Редакция American Horological Journal

«Американский часовой журнал, том I, № 1, июль 1869 г.»

Страница 1 из 2 · 55 877 зн. · 64 мин. чтения

АМЕРИКАНСКИЙ Журнал часового дела.

Том I. НЬЮ-ЙОРК, ИЮЛЬ, 1869 г. № 1.

СОДЕРЖАНИЕ.

Astronomy in its Relations to Horology,

Watch and Chronometer Jewelling,

Hints on Clocks and Clock Making,

Notices of New Tools,

Greenwich Observatory,

Pinions,

New Three-Pin Escapement,

English Opinion of American Watch Manufacture,

Correspondence,

Eclipse of the Sun,

Diamond Cutting,

Alloys of Aluminum with Copper,

Equation of Time Table,

⁂ Всю корреспонденцию для «Журнала часового дела» направлять по адресу: G. B. Miller, P. O. Box 6715, New York City. Редакция: 229 Broadway.

Астрономия в ее связи с часовым делом.

НОМЕР ПЕРВЫЙ.

Каким бы точным ни был прибор для измерения времени, он принесет мало пользы для тщательных наблюдений, если у нас не будет эталона, по которому можно проверить его работу. Мы обращаемся к астрономии, чтобы она предоставила нам этот необходимый критерий, и наши ожидания не остаются тщетными. Средние звездные сутки, измеряемые временем, прошедшим между двумя последовательными прохождениями любой звезды через один и тот же меридиан, и средний звездный год — время, прошедшее между двумя последовательными возвращениями Солнца к одной и той же звезде, — являются неизменными единицами, с которыми сравниваются все большие периоды времени; колебания изохронного маятника дают нам средство для правильного деления промежуточного пространства на часы и сутки.

Мы должны предварительно отметить, что вся теория определения времени по звездным наблюдениям основана на угловом движении, при этом измерение одного из углов движения дает измерение пространства, так что говорить о пространстве или расстоянии — все равно что говорить о времени. Весь вопрос, который необходимо решить путем правильного деления, заключается в промежутке от полудня одного дня до полудня другого. Астрономические сутки начинаются в полдень, но в гражданском праве день отсчитывается от полуночи. Так, в году астрономические сутки датируются 31 декабря, тогда как в обычном счете начальной точкой является 1 января. Эти сутки делятся на двадцать четыре часа, которые в Англии, Америке и большинстве стран континентальной Европы отсчитываются как двенадцать и двенадцать. Французские астрономы, однако, для удобства вычислений приняли десятичную систему. Таким образом, они разделили сутки на десять часов, час — на сто минут, а минуту — на сто секунд. Этот план соответствовал французской системе десятичных мер и весов. В Италии, опять же, сутки делились на двадцать четыре часа, но с отсчетом от одного до двадцати четырех часов. Французская система представляет некоторые особенности, вполне заслуживающие принятия, поскольку она дает результаты, гораздо более простые в вычислениях — удобство, недостижимое при обычном делении; однако она не получила широкого распространения в других странах, и хотя некоторые французские астрономы все еще придерживаются этой системы, она постепенно выходит из употребления.

В одно время во время Революции во Франции часы в садах Тюильри были отрегулированы так, чтобы показывать время по десятичной системе.

Для часовщика средней продолжительности суток достаточно, чтобы показать ход его прибора за этот конкретный день, но астрономическое и гражданское деление требует гораздо более длительного периода наблюдений. Это достигается путем определения положения средних годовых равноденствий или солнцестояний и рассчитывается от зимнего солнцестояния, середины долгой годовой ночи под Северным полюсом; и период между этим солнцестоянием и его возвращением представляет собой естественный цикл, особенно подходящий в качестве эталона измерения.

Даже при таком эталоне, как гражданский год продолжительностью 365 суток 5 часов 48 минут 49,7 секунды, несоизмеримость, существующая между продолжительностью суток и реальным положением Солнца, делает очень трудным приведение соотношения обоих к целым числам. Если бы мы возвращались в точку на орбите Земли ровно через 365 дней, у нас было бы в каждом году одинаковое количество дней, и Солнце находилось бы в одной и той же точке на эклиптике в одну и ту же секунду в начале и в конце года. Однако существует дробная часть суток, поэтому солнечный и гражданский годы не равны по продолжительности.

Именно так у нас появился високосный год, исходя из того факта, что неравенство составляет почти четверть суток, так что за четыре года мы получаем выигрыш в целые сутки; но не совсем, поскольку остается еще дробная часть, которую нужно учесть. Теперь, если бы мы отменяли один день високосного года один раз в конце каждых трех из четырех столетий, гражданский год был бы с очень небольшой погрешностью равен солнечному году, как это установлено наблюдениями; эта небольшая дробь была бы почти полностью устранена, если бы мы отменяли високосный год в конце каждых четырех тысяч лет. Если бы этой дробью пренебрегли, начало нового гражданского года опережало бы тропический год как раз на эту величину, так что в течение 1507 лет накопилась бы разница в целые сутки.

Египетский год отсчитывался от гелиакического восхода звезды Сириус; он содержал только 365 дней. Путем несложных вычислений можно показать, что каждые 1461 год терялся целый год; этот цикл назывался Сотическим периодом, в течение которого гелиакический восход Сириуса проходил через весь год и снова происходил в тот же день. Начало этого цикла имело место за 1322 года до Рождества Христова. Год по римскому календарю был датирован Юлием Цезарем 1 января, так как это был день новолуния, непосредственно следовавший за зимним солнцестоянием в 707 году от основания Рима. Рождество Христово датируется 25 декабря 45-го года Цезаря, а 46-й год юлианского календаря принят за 1-й год нашей эры. Предыдущий год обозначается хронологами как 1-й год до нашей эры, даты от которого идут назад так же, как они идут вперед после этого периода.

Астрономически этот год зарегистрирован как 0; астрономический год начинается в полдень 31 декабря, и дата любого наблюдения выражает количество дней и часов, которые фактически прошли с того времени, 31 декабря — 0-го года.

Год делится на месяцы по старому и почти всеобщему согласию, но период в семь дней является, безусловно, самым постоянным делением вращения Земли вокруг Солнца. Это деление существовало задолго до исторического периода. Брамины в Индии использовали его с теми же названиями, что и в настоящее время евреи, арабы, египтяне и ассирийцы. «Он пережил падение империй и существовал среди всех последующих поколений, являясь доказательством их общего происхождения».

Ничто не может быть более интересным в изучении астрономии, чем ее хронологическая ценность. Лаплас говорит: «Целые народы были стерты с лица земли вместе с их языками, искусствами и науками, оставив лишь груды развалин, отмечающие места, где стояли могучие города; их история, за исключением нескольких сомнительных преданий, погибла; но совершенство их астрономических наблюдений свидетельствует об их глубокой древности, фиксирует периоды их существования и доказывает, что даже в те далекие времена они должны были достичь значительного прогресса в науке».

Поскольку Земля вращается вокруг Солнца по эллипсу, положение большой оси орбиты указывало бы на нечто, касающееся эпох в астрономии, простирающихся не только за пределы исторического периода, но и так далеко в прошлое, что воображение почти отказывает. Положение большой оси орбиты зависит от прямого движения перигея и прецессии равноденствий совместно, при этом годовые движения соответственно составляют 11'',8 и 50'',1, а два объединенных движения — 61'',9 ежегодно. Тропическая революция совершается за 209,84 года. Поскольку это постоянная величина, мы можем установить, когда линия большой оси совпадала с линией равноденствий. Это событие произошло около 4000 или 4090 лет до 0-го года. В 6483 году большая ось снова совпадет с линией равноденствий, но тогда солнечный перигей совпадет с весенним равноденствием. Таким образом, можно видеть, что период обращения составляет 20 966 лет. Но в ходе этого обращения должно было быть время, когда большая ось была перпендикулярна линии равноденствий. Простой расчет покажет, что этим знаменательным годом был 1250-й; и это событие считается настолько важным, что Лаплас, бессмертный автор «Небесной механики», предложил сделать весеннее равноденствие этого года начальным днем 1-го года нашей эры. Опять же, в дни солнцестояний Солнце находится на наибольшем расстоянии от экватора; следовательно, склонение Солнца равно наклону эклиптики. Длина тени, отбрасываемой в полдень гномоном обычных солнечных часов, точно определила бы момент, когда происходит это положение.

Хотя такое измерение и не отличается точностью, оно представляет интерес ввиду того, что существуют записанные наблюдения такого рода, которые были сделаны в городе Лаян в Китае за 1100 лет до нашей эры. Это наблюдение дает зенитное расстояние Солнца в момент наблюдения. Половина суммы зенитных расстояний дает широту, а половина их разности — наклон эклиптики в тот период. В настоящее время закон изменения эклиптики хорошо известен, и современные вычисления подтвердили как момент проведения наблюдения, так и широту места. Затмения были фундаментом всей китайской хронологии, а записанные наблюдения доказывают цивилизацию этой странной расы на протяжении 4700 лет.

Часовое дело, наряду с астрономией, не было забыто даже за 3102 года до Рождества Христова, как покажет следующее.

Циклы Юпитера и Сатурна очень неравны, последний составляет период в 918 лет; среднее движение двух планет было определено индийцами в той части соответствующих орбит, где движение Сатурна было самым медленным, а Юпитера — самым быстрым. Это наблюдаемое событие должно было произойти за 3102 года до и через 1491 год после 0-го года; но запись показывает, что наблюдение было сделано до последней названной даты.

Поскольку как солнечное, так и звездное время оценивается по прохождению Солнца и точки равноденствия через меридиан места наблюдения, время будет различаться в разных местах настолько, насколько прохождение опережает каждое из них. Поскольку очевидно, что когда Солнце находится на меридиане в каком-либо одном месте, в точке на поверхности Земли, диаметрально противоположной, полночь; поэтому наблюдение, сделанное в разных местах в один и тот же момент абсолютного времени, будет записано как произошедшее в разное время. Поэтому, когда необходимо сравнить эти различные наблюдения, становится необходимым свести их путем вычислений к тому, каким был бы результат, если бы они были сделаны под одним и тем же меридианом в один и тот же момент абсолютного времени. Сэр Джон Гершель предложил использовать среднее равноденственное время, которое одинаково для всего мира. Это время, прошедшее с момента, когда среднее Солнце входит в среднее весеннее равноденствие, и исчисляется в средних солнечных сутках и их частях. Эта разница во времени на самом деле является угловым движением Земли, и путем ее измерения можно определить долготу любого места на поверхности Земли, при условии, что у нас есть стандартная точка отсчета и прибор, способный точно делить время на малые величины во время его прохождения через меридиан, на котором он был настроен.

Как будет показано далее, ось вращения Земли неизменна. Если бы положение большой оси земной орбиты было столь же неизменным, наблюдение любой звезды на меридиане, сделанное в любом месте, всегда было бы одинаковым. Опять же, форма Земли имеет важное значение; экваториальный диаметр превышает полярный, что дает большой избыток массы на экваторе. Теперь притяжение внешнего тела не только притягивает другое к себе всей своей массой, но, поскольку сила притяжения обратно пропорциональна квадрату расстояния, из этого следует, что притягиваемое тело будет вращаться вокруг собственного центра тяжести до тех пор, пока его большая ось не окажется на прямой линии с притягивающим телом.

Солнце и Луна являются притягивающими телами для Земли; плоскость экватора находится под углом к плоскости эклиптики в 23° 27' 34'',69, а плоскость лунной орбиты наклонена к ней на 5° 8' 47'',9. Теперь, из-за сплюснутой формы Земли, Солнце и Луна, действуя наклонно и неравномерно, смещают плоскость экватора из ее собственного положения с востока на запад, тем самым изменяя точки равноденствия на 50'',41 ежегодно.

Это действие, если бы оно не компенсировалось другой силой, со временем изменило бы угол эклиптики до тех пор, пока плоскость экватора и эклиптика не совпали бы. Мало кто не видел философскую игрушку под названием гироскоп. Эта игрушка в миниатюрном масштабе дает прекрасную иллюстрацию силы, привносимой для коррекции комбинированного действия Солнца и Луны на наклон экватора. Вращение Земли удерживается в своей плоскости ее собственным обращением, так же как гироскоп, кажется, преодолевает законы гравитации силой своего вращения.

Но не только Солнце и Луна возмущают плоскость эклиптики, но следует учитывать и действие других планет на Землю и Солнце. От этих влияний наблюдается очень медленное изменение положения плоскости эклиптики по отношению к плоскости экватора. Следует помнить, что очень небольшое отклонение угла может быть и было бы обнаружено при наблюдении с помощью современных приборов. Мы действительно обнаруживаем, что это притяжение влияет на наклон эклиптики к экватору на 0'',31 ежегодно.

Это движение полностью не зависит от формы Земли. Теперь, если мы предположим, что Солнце и Луна придают точкам равноденствия ретроградное движение по эклиптике, мы должны вычесть влияние планет. Мы можем затем рассчитать среднее возмущение, вычитая последнее из первого — разница, как установлено теорией и наблюдениями, составляет 50'',1 ежегодно. Это движение равноденствий называется прецессией равноденствий. Его рассмотрение является очень важным элементом в оценке времени, так как положение различных неподвижных звезд, хотя они и очень далеки, подвержено влиянию этой величины в 50'',1 по долготе — являясь увеличением долготы. Поэтому, если бы мы рассчитывали положение любой заданной звезды, чтобы получить прохождение для среднего времени или истинного времени, мы должны принять эту величину во внимание. Увеличение настолько велико, что самые ранние астрономы, даже при своих несовершенных способах наблюдения, обнаружили его. Гиппарх за 128 лет до Рождества Христова сравнил свои собственные наблюдения с наблюдениями Тимохариса, сделанными за 153 года до него. Он нашел решение этой проблемы таким же, как Диофант нашел решение квадратов и кубов, путем анализа. Во времена Гиппарха Солнце находилось в точке на 30° впереди своего нынешнего положения, ибо тогда оно входило в созвездие Овна вблизи весеннего равноденствия.

В настоящее время положение точек равноденствия показывает рецессию в целом на 30° 1' 40'',2. При такой скорости движения созвездия, называемые Знаками Зодиака, находятся на некотором расстоянии от делений эклиптики, которые носят их названия. При скорости 50'',1 полное обращение точек равноденствия будет совершено за 25 868 лет; но это снова модифицируется, потому что прецессия должна варьироваться в разные столетия по следующим причинам: движение Солнца прямое, прецессия ретроградная; следовательно, Солнце прибывает к экватору раньше, чем к той же звезде наблюдения. Теперь тропический год составляет 365 суток 5 часов 48 минут 49,7 секунды; и так как прецессия составляет ровно 50'',1, мы должны предположить, что Солнцу требуется некоторое время, чтобы пройти через эту дугу. Прямым наблюдением установлено, что время, необходимое для такого перемещения, составляет 20 минут 19,6 секунды. Добавляя эту величину к тропическому году, мы получаем звездный год продолжительностью 365 суток 6 часов 9 минут 9,6 секунды в средних солнечных сутках. Эта величина прецессии увеличивается со времен ее первого регистратора, Гиппарха, так как приращение составляет не менее 0'',455. Добавляя это к известной прецессии, мы находим, что гражданский год сейчас короче на 4,21 секунды, чем в его время; но как большое деление времени год не может быть изменен по этой причине более чем на 43''.

Действие Луны на скопление материи у экватора Земли является источником возмущения, которое при очень точных наблюдениях времени должно быть исключено. Таким образом, Луна, совместно с действием Солнца, зависящим от относительного положения, заставляет полюс экватора описывать небольшой эллипс на небе с осями 18'',5 для большой и 13'',674 для малой; большая ось направлена к полюсу эклиптики. Это неравенство имеет период в 19 лет — он равен обращению узлов лунной орбиты. Сочетание этих возмущений изменяет на небольшую величину положение полярной оси Земли по отношению к звездам, но не по отношению к ее собственной поверхности. Ко многим возмущающим причинам мы должны добавить влияние Юпитера, чье притяжение уменьшает наклон эклиптики на 0'',457 согласно М. Бесселю.

Результаты всех этих сил должны влиять на положение всех звезд и планет, видимых с нашей Земли. Поскольку их долготы отсчитываются от равноденствий, прецессия этих точек увеличивала бы долготу; но так как она влияет на все звезды и планеты одинаково, это не вызвало бы реального или кажущегося изменения в их относительных положениях. Нутация, однако, влияет на небесные широты и долготы, так как реальное движение полярной оси Земли изменяет относительные положения. Настолько велико это изменение, что наша нынешняя полярная звезда изменилась с 12° до 1° 24'; по отношению к небесному полюсу постепенное приближение будет продолжаться до тех пор, пока оно не составит 0° 30', после чего она будет удаляться от полюса бесконечно, пока через 12 934 года α Лиры не станет полярной звездой.

До сих пор мы приводили только причины, которые влияют на меридиан и, следовательно, на наш эталон времени; но после того, как эта точка установлена для годовых и суточных оборотов, становится необходимым найти некоторые средства для деления суток на мелкие дробные части, такие как секунды и доли секунд. Это, как было сказано, осуществляется с помощью изохронного маятника. Об этом приборе не требуется никаких комментариев, кроме тех, что касаются причин, нарушающих его точность. В 1672 году в Кайенне астроном Рихтер, делая прохождения неподвижных звезд, обнаружил, что его часы отстают на 2 минуты 28 секунд в сутки. Это была ошибка, которая привлекла его внимание, и он немедленно приписал ее некоторому изменению длины маятника — из-за причин, отличных от атмосферных изменений и расширения. Он определил длину маятника, совершающего секундные колебания на этой широте, которая составляла 5° с.ш. в Южной Америке. Он обнаружил, что этот маятник был короче того, который совершает секундные колебания в Париже, на 0,0833+ дюйма. Теперь, если бы Земля была сферой, сила притяжения во всех местах на ее поверхности была бы одинаковой, и колебания маятника также были бы одинаковыми, +/- возмущающий эффект центробежной силы — величина, которая может быть легко определена. Истинная причина вариации кроется в конфигурации Земли.

Величина силы притяжения в любой точке земной поверхности определяется расстоянием, пройденным любым телом в течение первой секунды его падения. Маятник — это падающее тело, и его можно анализировать с помощью того же анализа, который относится к законам гравитации; центробежная сила измеряется любым отклонением от касательной к поверхности Земли за секунду.

Из этого следует, что центробежная сила на полюсах, где движение наименьшее, не была бы равна силе гравитации, а на экваторе должна быть точно равна; но отклонение круга от касательной измеряет интенсивность притяжения Земли и равно верзину дуги, описанной за это время, при известной скорости вращения Земли значение дуги выводимо. Центробежная сила на экваторе равна 1/289-й части силы гравитации. Опять же, однородность массы Земли становится объектом рассмотрения. Предполагая, что фигура Земли является эллипсоидом вращения, мы покажем отношение, которое эта форма имеет к равному колебанию маятника.

Принимая Землю как однородную массу, анализ дает нам уверенность в том, что если интенсивность гравитации на экваторе принять за единицу, то увеличение силы тяжести к полюсам, исключая различия центробежной силы, должно быть = 2,5, отношению центробежной силы к силе гравитации на экваторе. Теперь, принимая 2,5 от 0,346 = 1/115,2, это и должно быть общим увеличением гравитации. Если бы мы знали точную величину увеличения в каждой точке, от экватора до полюсов, можно было бы составить идеальную карту формы Земли путем вычислений; эксперимент из-за физических причин совершенно непрактичен. Следующий анализ, процитированный от выдающегося физика, дает очень ясное представление об этих рассуждениях:

«Если бы Земля была однородной сферой без вращения, ее притяжение тел на поверхности было бы везде одинаковым. Если она эллиптическая и имеет переменную плотность, сила тяжести должна увеличиваться по интенсивности от экватора к полюсу как единица плюс постоянная величина, умноженная на квадрат синуса широты. Но для вращающегося сфероида центробежная сила изменяется по закону механики как квадрат синуса широты от экватора, где она наибольшая, до полюсов, где она наименьшая. И поскольку она стремится заставить тела улететь с поверхности, она уменьшает силу тяжести на небольшую величину. Следовательно, из-за гравитации, которая является разностью этих двух сил, падение тел должно ускоряться от экватора к полюсам пропорционально квадрату синуса широты, и вес тела должен увеличиваться в этом соотношении».

Предполагая, что вышеприведенные рассуждения верны, из этого следует, что скорость спуска падающих тел будет ускоряться при переходе от экватора к полюсам. Теперь, ранее было сказано, что маятник — это падающее тело; следовательно, при той же длине маятника колебания на полюсе должны быть быстрее, чем на экваторе. Теория в данном случае подтверждается; ибо экспериментами, повторявшимися снова и снова, было доказано, что маятник, совершающий 86 400 колебаний в средние сутки на экваторе, даст то же самое число колебаний в любой другой точке, при условии, что его длина будет увеличена в точном соотношении как квадрат синуса широты.

Следствие, которое можно вывести из всех вышеизложенных соображений, заключается в том, что общее уменьшение гравитации от экватора к полюсам составляет 0,0051449, что, будучи вычтенным из 1/155,2, дает величину сжатия Земли, равную почти 1/285,26. Но эта форма Земли дала бы превышение экваториальной оси над полярной около 26,5 миль. Измерение подтверждается г-ном Айвори в его исследованиях пяти основных измерений дуг меридиана в Перу, Индии, Франции, Англии и Лапландии. Он обнаружил, что закон требует эллипсоида вращения, чей экваториальный радиус должен составлять 3962,824 мили, а полярный — 3949,585 миль; разница составляет 13,239 миль; эта величина, умноженная на два, дает 26,478 как превышение одного диаметра над другим. Таким образом, двумя разными процессами была определена фигура Земли; но остается еще один, который является результатом чистого анализа, выведенного из нутации и прецессии равноденствий — ибо, как объяснялось ранее, эти эффекты вызваны избытком материи на экваторе Земли. Расчет не приводит нас к уверенности, но он показывает, что сжатие заключено между двумя дробями 1/270 и 1/573. В лунной теории есть то преимущество, что она рассматривает Землю как целое, не обращая внимания на любые неровности поверхности или местные притяжения, влияющие на маятник — трудности измерения дуги меридиана являются препятствием для идеальной точности.

Форма Земли, однако, имеет значение, ограниченное не только теми, кто интересуется часовым делом — она предоставляет нам эталон весов и мер. В Англии и Соединенных Штатах маятник является единицей измерения или, по крайней мере, общим эталоном, из которого выводится измерение. Было показано, что, если вычесть эффекты нутации, ось вращения Земли всегда находится в одной и той же плоскости. Теперь, поскольку масса является одной и той же постоянной величиной, маятник, совершающий секундные колебания в Гринвичской обсерватории, был принят английским правительством в качестве своего эталона длины. Колеблясь в вакууме на уровне моря при 62° по Фаренгейту, капитан Кейтер нашел его приблизительную длину равной 39,1393 дюйма; поскольку это должно быть неизменным при тех же обстоятельствах, он становится эталоном на все времена. Французы вывели свой эталон из измерения десятимиллионной части квадранта меридиана, проходящего через Форментеру и Гринвич. Они также приняли десятичную систему; однако это, по-видимому, доказывает, что нет ничего нового под солнцем, ибо более сорока веков назад китайцы использовали десятичную систему при делении градусов, весов и мер.

Древность маятника также подтверждается тем фактом, что арабы имели обыкновение делить время при наблюдениях по его колебаниям, когда Ибн Юнис в тысячном году проводил свои астрономические исследования. Прежде чем мы упустим из виду влияние формы Земли на маятник, возможно, стоит упомянуть еще один источник возмущения, возникающий из комбинированного влияния вращения Земли и того факта, что тело, движущееся в своей собственной плоскости, стремится сохранить эту плоскость. Из очень красивого эксперимента, показывающего вращение Земли, будет видно, что если тело, подобное маятнику, подвешено так, чтобы быть свободным во всех направлениях, и не подвергаться влиянию движения Земли при приведении в колебание в какой-либо плоскости, то эта плоскость сохранит свою линию движения, в то время как Земля в своем движении под телом может быть видна медленно движущейся, как если бы минутная стрелка часов была сделана неподвижной, в то время как циферблат вращался. Тот же принцип поддерживает волчок в параллельном положении к горизонту или гироскоп в его кажущемся аномальном вызове всем законам гравитации. В маятнике эта тенденция сохранять ту же плоскость движения становится причиной ошибки — небольшой, это правда, но ее можно очень легко исправить, поместив его так, чтобы плоскость колебания была параллельна экватору. Будет легко заметить, что эта мера предосторожности станет более важной по мере удаления от экватора; ибо если бы мы подвесили маятник на полюсе на одной линии с осью вращения, и если бы плоскость вибрации оставалась постоянной, Земля повернулась бы один раз вокруг этой плоскости за суточный период. В течение этого времени на точке подвеса происходило бы непрерывное скручивание, которое со временем существенно повлияло бы на точность прибора. Рассуждение справедливо для каждой широты — степень влияния является единственным различием.

Приведя действие формы, массы и вращения Земли на маятник, остаются возмущения из-за расширения и сжатия вследствие изменений температуры и атмосферных причин. Астрономические точки, которые необходимо соблюдать, изложены несколько слишком полно, но следует помнить, что точная наука требует, чтобы предпосылки были полностью установлены, прежде чем можно будет сделать вывод.

Поскольку эталон времени зависит от прохождения звезды или Солнца, или любого известного небесного объекта в определенное время через меридиан места, где проводится наблюдение, было абсолютно необходимо привести способы вычисления вместе с возмущающими причинами. Более того, полное понимание долга часового дела перед астрономией не могло быть получено без общего знания об изменении положения большой оси орбиты, описываемой Землей вокруг Солнца. Также требовалась разница между средним и истинным солнечным временем, чтобы проиллюстрировать использование таблиц уравнения времени, необходимость в которых станет очевидной, когда будет введен пассажный инструмент для установления времени или фиксированного эталона. Также нельзя было обойти стороной возмущающие эффекты Солнца и Луны в совокупности и относительно их положения, так как они вызывают прецессию равноденствий и нутацию полюса — существенные элементы в вычислении времени.

Установка камней в часы и хронометры.

НОМЕР ПЕРВЫЙ.

Вся эта тема вполне заслуживает статьи как в научном, так и в механическом смысле, рассматриваем ли мы деликатность операций или труднообрабатываемый характер материала, с которым работают — ибо в часовом деле не было улучшения, более важного для точности и долговечности хронометров.

Замена обычных латунных или золотых подшипников на каменные была вызвана неизбежным износом отверстий от частой чистки и истиранием цапф, вызванным скоплением пыли с вязким маслом; цапфа срезалась, или отверстие становилось слишком большим. До тех пор, пока вердж и цилиндр были преобладающими спусковыми механизмами, необходимость в установке камней не ощущалась так сильно, за исключением отверстий баланса. Введение рычажного спускового механизма принесло с собой лучшие часы — способные к более точному ходу, но требующие улучшенной конструкции.

Итальянец в 1723 году первым ввел практику использования камня для подшипников. Он не только задумал эту идею, но и преуспел как мастер в изготовлении собственных камней; однако, каким бы изобретательным и искусным он ни был, он столкнулся с почти непреодолимыми препятствиями.

Искусство огранки драгоценных камней, правда, в то время было хорошо известно, но никто не пытался просверлить в твердом камне отверстие, достаточно тонкое для цапфы соответствующего размера. Часы того времени, которые имели камни, могли похвастаться не более чем отверстиями баланса, и они не были просверлены насквозь, чтобы пропустить цапфу.

Очень трудно отполировать коническое углубление в камне, даже с помощью современных приспособлений, из-за тенденции к образованию «соска» на дне — что выводит ось баланса из вертикального положения. Трудности при тогдашнем состоянии знаний задерживали широкое внедрение каменных подшипников на многие годы. Швейцарцы, однако, видя полученные преимущества, наконец успешно освоили различные манипуляции. Время и опыт дали больше мастерства, и в настоящее время невозможно найти швейцарские часы, даже самого дешевого класса, которые не имели бы камней по крайней мере в четырех отверстиях. Английская торговля приняла это искусство позже; но даже тогда оно не стало всеобщим в течение многих лет. Еще в прошлом поколении камни ставились только в дорогие английские рычажные часы.

Простая замена на более твердое вещество не была единственным улучшением; были обеспечены другие условия, необходимые для точности. Отверстие можно было сделать круглым — материал такого характера, что никакое химическое воздействие не могло повлиять на масло, используемое для смазки, а вертикальное сечение отверстия можно было сделать так, чтобы оно представляло наименьшую площадь трения, при этом все еще обеспечивая идеально отполированный подшипник, тем самым избегая срезания цапфы.

Весь «modus operandi» от камня в необработанном виде до последней сборки вполне заслуживает внимания часовщика и, безусловно, производителя.

Из материалов, используемых в торговле, первым и самым важным является алмаз, используемый в часах только в качестве накладного камня — но на верстаке он всеважен как средство изготовления других камней. Алмаз обладает необходимой восприимчивостью к полировке в сочетании с величайшей твердостью из всех известных веществ; но это адамантовое качество исключает возможность просверливания его насквозь. Рассматриваемый химически, алмаз — это чистый углерод, его различные разновидности отличаются только структурой — обычный древесный уголь, его низшая форма — графит, его промежуточная степень. Встречается еще одна разновидность, называемая «черным алмазом» или «алмазным углеродом», которая интересна тем, что является параллелью наждаку по сравнению с кристаллическим сапфиром. Форма алмаза, наиболее часто используемая для механических манипуляций, почти всегда кристаллическая; однако будет видно, что агломерированная форма алмазного углерода играет немаловажную роль в установке камней. Как камень, алмаз не используется иначе, как в качестве накладного камня. Морские хронометры, в которых баланс весит от пяти до девяти пеннивейтов, почти всегда снабжаются алмазным накладным камнем, установленным в сталь. И все же, несмотря на твердость этого вещества, часто бывает, что цапфа прорезает углубление в его грани. Причина этой кажущейся аномалии кроется в структурном характере камня и его стоимости. Лапидарий, экономя вес насколько возможно, не заботится в «розовых алмазах» обращать внимание на линии спайности. Если грань камня образует небольшой угол со слоями камня, возникают бесчисленные маленькие углы чрезвычайной тонкости — цапфа, соприкасаясь с любой из этих тонких частей, может сломать ее, и фрагмент, внедряясь в закаленную стальную цапфу, становится сверлильным инструментом. По нашему опыту, нам присылали в ремонт морские хронометры, которые потеряли свой ход настолько, что стали совершенно ненадежными только по этой причине — цапфа произвела углубление в камне, создав большее трение и тем самым разрушив точность прибора.

Как общее правило, розовые алмазы, продаваемые для этой цели, достаточно хороши для общей работы. В очень дорогих часах или хронометре камень следует выбирать с учетом его полировки на грани и параллельности линий спайности. Алмаз, однако, получает свою огромную важность от того, что является единственным агентом, который мы можем использовать при обработке других камней. Без него все искусство установки камней не было бы практичным. Различные этапы все связаны каким-то образом с алмазом в его различных формах. «Борт», техническое название другой разновидности, — это просто фрагменты камня, которые были отколоты от драгоценного камня в процессе огранки, или камни, которые были огранены, но оказались слишком полными дефектов, чтобы стать полезными для целей декоративных ювелирных изделий, стоимость зависит от размера, варьируясь от $5,50 до $18 за карат. Этот «борт» используется в качестве токарных инструментов — более крупные куски отбираются и «устанавливаются» в латунную проволоку и используются на токарном станке так же и с той же легкостью, как обычный штихель. Для инструментов даже алмаз не равноценен — чисто белый и кристаллический по структуре обычно слишком хрупок (хотя и тверд), чтобы выдержать работу. Среди рабочих больше всего ценится «лондонский дым», облачный, коричневатый камень — он обладает двойными качествами вязкости и твердости.

Другая форма «борта» встречается в виде маленького шарика, иногда размером с горошину; он кристаллический, и при разрушении обычно дает очень маленькие, поистине крошечные кусочки игольчатой формы. Они тщательно отбираются и образуют сверла, которыми английский мастер по изготовлению отверстий перфорирует камень. Эти сверла, когда они оказываются идеальными по прочности, форме и размеру, очень высоко ценятся рабочим, так как выбор другого, вместе с установкой, часто занимает огромное количество времени и труда.

«Борт» также используется при изготовлении притиров или мельниц, с помощью которых ювелир доводит камни до состояния, пригодного для токарного станка и последующих процессов. Для этой цели отбираются такие куски, которые не подходят для режущих инструментов или сверл. Медный диск, предварительно выровненный и обточенный на токарном станке, помещается на блок или маленькую наковальню; каждый кусок камня затем отдельно помещается на медь и вбивается сильным ударом — при этом соблюдается осторожность, чтобы на диске не осталось места, которое не представляло бы при вращении какой-либо режущей точки. Казалось бы, невозможно удержать фрагмент алмаза, но следует помнить, что медь, будучи очень пластичным металлом, принимает кусок; первое трение твердого камня затем заглаживает заусенцы краев углублений по каждой неровной грани алмаза, оставляя выступать только режущую кромку. Скорость, с которой такой хорошо заряженный притир будет уменьшать самый твердый камень, несколько удивительна. Это первый инструмент, используемый при установке камней, и настолько важный, что более подробное и явное описание его изготовления будет дано, когда будет рассматриваться процесс производства.

Алмазный порошок так же важен, как «борт», будучи используемым почти на каждой стадии изготовления камней. Самый грубый заряжает «скивы» или пилы, используемые для расщепления камня. Эти скивы сделаны из мягкого листового железа и действуют по тому же принципу, что и притиры. Более мелкие сорта, в массе, очень напоминают обычную пыль от грифеля; действительно, последняя часто используется в качестве фальсификации. Этот порошок не является однородным по тонкости, и мастер по изготовлению камней вынужден разделять различные сорта. Это осуществляется простым процессом, называемым «отмучиванием», и проводится следующим образом: определенное количество порошка, скажем, карат, помещается в пинту чистого сладкого масла, содержащегося в каком-либо неглубоком сосуде, например, блюдце. В зависимости от текучести масла, смесь, после того как она была тщательно перемешана, оставляют стоять без движения примерно на час или полтора часа. В течение этого времени, из-за их большей тяжести, самые крупные частицы оседают, оставляя во взвешенном состоянии порошок почти однородной тонкости. Смесь теперь осторожно сливается в другой подобный сосуд, оставляя грубый порошок на дне первого. Этот грубый осадок называется № 1 и используется для скив, притиров и других грубых целей. Слитую смесь во втором сосуде оставляют в покое на двенадцать часов, после чего выполняется та же операция; и третий сосуд теперь содержит большую часть масла вместе с самыми мелкими частицами порошка. Осадок от второго сливания — это обычный порошок для открытия; самый мелкий — для полировки как отверстий, так и внешних сторон камней, и для придания окончательной отделки граням палет, роликовых штифтов, камней стопорной пружины и т.д.

Хороший рабочий старается содержать порошок в этом состоянии как можно более свободным от любой посторонней пыли и, прежде всего, оберегать различные сорта от любого смешивания, так как небольшое количество более грубого сорта уничтожило бы более мелкий для всех его целей, и процесс «отмучивания» пришлось бы повторять.

Самый важный камень в установке камней, алмаз, становится скорее агентом производства, чем объектом.

Собственно, для установки камней рубин и сапфир являются выдающимися; уступая только алмазу в твердости, обладая достаточной степенью вязкости, восприимчивые к изысканной полировке, этот (ибо они — одно и то же) камень является любимым у швейцарцев, англичан и американцев для всех работ высокого класса — швейцарцы, однако, используют его без разбора во всех часах.

Рубин собственно одного цвета, но в своих вариациях интенсивности может меняться до очень светло-розового. Когда он еще светлее, он классифицируется как сапфир, который бывает почти любого возможного цвета и оттенка, от рубинового до идеально прозрачного бесцветного кристалла. Этот камень различается по степени твердости и способности к обработке — самым твердым является зеленовато-желтый, в форме гальки, с очень слегка закругленными краями, трудный в работе, но образующий самый прочный и совершенный из известных камней.

Следует помнить, что это описание дает ценность рубина и сапфира только как материала для установки камней. Для декоративных ювелирных изделий ценность зависит от цвета, самого интенсивного рубинового или синего для сапфира, вместе с блеском и весом. Рубин и сапфир образованы на алюминиевой основе, обычный наждак является другой формой структурного расположения, но того же химического состава.

Эти камни обладают всеми качествами, чтобы сделать их основой идеальной установки камней; и все же хризолит пользуется такой же популярностью у большинства ювелиров. Он не такой твердый, но его легче обрабатывать, и он дешевле по цене, и было бы трудно сказать, в чем он уступает рубину или сапфиру. Он имеет желтоватый оттенок, переходящий в цвет оливы. Как камень для ювелирных изделий он не моден, и только в Персии он ценится. Существуют, однако, некоторые очень серьезные возражения против его использования рабочим; он не однороден по твердости; при полировке он будет «тянуть», то есть поверхность будет разрываться в процессе. К сожалению, глаз не способен обнаружить дефект до работы, и он обнаруживается только тогда, когда было потрачено много предварительного времени и труда. Он восприимчив, когда хорош, к идеальной полировке и много используется в работе с хронометрами, особенно для установки 4-го отверстия, так как его несклонность к растрескиванию делает его ценным.

«Аквамарин» — брат изумруда, отличающийся от него только интенсивностью цвета и состоящий из тех же компонентов. Эти два драгоценных камня — единственные, в которых был обнаружен редкий металл глюциний. Он широко используется в американских и английских часах, но никогда в швейцарских. Он мягкий, не намного тверже кварца, но встречается большими кусками, идеально прозрачными и цвета, который является чистым зеленым цветом морской воды, от которого он и берет свое название, «Аквамарин».

Гранат в английских часах играет важную роль для палет, также для роликовых штифтов; очень мягкий камень, но очень пористый. При установке в палету с остроконечным зубчатым колесом он склонен действовать как напильник из-за своей пористости, срезая кончик зуба. Это можно обнаружить в любых часах с рычажным механизмом с остроконечным зубом, наблюдая за цветом задней части зуба. «Черная рвота» — так его называли на Бостонской фабрике. Большая часть используемого граната — это восточный камень, лучшее качество поступает в форме бусин, отверстия в которых были просверлены туземцами. Стоимость просверливания камня в Европе или Америке была бы намного выше его стоимости. Восточный — лучший для часовых целей, хотя Венгрия и Богемия поставляют самые высоко ценимые камни, используемые для декоративных целей; действительно, в некоторых немецких городах огранка и установка граната — это специализация, дающая работу большому количеству людей. И, как ни странно, лучший рынок для их продажи — Соединенные Штаты.

Это включает почти все камни, используемые при установке камней в часы и хронометры. Тем не менее, в часовых механизмах палеты обычно устанавливаются в агат, камень, совсем не подходящий для этой цели, так как он имеет, даже в лучших образцах, выраженную стратификацию, которая препятствует формированию однородной поверхности любым процессом. Сердоликовая форма агата не подпадает под это возражение и делает отличные подшипники для ножевых опор точных весов и компасные камни для центров магнитных стрелок. Для целей часов или хронометров единственными действительно полезными камнями являются сапфир, рубин, хризолит и аквамарин — все они обладают особенностями, которые заслуживают некоторых замечаний, так как они имеют первостепенное значение для мастера по изготовлению отверстий. Сапфир — самый твердый камень после алмаза, и все же образцы могут быть, и встречаются, такими мягкими, что «тянут» при полировке. Опять же, если он очень четко стратифицирован, он будет «трескаться от огня» при открытии отверстия. Рубин более однороден по своей структуре и более высоко ценится по этой причине; его твердость — все, что необходимо, в то время как его восприимчивость к получению высокой полировки равна таковой у сапфира или хризолита. Аквамарин всегда однороден и может быть отполирован как снаружи, так и в отверстии с помощью «триполи», экономя немного алмазного порошка в процессе изготовления. По нашей оценке, однако, хризолит является самым ценным из всех камней. Правда, при покупке в необработанном виде многие куски окажутся непригодными для целей ювелира; но когда найдено правильное качество, ничто не может быть лучше приспособлено для установки камней. Твердый, он легко обрабатывается, принимая особую «маслянистую» полировку, удерживая масло в его наиболее прозрачном состоянии в течение долгого времени.

Эти камни составляют общий запас, из которого и с помощью которого изготавливаются камни. Детали различных производственных манипуляций, используемые инструменты, а также установка в изделие, вместе с важным пунктом винтов, составят предмет следующей статьи об установке камней в часы и хронометры. Не имея возможности закончить нашу гравировку вовремя к публикации, мы вынуждены отложить остальное до следующего номера.

Советы по часам и часовому делу.

НОМЕР ПЕРВЫЙ.

Двадцать пять лет тяжелого труда среди пыли и шума механизмов, с руками, сведенными судорогой, и пальцами, огрубевшими от постоянного использования инструментов, и с головой, непрерывно занятой перебором колес и рычагов в их почти бесконечных комбинациях, — требуется известная доля мужества, чтобы взяться за написание чего-либо, что можно было бы удостоить названия «статьи», хотя она и предполагает рассмотрение предмета, с которым мы достаточно хорошо знакомы. Но утешает мысль, что от автора не ожидают написания для страниц этого практического журнала с той же степенью изящества и лоска, которые должны украшать колонки обозрения или журнала; что мы можем предстать здесь как простые, практичные механики и использовать крепкие, доходчивые слова для выражения своих идей, подкрепленные опытом, который должен придать им некоторый вес. Мы приветствуем появление «Американского часового журнала» (American Horological Journal), который послужит благой цели, обнародуя реальный опыт людей, поседевших в искусстве и таинствах часового дела, и сохраняя посредством «искусства, сохраняющего все искусства», их дорогой ценой добытые знания и опыт на благо тех, кто в свою очередь придет им на смену. Это также принесет пользу людям в целом, предоставляя информацию, которая приведет к покупке хороших и со вкусом выполненных часов для домашнего использования.

То, что такой журнал необходим для нашего просвещения, становится очевидным из того факта, что почти в каждой газете мы встречаем яркое описание каких-нибудь чудесных часов, «недавно изобретенных», которые, возможно, и обладают некоторыми достоинствами, но настолько грубо преувеличены каким-нибудь невежественным газетчиком, что мы почти готовы поверить в удивительные «восьмидневные часы ирландца, которые на самом деле шли три недели». Даже пословично точный «Scientific American», постоянным читателем которого я являюсь, в своем выпуске от 19 июня в «редакционном обзоре» приводит описание часов во Франции, содержащих «90 000 колес», и, пожалуй, самая любопытная часть механизма — это та, которая обеспечивает «дополнительный день в високосном году» и т. д. Теперь, потребуется лишь немного знаний о часах, чтобы сказать нам, что часы с 90 000 колес никогда не были сделаны и никогда не будут, но «дополнительный день в високосном году» обеспечивается календарными часами в этой стране с 1853 года.

В серии статей, которые последуют далее, не предполагается обсуждать раннюю историю часов. Рид и Деннисон написали достаточно, чтобы убедить самых скептически настроенных в том, что часы — это древнее изобретение. Для нас важно не то, кто изобрел маятник или тот или иной спусковой механизм, а то, кто делает лучший маятник, лучший спусковой механизм, самую совершенную колесную передачу и трибы. Это жизненно важные моменты, и мы постараемся уделить им то внимание, которого требует их важность. Здесь уместно заявить, что любое сделанное утверждение или приведенное правило были проверены и являются лишь результатом нашего опыта, и мы не претендуем на то, что это исчерпывает весь предмет; ибо мы осознаем, что опыт других мог привести к совершенно иным результатам. Но если все часовщики воспользуются колонками этого журнала, мы не только лучше узнаем друг друга путем обмена идеями, но и станем лучшими часовщиками.

Предмет колес и трибов имеет величайшее значение в часовом деле, и требуются предельная осторожность и мастерство, чтобы выполнить передачу, которая не только работала бы с минимально возможным трением, но и чтобы это трение было равномерным; ибо если в силе передачи нет колебаний, спусковой механизм и маятник всегда будут приводиться в действие одной и той же силой, и на работу часов можно будет положиться. Учебники по часовому делу не в полной мере акцентируют внимание на этом предмете. Мы находим много информации о том или ином спусковом механизме и различных маятниках. У Деннисона есть пара страниц, полных абстрактных расчетов метода перемещения дополнительного груза на стержне, чтобы ход часов можно было изменять на одну секунду в день; но если его колеса и трибы не идеальны, большой зуб здесь или там изменит ход часов больше, чем это.

Рид подавляет нас своими знаниями о правильных кривых зубьев колес; но это, должно быть, была лишь теория, ибо его практикой было пропиливание зубьев, а его циклоиды, эпициклоиды и гипоциклоиды отдавались на милость «финишного напильника» в руках его «отделочников зубьев колес», вместо того чтобы формировать зубья на станке, как это делается сейчас. Мы, как правило, прорезали колеса точных часов несколько раз разными фрезами, прежде чем снимать их со станка; последняя фреза имела только один зуб, который можно сделать идеальным по форме и режущей кромке, и, работая с большой скоростью, она оставляет зубья правильной формы, очень гладкими и такими же точными, как делительный диск станка. Анкерные колеса, в особенности, требуют большой осторожности при нарезке, так как зубья для анкерных спусков свободного хода несколько длинные и тонкие; малейшая неточность обязательно приведет к неприятностям. Абсолютно необходимо, чтобы делительный диск зуборезного станка был идеально точным, с чистыми, круглыми отверстиями и идеально подогнанным индексным штифтом, с оправкой фрезы без осевого люфта или бокового движения — это основы хорошего зуборезного станка, без которых невозможно сделать хорошие часы.

Мы, как правило, имели обыкновение по завершении сборки передачи для точных часов ставить на место анкерного колеса очень легкий, хорошо сбалансированный крыльчатый регулятор, чтобы предотвратить «обратный ход», и очень тонкий мягкий шнур на барабан; затем подвешивали очень легкий груз; настолько малый, что — при условии, что все колеса сбалансированы и на цапфах нет масла — крыльчатка будет двигаться так медленно, что ее обороты можно будет сосчитать. Следя за тем, чтобы груз не слишком превышал сопротивление, малейшую неточность в колесах и трибах можно обнаружить по разнице в скорости вращения крыльчатки или по ее внезапной остановке, что будет вызвано любой неравномерностью зубьев передачи, которую невозможно было бы обнаружить при самом тщательном осмотре. Именно с помощью этого теста мы обнаружили неточность в трибе, вызванную закалкой, которую невозможно было бы обнаружить менее чувствительным методом.

Колеса в передаче должны быть как можно более легкими, так как вся передача останавливается каждый раз, когда зуб падает на палеты, очевидно, что движущий груз должен преодолевать инерцию, а также трение передачи при каждом ударе. С этой целью было принято «облегчать» колеса, оставляя очень легкий обод, поддерживаемый легкими спицами, причем колеса обычно изготавливались из литой латуни, обтачивались, нарезались, а затем облегчались. Мы некоторое время следовали этому плану, но отказались от него, так как обнаружили большие трудности в изготовлении идеально круглого колеса. Спицы служат стойками для поддержки обода при нарезке или обточке, но пространство между ними очень склонно прогибаться. Мы предпочитаем изготавливать колеса из качественной твердокатаной листовой латуни; она превосходит литую латунь, гораздо более плотная, твердая и долговечная, и в ней меньше дефектов. После того как колеса нарезаны, их обтачивают с каждой стороны, оставляя тонкий диск в центре; их можно сделать легче, легче отделать, и они остаются круглыми.

Что касается формы зубьев в часовых колесах, то этот предмет был так мастерски освещен Ридом, Деннисоном и профессором Уиллисом (который изобрел инструмент для помощи в построении кривых для зубьев колес), что мы не будем пытаться делать это в данной статье; к тому же, из всей теории так мало можно применить к часовому колесу диаметром два с половиной дюйма со 120–140 зубьями, кроме как оставить колесо и триб правильного диаметра, что мы считаем это излишним; ибо если изготовители регуляторов и других точных часов будут использовать трибы с 16 или 20 зубьями, трение или передача усилия происходит полностью после линии центров, и весь предмет циклоид, эпициклоид и гипоциклоид сводится к очень малой величине и, можно сказать, «испаряется в тонком воздухе».

Дав лишь несколько практических советов и еще не переступив порог темы, мы предлагаем продолжать из месяца в месяц — если читатели Журнала не устанут — обсуждение различных частей, из которых складывается сумма точных часов, с заметками о различных часах, производимых в этой стране.

Безусловно, в компетенцию и обязанность журнала, посвященного часовому делу, входит отмечать любые и все новые усовершенствования, относящиеся к этой науке. Поэтому мы приводим некоторые из них, достоинства которых показались нам весьма важным предметом для рассмотрения.

Лучшие часы-хронометристы не являются абсолютно совершенными, поэтому их ход должен отслеживаться; но часовщик обычно не имеет средств для исправления ошибки своего регулятора, пока накопление этой ошибки не станет серьезным неудобством. Если бы он обладал пассажным инструментом, должным образом установленным и отрегулированным по меридиану, вместе с необходимыми книгами и знаниями по проведению наблюдений, он мог бы изо дня в день корректировать свои часы и поддерживать точное время; но все это дорого стоит, а также требует времени и труда. Подходящим для нужд мастера является небольшой инструмент под названием диплейдоскоп; простой по своей конструкции и не склонный к смещению или поломке, он является лучшей заменой пассажного инструмента, которую мы видели. Он основан на теории, что двойное отражение от двух поверхностей плоскостей под углом 60° будет совпадать, когда отражаемый объект находится на одной линии с половиной основания всего треугольника. Имея призму, вырезанную в форме равностороннего треугольника, один угол устанавливается прямо вниз к центру земли, а основание располагается параллельно линии горизонта. Теперь, если ось призмы находится на линии меридиана, отражение солнца появится в момент пересечения меридиана на самом себе — то есть будет только одно изображение. Если инструмент хорошо сделан, не может быть сомнений в его точности и ценности для тех, кто, желая проверить свое время, не имеет возможности использовать пассажный инструмент.

Еще одно усовершенствование — это настольный ключ для использования часовщиком. Никто из тех, кто имел опыт работы за верстаком, не откажется от предмета, который облегчает установку часов для своих клиентов. При заводе он столь же ценен. Его прочность на кручение не зависит от принципа пружинного патрона, так как усилие прикладывается близко к квадрату с помощью штифта, который проходит сквозь ключ.

Запатентованные кусачки Холла — это несомненная необходимость; толстую проволоку можно откусить без малейшего удара по руке, настолько велик рычаг. Самые маленькие размеры подходят для обычных часовых работ и могут использоваться в часовом производстве лучше, чем любые существующие кусачки. Прочные и долговечные, они обладают одним качеством, которое оценят все часовщики — если режущая губка сломается, ее можно заменить другой.

Гринвичская обсерватория.

Около двухсот лет назад Англия начала занимать лидирующие позиции в мировой торговле; ее корабли ежедневно пересекали Атлантику, и Индия также начала привлекать ее внимание. Поэтому было крайне важно, чтобы мореплаватели могли определять свою долготу в море независимо от часов; и была предложена награда любому, кто откроет метод, с помощью которого можно было бы достичь этого результата.

Предложенный план заключался в том, чтобы угловое расстояние луны от определенных звезд рассчитывалось заранее и публиковалось, так что, например, можно было бы указать, что в девять часов десять минут и пять секунд такого-то дня луна должна находиться на расстоянии 40 градусов от Марса. Если с корабля посреди Атлантики обнаруживалось, что Марс и луна находятся на расстоянии 40 градусов друг от друга, то можно было бы узнать, что время в Англии — девять часов десять минут и пять секунд.