De eerste keer dat ik William Andrewes ontmoette, enkele jaren geleden, droeg hij een goedkoop polshorloge met de stripfiguren Kuifje en Snowy over de wijzerplaat rennen. Omdat Andrewes vervolgens als curator van de collectie historische wetenschappelijke instrumenten van Harvard University diende, vormde zijn grillige horloge een belachelijk contrast met de belangrijke tijdwaarnemers die hij handhaafde, tentoonstelde en ook als leermiddelen gebruikte in zijn cursus 'Instrumenten voor tijd en ruimte'.
Sinds het verlaten van Harvard, in 1999, heeft Andrewes, die 56 is, het dragen van een horloge helemaal opgegeven. Thuis, in Concord, Massachusetts, kan hij de tijd goed genoeg vertellen door een tiental antiquiteiten die hij in goede staat houdt, en hij zegt dat hij tijdens het reizen de tijd "publiekelijk beschikbaar" vindt. Toen ik hem in oktober 2004 zag in Sotheby's in New York, voor de zevende en laatste veiling van de bedrijven van het inmiddels ter ziele gegane Time Museum - 's werelds meest uitgebreide verzameling tijdwaarnemingsapparatuur, daterend van 3000 v.Chr. Tot nu toe, vertrouwde hij op zijn mobiel om afspraken na te komen. "Hiermee kun je de tijd tot op de minuut nauwkeurig vertellen, " verzekerde hij me, "wat prima is voor civiele doeleinden, hoewel niet voldoende nauwkeurig om een andere klok in te stellen."
Andrewes bood op verschillende kavels tijdens die driedaagse veiling, en bijna alles wat hij kocht, voor zichzelf of voor een klant, kocht hij voor de tweede keer; als conservator van het Time Museum van 1977 tot 1987, had hij de wereld gewinkeld om zijn collectie uit te breiden van 1.300 naar meer dan 3.500 items. Andrewes en zijn vrouw, Cathy, zaten die dag naast hem in Sotheby's, konden tientallen stukken van het museum binden aan belangrijke datums in hun verkering en huwelijk en de geboorten van hun twee kinderen. Ze voelden een speciale voorliefde voor de klok die Will had hersteld toen ze elkaar ontmoetten - een 19e-eeuwse Christian Gebhard astronomische en automatische klok met 17 wijzerplaten, 2 ronddraaiende bollen, barometer, planetarium, datumaanduidingen en cijfers die elk kwartaal en uur presteren (inclusief een religieuze processie elke dag om 12.00 uur en een heraut die om middernacht op oudejaarsavond een trompet blaast) - maar het is bijna tien voet lang, meer dan acht voet lang en ver buiten hun middelen. Het verkocht voor $ 142.400.
Ondanks de lange fascinatie van Andrewes voor complexe mechanische uurwerken, heeft hij onlangs een gigantische sprong voorwaarts gemaakt om een 'dialist' of maker van zonnewijzers te worden. "Mijn oorspronkelijke doel hierin, " zei hij in reactie op mijn verrassing, "was om een nauwkeurig uurwerk zonder bewegende delen te produceren - een originele creatie die kunst en wetenschap combineerde, gebaseerd op de lange tradities van beide in het ontwerp, en die het beste vakmanschap en de nieuwste technologie in zijn constructie. " Wat zijn idee echter echt onderscheidde, was zijn intentie om de wijzerplaat op een ongebruikelijk type kaart te baseren en de kaart te centreren op de plek waar de wijzerplaat zou staan. De meridianen van de lengtegraad van de kaart zouden als uurlijnen van de zonnewijzer dienen, waardoor een eenheid van tijd en ruimte voor die specifieke locatie ontstaat - iets dat geen dialist of klokkenmaker ooit eerder had bereikt.
Een zonnewijzer is een van de oudste - het kan de oudste zijn - van alle wetenschappelijke instrumenten. Het hangt af van de rotatie van de aarde, maar toen het voor het eerst werd bedacht, waarschijnlijk vóór 1500 v.Chr., Geloofden de makers ervan dat de zon om een stationaire aarde draaide. Hoe je de hemel ook voorstelt, de praktijk is hetzelfde: de zon schijnt op de wijzerplaat en een uitstekende "gnomon" (uit het Grieks voor "iemand die weet" - vermoedelijk iemand die weet hoe laat het is) werpt een schaduw onder de uurlijnen gemarkeerd op een wijzerplaat, die de tijd aangeven. Wat is eenvoudiger? Of liever, wat is er misleidend dan de schijnbare eenvoud van dit apparaat? Want om ervoor te zorgen dat de gevallen schaduw zelfs de juiste tijd benadert, moet de wijzerplaat worden geplaatst met betrekking tot de breedtegraad ten noorden of zuiden van de evenaar waar deze wordt gebruikt, met inachtneming van het veranderende hoogtepunt van de zon aan de hemel vanaf dag tot dag in de loop van het jaar en de variabele snelheid van de jaarlijkse beweging van de aarde. Er is niets vanzelfsprekends aan de constructie van een echte zonnewijzer. Iedereen die een in massa geproduceerde zonnewijzer koopt en deze als versiering tussen de bloembedden zet, moet niet verbaasd zijn om te ontdekken dat deze niet werkt.
De grote verscheidenheid aan wijzerplaatontwerpen door de geschiedenis heen, volgens de late wetenschapshistoricus Derek de Solla Price, getuigt van de "esthetische of religieuze bevrediging" die dialisten moeten hebben verkregen door te proberen de hemel te simuleren. Vitruvius, architect van het oude Rome, telde ten minste 13 wijzerplaatstijlen die al in Griekenland werden gebruikt met 30 v. Toen, zoals nu, kon een wijzerplaat verticaal aan de zijkant van een gebouw worden gemonteerd of horizontaal op een voetstuk of de grond worden geplaatst en vrijwel elke vorm - plat, bolvormig, conisch of cilindrisch. Sommige zonnewijzers waren stationair, andere beweegbaar en vele, zoals een zonnewijzer die George Washington droeg, moesten in een zak passen. Hoewel door gewicht aangedreven mechanische klokken rond 1280 in Engeland werden geïntroduceerd en rond 1600 werden uitgemeten in het openbare en privéleven, leidde hun proliferatie tot een explosie van zonnewijzers. In de jaren 1700, na de uitvindingen van de slingerklok in Den Haag en de balansveer in Parijs, werd het tijdperk van precisietijdwaarneming ingehuldigd, werden zonnewijzers zelfs nog belangrijker dan voorheen. "Net zoals de computer de behoefte aan het papier dat sommige mensen dachten dat het zou vervangen, ", zegt Andrewes, "verhoogde klokken - en later horloges - de vraag naar zonnewijzers enorm, omdat elke tijdwaarnemer op een gegeven moment correct moet worden ingesteld ." Een klok of horloge kan tijd vasthouden, maar alleen een zonnewijzer kan tijd vinden - een duidelijk andere functie - door het uur af te leiden van de relatieve posities van de aarde en de zon.
Vandaag is het werk van het meten van precieze tijd overgedragen aan overheidsinstanties zoals het US Naval Observatory in Washington, DC, de International Earth Rotation Service bij de Paris Observatory en het Bureau International des Poids et Mesures in Sevres, Frankrijk, die allemaal meten per seconde duurt het een cesiumatoom om 9.192.631.770 keer te trillen. Omdat de aarde zijn eigen weg gaat in de ruimte, echter, zonder atoomtijd, worden periodiek "schrikkelseconden" aan onze jaren toegevoegd om onze klokken synchroon te houden met het draaien van onze planeet. Een zonnewijzer vereist geen dergelijke aanpassing. "Een zonnewijzer laat je de aarde zien draaien", zegt Andrewes. "Natuurlijk weet je dat het draait, maar als je getuige bent van de schaduw die over de wijzerplaat beweegt, voel je iets. Veel mensen hebben geen idee waarom de seizoenen zich voordoen - dat het halfrond dat naar de Zon is gekanteld, van winter naar zomer verandert. De tijd is gescheiden vanuit de ruimte, en ik denk dat dat een vergissing is. "
De werkplaats van Andrewes, in de kelder van het huis van zijn familie in koloniale stijl in Concord, biedt onderdak aan een 3000-volume referentiebibliotheek, banken met archiefkasten, een bureau met een computer en andere kantoorapparatuur, een vergadertafel en zijn tekentafel, draaibank en werkbank. Zonnewijzerdelen liggen overal, samen met een opeenstapeling van klokken die hij heeft gekocht of zelf heeft gebouwd of om sentimentele redenen heeft bewaard, zoals een 19e-eeuwse koekoeksklok die aan zijn ouders toebehoorde - de eerste klok die hij ooit uit elkaar haalde.
Hoewel klokken hem omringen, zegt Andrewes dat hij niet zoveel aandacht aan tijd besteedt. "Klokkenmakers zijn de minst tijdsbewuste mensen, " zegt hij, "omdat het uiteindelijk niet uitmaakt hoeveel tijd het kost om een uurwerk te bouwen, maar alleen dat het prachtig uitkomt en geen van de angst toont die erin ging Ingenieurs zijn blij als ze iets maken dat werkt, en velen geven er vaak niet om hoe de binnenkant eruit ziet, maar klokkenmakers houden zich bezig met alle verborgen details, zelfs op onderdelen die nooit worden gezien tenzij de klok wordt gedemonteerd. klokkenmaker is om niet alleen voor jezelf of je klant te werken, maar ook voor iemand anders ver in de toekomst, iemand die genoeg weet om je werk te beoordelen, en die zal kijken naar iets dat je ooit hebt gemaakt en - hoop je - zeggen, ' Dat is goed gedaan. ''
Als tiener in Noord-Londen, waar Andrewes schoolvakanties doorbracht met het assisteren van een lokale klokkenmaker, was zijn held John Harrison, de 18e-eeuwse klokkenmaker die het probleem van het vinden van lengtegraad op zee oploste door de eerste nauwkeurige maritieme chronometer te maken. Op 19-jarige leeftijd was Andrewes bevriend geraakt met de biograaf van Harrison, Humphrey Quill, een vroegere meester in de Worshipful Company of Clockmakers, een gilde. Quill, tegen die tijd, plaatste Andrewes onder begeleiding van de wereldberoemde horlogemaker George Daniels, en vertrouwde de jeugd ook een onvoltooide Harrison-klok toe - een vroege houten regelaar die rond 1720 was verlaten - voor hem om te voltooien als zijn formele inwijding in de horologie, de wetenschap van precisietijdwaarneming. Nadat Andrewes in 1972 afstudeerde aan het Kingston College of Art, gaf hij les in design, klokken maken en metaalbewerking aan het Eton College. De opdracht die hij won van de Royal Mint om drie medailles te maken ter herdenking van het 300-jarig bestaan, in 1975, van de Royal Observatory in Greenwich, leidde ertoe dat hij de leiding kreeg over de historische collectie chronometers en precisieklokken van het observatorium.
In 1977 verhuisde Andrewes naar de Verenigde Staten om het Time Museum in Rockford, Illinois te leiden, op uitnodiging van zijn oprichter, Seth G. Atwood, een fabrikant van hardware- en auto-onderdelen. In het museum, gehuisvest in een hotel in Atwood dat toen de Clock Tower Inn heette, zorgde Andrewes voor zandlopers, waterklokken, vuurklokken, wierookklokken, olielampklokken, elektrische klokken en atoomklokken, naast vele prachtige mechanische klokken, 65 waarvan de tijd op de hoogte werd gehouden, wat betekent dat ze elk voorjaar een uur vooruit moesten worden gezet en in de herfst een uur moesten worden teruggedraaid.
Een inspiratie voor Andrewes 'Longitude Dial was een kaart uit 1610 van de wiskundige Franz Ritter uit Neurenberg. Het plaatste zijn stad in het midden, zodat de meridianen van lengtegraad afkomstig van de Noordpool ook konden dienen als de uurlijnen van een zonnewijzer van Neurenberg. (Donald Heald zeldzame boeken) 
Hoewel zonnewijzers ongeveer 3000 jaar oud zijn geweest, is William Andrewes (wat de laatheid van het uur in zijn tuin in Concord, Massachusetts aangeeft) misschien de eerste die er een op meerdere plaatsen tegelijk toont. (Jared Leeds) Het museum bevatte ongeveer 100 zonnewijzers. Ze varieerden van een vijfde-eeuwse Greco-Byzantijnse verticale wijzerplaat tot een messing en verzilverde messing mechanische equinoctiale staande ring wijzerplaat, gemaakt door Richard Glynne rond 1720 voor Archibald Campbell, de graaf van Ilay, wiens armen en initialen uitvoerig waren opgenomen in zijn glanzende ontwerp, en dat vertelde de tijd met een gerichte pinhole van licht in plaats van een schaduw.
Andrewes modelleerde zijn visitekaartje op een zonnewijzer ontworpen door de 15-eeuwse astronoom Johannes Müller, of Regiomontanus. De gevouwen kaart van Andrewes, die de gebruikelijke afmetingen van het visitekaartje overschreed, zelfs voordat deze werd geopend, stond de ontvangers toe om het om te zetten in een werkzonnewijzer met de toevoeging van een naald en draad volgens de aanwijzingen op de achterkant. Later, toen Atwood's dochter haar verloving aankondigde, ontwierp Andrewes een zonnewijzer met toastrek als huwelijkscadeau. "Het was een vierkante wijzerplaat van het horizontale type, " herinnert hij zich. "In plaats van nummers, was het ingelegd met verschillende houtsoorten die je hielpen de uren te tellen, en de driehoekige gnomon werd gesneden met verticale gleuven om je toast te houden."
Tegen het einde van 1986 beperkte Atwood de activiteiten van het museum voor verzamelen en publiceren. "Seth Atwood is de enige persoon die ik ken die besmet was met het horologische virus en later herstelde, " zegt Andrewes. "Voor de meeste verzamelaars is de dood de enige remedie." Het jaar daarop werd Andrewes aangesteld als curator van de historische collectie wetenschappelijke instrumenten van Harvard. De rijkdom aan zonnewijzers daar - meer dan 700 - overtrof alles wat hij eerder had overzien. In 1992 hield Andrewes toezicht op de publicatie van een catalogus met een kleine subset hiervan: Ivory Diptych Sundials 1570-1750, met tekst door Steven Lloyd en honderden foto's, met 82 kleine opvouwbare schenkingen uit Duitsland, Frankrijk, Italië en andere landen, elk heeft zijn eigen tijdontwerp in blauw, rood, groen en bruin, met een snaar voor een gnomon en een ingebouwd kompas om het naar het noorden te richten. Het volgende jaar organiseerde Andrewes een Longitude Symposium dat 500 deelnemers uit 17 landen trok om het driehonderdjarig bestaan van John Harrison te vieren, en later publiceerde hij een geannoteerde editie van de procedure, The Quest for Longitude .
Zijn dieper ingaan op dat onderwerp hielp Andrewes 'eigen zonnewijzeridee, wat hij de Longitude Dial noemt, te doen herleven. Zijn oorspronkelijke inspiratie kwam van een kaart uit 1610 die cartograaf David Woodward van de Universiteit van Wisconsin hem ooit had laten zien. Die kaart en anderen van de wiskundige Franz Ritter zijn de oudste bekende voorbeelden van een gnomonische projectie. Ze verschijnen in Ritter's instructieboek over zonnewijzers, Speculum Solis ( Mirror of the Sun ), gepubliceerd in Neurenberg, Duitsland. Ritter's kaart plaatste Neurenberg in het midden van het westelijk halfrond. De verste uithoeken van de landmassa's van de kaart zien er daardoor sterk vervormd uit, maar het nieuwe perspectief zorgt ervoor dat de meridianen van de lengte in rechte lijnen uitstralen vanaf de Noordpool, zodat ze kunnen verdubbelen als de uurlijnen van een zonnewijzer. Ritter's innovatieve combinatie van tijd en plaats heeft misschien wel indruk gemaakt op elke dialist, maar het trof Andrewes met de kracht van een openbaring. En hoewel Ritter zijn gnomonische projectie als basis voor een nieuwe zonnewijzer had bedoeld, lijkt hij er nooit een te hebben gebouwd. Andrewes kende nergens zo'n wijzerplaat. Maar hij besloot er een te maken.
Het is een maat voor de verbazingwekkende recente vooruitgang in de informatica dat de eerste gnomonische projectie die Andrewes in opdracht had gegeven - in 1979 zo'n zware onderneming was dat deze werd gemaakt op de supercomputer van de University of Wisconsin, door Woodward. Tegen de tijd dat Andrewes meer dan 20 jaar later weer serieus belde, kon een gnomonische projectiekaart thuis op een laptop worden opgesteld in slechts enkele minuten, dankzij Geocart, een cartografieprogramma ontwikkeld door Daniel Strebe van Mapthematics in Renton, Washington. (Vandaag vindt de gnomonische projectie zijn meest voorkomende toepassing in de luchtvaart.) Met Geocart realiseerde Andrewes zich dat hij een wijzerplaat kon ontwerpen voor elke locatie ter wereld. Als test maakte hij een prototype van papier en karton voor de coördinaten van het hotel waarin hij en zijn familie van plan waren op vakantie te gaan naar Kreta. "Alle anderen zonnen", herinnerde Cathy Andrewes zich aan die zomervakantie van 2002. "William balanceerde papieren zonnewijzers op vuilnisbakken op het strand, in een poging te voorkomen dat ze wegwaaiden." Zelfs na zonsondergang hield hij zich bezig met de wijzerplaat, omdat hij deze had uitgerust met een hulpstuk, een maanvolvelle genoemd, voor het vertellen van de tijd bij maanlicht. In augustus had hij zichzelf ervan overtuigd dat het basisontwerp goed was.
Geïnspireerd door het uiterlijk van zijn favoriete historische instrumenten, plaatste Andrewes de Romeinse cijfers voor de uren in een ring rond de kaart, met de hand door hun verticale slagen te tekenen, zodat ze allemaal naar de Noordpool wezen en hun serifs concentrisch met het midden van de wijzerplaat. Hij wilde dat de kleine Arabische cijfers die intervallen van tien minuten aftelden, naar hun lengte buigen en kantelen, en evenzo de rijen kleine maatstreepjes die de grotere intervallen in afzonderlijke minuten onderverdeelden. Decoratieve bloeit in de vorm van drietanden of fleurs-de-lis, ingevoegd op de halfuurpunten, zou hun oriëntatie en vorm veranderen volgens hun afstand tot de paal. Andrewes sprak Strebe aan, die met zijn collega Paul Messmer een "zonnewijzerplug-in" voor Adobe Illustrator maakte waarmee Andrewes zijn uurringafbeeldingen automatisch aan een willekeurig aantal locaties kon aanpassen met slechts kleine aanpassingen.
Toen ging hij op zoek naar de juiste steen. "Ik dacht dat het een heldere steen moest zijn, " herinnerde hij zich. "De meeste zonnewijzers zijn gemaakt van lichtgekleurde materialen omdat die het beste in het voordeel van een schaduw pronken. Ik was naar beneden gegaan om deze prachtige kerel in Newport te zien, een van de grote monumentale steenhouwers in Amerika. Ik wilde dat hij een wijzerplaat sneed voor ik met de hand in graniet. Hij wierp een blik op het ontwerp - de kaart, de cijfers, de precisiebeperkingen voor de kleine teken - en zei: 'Je moet wel gek zijn.' "Andrewes wendde zich tot inrichtingen waar steenbewerking was gemechaniseerd en gemoderniseerd, namelijk de fabrikanten van begraafplaatsen. Tijdens een bezoek aan Rock of Ages in Methuen, New Hampshire, leerde hij dat zwarte gabbro-steen door laser kon worden geëtst. Bovendien vertoonde het de ongewone eigenschap van wit worden geëtst met laser, zodat elke incisie zowel ingesneden als beschilderd leek. "Dat was het keerpunt, " zei Andrewes. De witte continenten van de kaart zouden zich onderscheiden van de donkere zeeën, en decoraties die te delicaat zijn om in steen te worden gebeiteld, kunnen erop worden overgebracht van pen-en-inkttekeningen door het witte licht van een kooldioxidelaser. De afgewerkte wijzerplaat, gepolijst tot een spiegelachtige glans en met water verzegeld, zou met een gnomon-schaduw pronken evenals elke lichtgekleurde steen kon doen. Gary Hahn, een ambachtsman in New Hampshire, is sindsdien de medewerker van Andrewes. Samen vonden ze een bron van superieure Gabbro uit China. Andrewes 'vriend en collega Linn Hobbs, materiaalwetenschapper en nucleair ingenieur bij MIT, adviseerde hem over de beste manier om metalen onderdelen aan de wijzerplaat en het voetstuk te bevestigen.
Andrewes heeft in de afgelopen twee jaar tien Longitude Dials gebouwd en deze geleverd aan klanten in Engeland, Spanje, Connecticut, Maryland, New York State en Californië. Elk is een precisie-uurwerk zonder handen - een wiel van gepolijste zwarte steen met een lasergeëtste kaart die de beoogde locatie centreert in een privétijduniversum, waar de uren zichtbaar minuut na minuut passeren op een ring van Romeinse cijfers die doen denken aan een elegante 18e -geeuw wijzerplaat. Naast het geven van de juiste tijd, erkent elke wijzerplaat een belangrijk moment in het leven van de eigenaar - een trouwdag, een verjaardag - door een jaarlijkse herdenkingsschaduw te werpen langs een aangepaste datumlijn. "Het is iets magnifieks, een uniek type instrument dat nog nooit eerder is gebouwd", zegt Bruce Chandler, wiskundige aan de City University van New York.
Andrewes bouwt zijn kenmerkende wijzerplaat in drie maten, waarvan de grootste bijna vier voet breed is en minstens $ 50.000 kost met zijn voetstuk en basis. De kleinere tuinwijzer staat ook op een permanent voetstuk en voet en begint bij ongeveer $ 30.000. De kleine terrasvormige wijzerplaat, slechts een voet in diameter, heeft verstelbare koperen voeten, samen met een klein waterpas verstopt in een lade eronder, die het geschikt maakt voor een schuin tafelblad of een schuine veranda. In zijn handgemaakte houten presentatiedoos begint hij bij $ 15.500.
Een lengtegraad wijzerplaat zit in mijn achtertuin bovenop een granieten sokkel gecentreerd op een patio Andrewes ontworpen in de stijl van een kompasroos. Andrewes bezoekt meestal de site van een voorgestelde tuin of monument wijzerplaat, loopt rond om de meest zon-favoriete plek te kiezen en bepaalt zijn positie met een hand-held GPS. Maar hij heeft mijn lengte- en breedtegraad gedownload van een computerdatabase met landkaarten voor verordeningen. De coördinaten werden de ruwe gegevens voor de gnomonische projectie gecentreerd op het huis waar ik de afgelopen 20 jaar heb gewoond - en mag nu nooit meer weggaan, omdat de locatie in steen op mijn wijzerplaat staat, met de lengte- en breedtegraad uitgedrukt in graden, minuten en seconden boog. Het was uitgezet om hier en nergens anders te werken. In die zin is het een veel persoonlijker bezit dan het polshorloge dat ik elke dag draag. En ook mooier. Vroeg in de ochtend merk ik dat de dauw zich op de continenten heeft verzameld, wolken die boven ons zweven weerspiegeld worden in de wijzerplaat en ik kan de richting van de wind aflezen aan hun passage. De vergulde kraal op de gnomon-draad werpt een kleine ronde schaduw op het deel van de kaart waar de zon precies boven het hoofd staat. De schaduw van de kraal kruist de kaart langs de rechte lijn van de evenaar elk jaar op de dagen van de lente-en herfst-equinox, en op 21 juni, de zomerzonnewende, zal het de gebogen Kreeftskeerkring opsporen. Omdat ik mijn wijzerplaat het meest raadpleegt in maanden met warm weer, wanneer de zomertijd meestal van kracht is, heb ik ervoor gekozen deze op dat systeem te laten bouwen.
"Met elke draaiknop ontdek ik een nieuwe techniek waardoor ik de eerdere opnieuw wil doen, " zegt Andrewes. "Maar dat kan ik natuurlijk niet doen." Hij kan echter innovaties integreren in de volgende wijzerplaten, zoals de monumentale grootte die zojuist in opdracht is gegeven voor een Engels landhuis. "De vreugde voor mij - en een van de meest opwindende dingen over een goede zonnewijzer - is dat als het eenmaal waterpas en georiënteerd is, het nooit zal falen wanneer de zon schijnt. Als er iets misgaat met de aarde, zal deze wijzerplaat laten zien Je zou een van de eersten kunnen zijn om het te weten. Maar als dat plotseling gebeurt, bel me dan niet. Bid. '
Dava Sobel , auteur van Longitude and The Planets , co-auteur van The Illustrated Longitude met William Andrewes.
