Massa matahari
Karena bumi memiliki sebuah orbit elips mengelilingi matahari, massa surya dapat dihitung dari persamaan untuk periode orbit dari objek kecil yang mengorbit massa pusat. Berdasarkan panjang tahun, jarak dari Bumi ke Matahari (satuan astronomi atau AU), dan konstanta gravitasi (formula_1), massa Matahari dirumuskan dengan :
Nilai konstanta gravitasi pertama kali berasal dari pengukuran yang dibuat oleh Henry Cavendish pada tahun 1798 dengan keseimbangan torsi. Nilai yang dia diperoleh hanya berbeda dengan hanya 1% dari nilai modern. Nilai paralaks dari Matahari yang akurat diukur selama transit Venus tahun 1761 dan 1769, menghasilkan nilai 9" (9 detik busur, dibandingkan dengan tahun 1976 nilai sekarang dari 8,794148" ). Jika kita mengetahui nilai parallax, kita dapat menentukan jarak ke Matahari dari geometri bumi.
Jam matahari Whitehurst &amp; Son
Konstruksi jam Matahari didasarkan atas pemahaman geometri dari tata surya, dan khususnya bagaimana matahari membuat bayang-bayang pada permukaan rata, dalam hal ini permukaan horisontal. Setiap hari selama satu putaran tahun, bayang-bayang akan berbeda dengan hari lainnya, dan bayang-bayang selalu menempati lokasi tertentu pada jam Matahari, khususnya garis lintang. Jam ini dirancang untuk menunjukkan waktu lokal sehingga garis bujur tidaklah penting. Dalam arti tengah hari adalah titik di mana Matahari berada di posisi tertinggi di langit dan di arah selatan, waktu standar adalah ketika Matahari berada di suatu tempat di selatan seperti pada Observatorium Kerajaan di Greenwich. Derby berada 1° 28′ 46.2″ di arah Barat dari Greenwich , jadi Matahari kira-kira 5 menit dan 52,05 detik kemudian ketika mencapai tengah hari. Hal lain yang diperhatikan adalah bumi berputar mengelilingi Matahari sedikit elips, panjang hari bervariasi sedikit menghasilkan sedikit perbedaan dari rata-rata, sampai 16 menit di bulan November dan Februari, hal ini dengan koreksi lainnya disebut sebagai persamaan waktu dan tidak terlalu penting sampai orang membandingkannya dengan jam mekanis, yang konsekuensinya penunjukannya seimbang setiap hari atau harus diatur setiap hari jika ingin sama dengan siklus alam. Jam mekanis mengukur waktu rata-rata lokal. Jadwal kereta memerlukan waktu yang tepat tiap hari dan mengarah pada adopsi Waktu Greenwich. Midland Railway mengadopsi Waktu Greenwich sejak Januari 1848.