rasch bekannt. Nach seinem Umzug nach Derby um 1736 erweiterte Whitehurst seine Palette von Instrumenten um diverse Messinstrumente für die damals aufkeimenden systematischen wissenschaftlichen Untersuchungen und durch diesen kam er in Kontakt mit dem Kreis von Wissenschaftlern, Philosophen und Unternehmern rund um Erasmus Darwin und Matthew Boulton, der Lunar Society, in der er rasch zu einem führenden Mitglied wurde. Whitehursts Arbeiten zu Präzisionsinstrumenten und Messungen führten 1774 zu seiner Ernennung zum Hüter der Duplikate der königlichen Münze; am 13. Mai 1779 wurde Whitehurst in die Royal Society gewählt.[2].Als Whitehurst nach London umzog, ging das Eigentumsrecht der Derby Instrumentbaufirma an seinen Neffen John Whitehurst unter dem Namen John Whitehurst & Son über. [1]
Uhr
BearbeitenEine Sonnenuhr ist ein astronomisches Gerät, das den Stand der Sonne am Himmel im Wesentlichen zur Anzeige der Tageszeit nutzt.[3] Dazu wird der Schatten eines parallel zur Erdachse ausgerichteten Stabes (Polstab) auf einem Zifferblatt ablesen. Bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts waren Sonnenuhren gemeint, wenn man von Uhren sprach.[4] Die Derby Sonnenuhr kommt aus dieser Zeit: sie war kein Gartenschmuck. Sie gehörte George Benson Strutt (der kleine Bruder des erfolgreiche Baumwollespinnereibesitzer William Strutt) Wohnhaft in Bridge Hill House, Belper[5][6].Bridge Hill House liegt 53 ° 1 '49,08 "Nord et 1 ° 29' 26,88".West,[7].Derby selbst liegt 52 ° 55 '00 " Nord [8]:das gibt ein Latitudeunterschied 0 ° 6 '49 " die Longitude ist fast dieselbe!
Die Laufbahn der Erde um die Sonne ist eine Ellipse, und die Erde dreht sich ein bisschen schneller im Herbst als in Frühling so dass die Tageslänge sich bis 20 sekunden verkürzt. Die Sonnenuhr zeigt diese Zeit -'Wahre Ort Zeit', aber die mechanische Uhr, die Taschenuhr zeigt 'Mittlere Ort Zeit', man hat dann den Unterschied berechnet und spricht von einem Analemma,der Unterschied kann in November und Februar bis zu 16 Minuten betragen[9].
Wenn die Sonne im Orts-Meridian steht (also exakt im astronomischen Süden), beträgt die 'Wahre Ortszeit' 12 Uhr (Meridiandurchgang). Dies betritt den Ort Belper, aber jeder Ort hat eine Longitudeabhängigkeit vom Orts-Meridian. Mit der Ankunft des Eisenbähn, brauchte England eine einheitliche Eisenbahnzeit oder "amtliche" Zeit. Die Midland Railway adoptiert 'Greenwich Mean Time'(GMT) in Januar 1848[10]. Derby ist 1 ° 28 '46,2 " west von Greenwich; und die Sonne geht, 5 Minuten 52,05 Sekunden später auf.[11]
Gnomon
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Dieses Instrument ist aus Bronze und der Schattenzeiger oder Gnomon ist ca. 1 zentimeter dick und abhängig vom Tageslauf kann jeder obere Rand den Schatten werfen.[12] Vormittags wird der Schatten von der linke Kante geworfen, nachmittags von der rechten. Der Zifferblatt ist kein voller Kreis sondern zwei Halb-kreise getrennt von der Gnomonsbreite . Bei einer Horizontalsonnenuhr ist das Zifferblatt genau horizontal, und der Winkel des Schattenwerfers ist derselbe wie die Latitude, oder 53° 1′ 49 der Latitude des Bridge Hill House, Belper. Glücklicherweise, kann man ein Stückchen Metal unter der Gnomonsnase oder den Gnomonsfüsse befestigen, um kleine Latitudesfehlen zu korrigieren.[13] Jetzt is die Uhr wieder in Derby, 0° 6′ 49″, oder 0.1 Grad südlich; der Uhrmacher soll sie um 0.1 Grad heben.
Zifferblatt
BearbeitenIn der Ausführung mit Polstab besteht die Skala nur aus Stundenlinien, die sich im Fußpunkt des Stabes treffen. Anders als bei der Äquatorialsonnenuhr haben die Stundenlinien nicht konstanten Abstand untereinander.[14][15][16] Es gilt folgende Gleichung:
α ist der Winkel zwischen Stundenlinie und Meridian (Nord-Süd-Richtung), der außer einer Funktion des Stundenwinkels τ auch die der Ortskonstanten Φ (geographische Breite, Latitude) ist. &tau = (15 x Zeit in Stunden). Der Winkel α=0° gilt für die 12-Uhr-Linie (Wahre Ortszeit WOZ). Der Gnomonwinkel ist auch Φ.
Die Mathematik
BearbeitenIn dieser Gleichung haben wir die Zahlen eins bis sech. Die Latitude 53.03 ist eine Konstante. Das ergibt folgendes Resultat:
Ein Sonnenuhr für Belper 53.03 1 Stunde 11.791779 2 Stunden 24.219060 3 Stunden 37.922412 4 Stunden 53.460042 5 Stunden 71.020970 6 Stunden 90.000000
Die Halbstunden und Minuten sind auf gleiche Weise kalkuliert. Die Stunden des Vormittag sind genau die selben als die des Nachmittags aber in umgekehrte Richtung. Es liegt eine spiegel-gleiche Symmetrie vor. Genau so ist es auf diesem Zifferblatt, 12 Uhr liegt in der Mitte auf der Linie Nord-Süd und nicht 5' und 54" links oder rechts. Das ist wichtig. Diese Sonnenuhr zeigt Wahre Ort Zeit( WOZ) und nicht Wahre Greenwich Ortseit (WGZ) das macht eine Unterschied von 5' und 54"- das ist Belper Zeit nicht Greenwich Zeit.[20]
Zeitgleichung
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Auf dem Zifferblatt sieht man die Worte "Watch Slower, Watch Faster" (Taschenuhr langsamer, Taschenuhr schneller) und die Namen aller Monate. Dazwischen sind die Skalen wo man von WOZ nach MOZ wechseln kann. Zum Beispiel, am 19 März ,ist die Taschenuhr 9 min schneller als die Sonnenuhr, so wenn der Schatten auf 4Uhr 51 (WOZ) liegt ist es genau 5Uhr auf der Taschenuhr. Diese Sonnenuhr konnte man zur Berechnung beide Zeitformen benutzebn- das war wichtig im Jahre 1812 da die Taschenuhr noch unzuverlässig war. Acht Jahren später um 1820 wurde die Taschuhrherstellung verbesseren: die Ankerhemmung von Thomas Mudge wurde überall übernommen.
Bekannte Whitehurst Sonnenuhr
BearbeitenEin Whitehurst Sonnenuhr von ca, 1800 würde in Derby in 2005 für £1850 verkauft.[21]
See also
BearbeitenEinzelnachweise
Bearbeiten- Notes
- ↑ a b Stephen Glover: History of the County of Derby. Hrsg.: Noble, Thomas. Stephen Glover, Derby 1929, S. 599 (google.com [abgerufen am 15. April 2011]).
- ↑ Eintrag in der Mitgliedsrolle der Royal Society
- ↑ Sonnenuhrenhandbuch, Deutsche Gesellschaft für Chronometrie e.V., Fachkreis Sonnenuhren, 2006, S. 1
- ↑ Bassermann-Jordan/Bertele: Uhren, Verlag Klinkhardt & Biermann, 1961, Seite 101
- ↑ Museum label, Derby Museum, accessed April 2011
- ↑ Bridge Hill House
- ↑ Belper Google Karte
- ↑ Longitude of Derby, timeanddate.com, accessed April 2011
- ↑ Vorlage:Harvnb
- ↑ Railway Time, Peter E Davies, GreenwichMeanTime.com, accessed April 2011
- ↑ Longitude of Derby, timeanddate.com, accessed April 2011
- ↑ Vorlage:Harvnb
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- ↑ Arnold Zenkert: Faszination Sonnenuhr, Verlag Harri Deutsch, Thun und Frankfurt am Main , 2002, Seite 49
- ↑ Vorlage:Harvnb
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- ↑ Lot 1913, Bamfords Auction house, accessed April 2011
- Literatur
- Mayall RN, Mayall MW: Sundials: Their Construction and Use. 3rd Auflage. Sky Publishing, Cambridge, MA 1938, ISBN 0-933346-71-9.
- Rohr RRJ: Sundials: History, Theory, and Practice. translated by G. Godin Auflage. Dover, New York 1996, ISBN 0-486-29139-1. Slightly amended reprint of the 1970 translation published by University of Toronto Press (Toronto). The original was published in 1965 under the title Les Cadrans solaires by Gauthier-Villars (Montrouge, France).
- Waugh AE: Sundials: Their Theory and Construction. Dover Publications, New York 1973, ISBN 0-486-22947-5.