约翰·哈里森 (John Harrison) 出色的时计如何帮助解决在海上寻找经度的问题
约翰哈里森是一名木匠,他自学了钟表制作。在 1720 年代中期,他设计了一系列卓越的精密长壳钟。这些时钟在一个月内达到了 1 秒的准确度,远远优于当时的任何时钟。
什么是经线
为了解决经度问题,哈里森的目标是设计一种便携式时钟,每天可将时间保持在三秒以内.这将使它比当时最好的手表更准确。
约翰哈里森抵达伦敦,寻求支持和1714 年经度法案承诺的奖励.
经度法案是一项议会法案,它提供资金以换取解决在海上寻找船舶精确经度的问题.
哈里森开始在伦敦与埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)一起工作,他是第二位皇家天文学家和经度专员。他收到了 热情地在格林威治,但哈雷觉得无法判断他的工作。相反,他把他送到钟表匠乔治格雷厄姆那里。
在接下来的几年里,哈里森在亨伯河畔的巴罗从事海洋计时员工作,现在被称为 H1。他很可能得到了他的兄弟詹姆斯的帮助。
在亨伯河上测试时钟后,哈里森自豪地1735 年将它带到伦敦。已安装在格雷厄姆的工作室里,被展示到伦敦的科学界。
似乎终于有一个计时员可以使用确定海上的经度。由于时钟的两个相互连接的摆轮,它不受船舶运动的影响——它本质上是哈里森精密木制时钟的便携式版本。
看来它可以成功地测量经度。一次审判被称为为了。
约翰哈里森的 H1 海洋计时员
1736 年 5 月,哈里森和 H1被带走在 HM 船上 百夫长 ,即将启航前往里斯本。目的是在现场环境中对 H1 进行测试。
前往里斯本的旅程开始了不良哈里森和他的时钟。当他们到达里斯本时然而, 机器走得更远可靠.它被转移到 奥福德 为了回报,这次旅程带来了更好的结果。
当他们接近英格兰时,哈里森宣布军官们认为是起点的岬角实际上是蜥蜴.他是对的。这意味着他们偏离了航线 60 英里并处于危险之中。这也意味着 H1 工作正常。
回到伦敦,里斯本审判的结果表明,哈里森可能有资格根据经度法案获得奖励.海军部要求召开正式的经度专员会议。
因此,其中八人于 1737 年 6 月 30 日聚集在一起讨论哈里森的“奇怪的乐器”.委员们同意支付 500 英镑。 250 英镑是得到报酬预先,让哈里森建立一个改进的时钟。他承诺在两年内做到这一点。
哈里森在里斯本审判后不久搬到伦敦,并承诺在两年内完成他的第二个海钟.然而,H2 从未进行过审判,因为哈里森发现了一个根本缺陷。
哈里森于 1740 年开始第三次尝试 H3,并将继续工作 19 年。虽然它正在运行和被测试五年内,很明显,时钟将难以保持所需的准确度.哈里森被迫进行许多更改和调整。
月亮的不同词
大约 1751-52 年,哈里森委托约翰杰弗里斯制作一块带有根本新型天平.它运作良好,因此哈里森将其纳入他的第四个经度计时器 H4。
在 1750 年代,没有人认为怀表是一款严肃的精密计时工具。虽然 H4 最初看起来像一只大怀表,但实际上它完全不同。
秘密可以被听到在它的快速滴答声中。H4 每秒滴答五次,因为它的大余额跳动更多迅速地并且比典型的手表具有更大的振荡.
1761 年,专员批准哈里森的儿子威廉准备前往牙买加试用 H4 计时员.审判似乎进行得很顺利。在出去的路上,威廉用它来预测马德拉岛的登陆时间比船员们预期的要早。这给船长留下了深刻的印象,以至于他要求购买他们的下一个计时员。
然而回到英格兰,麻烦就来了。委员们决定测试没有通过充足的.这就是哈里森家族和委员们之间关系恶化的时刻。哈里森的朋友和支持者开始了一场报纸文章、大报和小册子的宣传运动.
同时,然而,其他方法已经取得成果。约翰哈里森作为唯一的有力竞争者享有 20 年的时间,但到 1760 年代,出现了两个可能挑战他的主张的竞争对手计划。这些是使用月球距离和木星的卫星。两人很快被放与 H4 一起进行测试。
了解有关月球方法的更多信息
新试验的目的地是巴巴多斯,内维尔·马斯克林被任命为负责天文学家.
到达巴巴多斯后,他们将通过观测木星卫星来确定该岛的经度.这将使他们能够评估两种天文方法以及 H4 的性能。
马斯克林离开英格兰 路易莎公主 1763 年 9 月,11 月初抵达布里奇敦.哈里森于 1764 年 3 月随 H4 航行,并于 5 月抵达。
当委员会于 1765 年 2 月开会审议审判结果时,有很多事情要讨论。
它已经被证实约翰哈里森的计时员将时间保持在 1714 年法案的最严格限制内。 董事会的建议是议会应奖励哈里森 10,000 英镑,因为他展示了 H4 的原则.剩余的 10,000 英镑(减去已支付的款项)将用于被授予一旦它被显示其他制造商可以生产类似的计时器.他们需要在支付之前确保哈里森不是一次性的。
哈里森一家认为,根据 1714 年法案的条款,全额奖励已经到期,专员们已经不公平地改变了规则.这些建议在 1765 年 5 月 10 日的新经度法案中成为法律。
H4 的测试并没有随着巴巴多斯的审判而结束。
1766 年 5 月 5 日,皇家天文学家内维尔·马斯克林从经度委员会收到哈里森的计时员,以便在格林威治皇家天文台进行进一步测试。
马斯克林在他的个人日记中写道:“1766 年 5 月 5 日星期一:我从海军部部长菲利普斯蒂芬斯手中收到它,被锁在一个用三个封条密封的盒子里”。 Maskelyne “毫不拖延地”前往皇家天文台开始测试。
测试持续了 10 个月,但 H4 表现不佳。 Maskelyne 公布了结果,Harrison 向他们提出挑战,争端重新燃起。
董事会和哈里森家族之间的关系没有改善。委员们希望共享和发布信息。哈里森想保护他的方法。
哈里森最终得到了丰厚的补偿,但并不是他觉得他的全部被欠了.议会裁定哈里森应得到奖励毫无疑问,在国王的鼓励下,他为国家服务.
哈里森因解决经度问题而在历史上被人们铭记。
伦敦日期和时间