经度:John Harrison如何击败愚蠢的科学以拯救水手

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Anonim

继1707年的锡利海军灾难导致四艘英国海军舰艇和海上近2000名船员丧生之后,议会决定水手需要更好的导航工具。英国政府通过了“经度法案”,这些法案基本上是由政府提供的现金奖励,以吸引当时最优秀的人才来解决一个特定的问题:海洋岩石。这个想法是停止击中它们,每个人都认为最好的方法是弄清楚如何计算海上船舶的精确经度。虽然纬度从未像现在这样难以想象,但是经度却一直困扰着船长。

幸运的是,对于任何航行过(或飞过飞机)的人来说,一位名叫John Harrison的英国木匠和业余钟表制造商开始工作。

1727年,哈里森前往伦敦观看了“经度法案”挑战中的兑现(今日资金约为5,000,000美元)。他有这样的理论,你可以通过告诉时间找到经度,而不是用星图来摸索;更确切地说,如果你保持一个标准时间(格林威治标准时间),然后保持你在地球上的任何地方的时间,那么这个差异就可以用来计算经度。当然,要做到这一点,你需要一个时钟。而且不只是任何时钟,而是一个超级屁股时钟,可以保持准确,因为它被抛出并打开了大海。

哈里森已经因使用木材建造相当精确的钟表而赢得了声誉,他在接下来的七年里建造了他的“H1”钟。在对河流进行测试后,哈里森终于有机会在去里斯本的HMS Centurion号上海上进行测试。正如故事所说,哈里森早期遇到了一些麻烦,但到最后,不仅时钟工作顺利,他实际上拯救了这艘已离开整整60英里的船。

海军官员留下了深刻的印象,很快哈里森就发现自己在经度委员会面前看到了如何获得一些奖金。不幸的是,经度委员会由天文学家组成,他们真的没有挖掘出忽视恒星的解决方案。然而,他们被他们称之为哈里森的“好奇乐器”逗乐了,并且如果他能在两年内制作一部改进版本的话,还可以获得250英镑的承诺。

哈里森在他的新时钟和改进的时钟上工作了三年多,当他认为他已经解决了它时,他发现了一个相当令人讨厌的缺陷:船的偏航运动以一种主要的方式抛弃了准确性。哈里森没有被吓倒,他花了一大笔钱 19 多年来他试图提出他的第二个设计的改进版本,但完全废弃了第三个版本。

但哈里森并不是那种让物理学或四分之一世纪拔掉他的头发阻止他获得250英镑并成为历史地位的猫。哈里森意识到他在前三个设计中平衡的一个主要缺陷与时钟的大小有关。在1751年,他设计了一个较小的模型,并将其包裹在看起来像一个大口袋里。他让他的儿子乘船前往牙买加,船长对此印象深刻,他提议当场购买发明。

事实上,这次旅行的证词和记录非常可见,经度委员会声称没有时钟可以 那 准确,声称测试和结果不足,并否认哈里森任何进一步的奖金。哈里森和他的支持者提出了一个臭味,实际上向国王抱怨他认为董事会的不公平(和相当小的)待遇。随着国王的祝福,经度委员会同意进行另一轮测试(这次是哈里森新的和改进的H5)。

这一次,证明哈里森计时器的准确性是无可辩驳的;时钟准确度远超过董事会制定的规格。然而,尽管哈里森取得了胜利,但董事会决定授予哈里森1万英镑再支付1万英镑,只有在证明其他时钟制造商能够按照哈里森的规格制造天文台时才能分期付款。哈里森在中风时说他应该与其他制造商分享他​​的商业秘密,并且在余生中度过了经济局,他的竞争对手,以及几乎所有敢于否认他的天才的人。

尽管英格兰国王让议会同意向哈里森支付相当健康的津贴,因为他的“服务于皇冠”,哈里森并没有完成。经过60年努力建造世界上最精确的天文台,哈里森制定了他宣称将成为世界上最准确的陆地时钟的计划​​。这样的时钟可能被认为是他最伟大的发明,如果他没有决定在一本书中引入它,这本书对他的每一场比赛和批评者来说都是一记耳光。

这本书非常具有煽情性,甚至他的支持者也与曾经受人尊敬的发明家保持距离。他的敌人开始采取非常公开的胜利圈;侮辱钟表匠和他的工作是“一种不连贯和荒谬,几乎没有疯狂的症状。”哈里森在该书出版后不久就死了,这是科学界的一个贱民。他的最后时钟计划将在未来250年内被遗忘。

去年,科学家首次推出了根据哈里森精确规格制造的第一个原型。经过100天的运行,哈里森的终极钟摆时间仅为五分之八秒,成为有史以来最精确的机械自由摆钟。发明天文台的人发明了导航并加速了发现时代,他不得不等待两个半世纪,但他终于笑到了最后。

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