Lengdegrad på tid: Hvordan John Harrison beseiret dum vitenskap for å redde sjømenn

Etter Scilly Naval Disaster i 1707, som mistet fire britiske marine skip og nesten 2000 sjømenn til sjøs, besluttet parlamentet at sjømenn trengte et bedre navigasjonsverktøy. Den britiske regjeringen gjennomførte lengdelsesloven, som i det vesentlige var pengepremier som tilbys av regjeringen, for å lokke de beste sinnene i æraen for å løse et bestemt problem: havsarter. Tanken var å slutte å slå dem og den beste måten, alle skjønte, var å finne ut hvordan man kunne beregne den presise lengden på et skip på sjøen. Mens breddegraden var aldri vanskelig å finne, hadde lengdegraden stubbet kapteiner for, vel, noensinne.

Heldigvis, for alle som har seilt et skip (eller fløyet et fly) siden, fikk en engelsk snekker og amatørklokkebygger ved navn John Harrison å jobbe.

I 1727 reiste Harrison til London for å se om innkjøp på Longitude Act utfordringen (ca $ 5.000.000 i dagens penger). Han hadde denne teorien at i stedet for å fumle rundt med stjernekart, kunne du finne lengdegrad ved å fortelle tid; mer nøyaktig, hvis du holder en standardtid (Greenwich Mean Time) og deretter tidspunktet for hvor du er på kloden, kan denne forskjellen da brukes til å beregne lengdegrad. Selvfølgelig, for å gjøre det, trenger du en klokke. Og ikke bare noen klokke, men en super spark ass klokke som kunne holde seg nøyaktig som det ble kastet og slått på det åpne havet.

Harrison, som allerede hadde fått et rykte for å bygge ganske nøyaktige klokker, brukte ingenting annet enn tre, brukte de neste syv årene å bygge sin "H1" klokke. Etter testing på elvene fikk Harrison endelig sjansen til å teste det på sjø ombord på HMS Centurion på en tur til Lisboa. Som historien går, hadde Harrison noen problemer tidlig, men på slutten var ikke klokken jobbet jevnt, han reddet faktisk skipet, som hadde gått en hel 60 miles utenfor kurset.

Navy tjenestemenn var imponert, og snart Harrison fant seg foran Longitud Board for å se om han fikk hendene på noen av disse premiepengene. Dessverre var lengdestyret bestående av astronomer som egentlig ikke gravd en løsning som ignorerte stjerner. Imidlertid ble de underholdt av det de kalte Harrisons "nysgjerrige instrument" og skrøp ham av £ 250 med løftet om en annen £ 250 hvis han kunne produsere en forbedret versjon om to år.

Harrison jobbet på sin nye og forbedrede klokke i over tre år, og akkurat da han trodde at han hadde løst det, oppdaget han en ganske stygg feil: fartøyets gruvebevegelse kastet nøyaktigheten på en stor måte. Utrengte, brukte Harrison den neste 19 år forsøker å komme opp med en forbedret versjon av hans andre design, bare for å skrap den tredje versjonen helt.

Men Harrison var ikke typen katt å la fysikk eller et kvart århundre å trekke håret ut ham, for å få £ 250 og et sted i historien. Harrison innså at en av hans store feil i balansen mellom de første tre designene hadde å gjøre med klokkens store størrelse. I 1751 utviklet han en mindre modell og hadde det innkapslet i det som så ut som en stor lommeur. Han hadde sin sønn ta det på en reise til Jamaica, og skipets kaptein var så imponert, han tilbød å kjøpe oppfinnelsen på stedet.

Faktisk var vitnesbyrdene og opptegnelsene fra turen så sterling, at lengre styret hevdet at ingen klokke kunne være at nøyaktig, hevdet testen og resultatene utilstrekkelige, og nektet Harrison ytterligere premiepenger. Harrison og hans tilhenger reiste en stink og klaget faktisk til kongen om hva han så som urettferdig (og ganske liten) behandling av styret. Med kongens velsignelse trådte lengdekredet på en annen testrunde (denne gangen med Harrisons nye og forbedrede H5).

Denne gangen var bevis på nøyaktigheten av Harrisons kronometer ubestridelig; klokken var nøyaktig godt forbi spesifikasjonene fastsatt av styret. Til tross for Harrisons seier besluttet styret imidlertid å tildele Harrison £ 10,000 med ytterligere £ 10,000 som kun skulle betales i avdrag hvis det ble bevist at andre klokkeprodusenter kunne bygge kronometeren ifølge Harrisons spesifikasjon. Harrison gikk apoplectic at han skulle måtte dele sine forretningshemmeligheter med andre produsenter, og tilbrakte resten av livet sitt. Lengdekredsløpet, hans konkurrenter og nesten alle andre som våget å nekte å fornekte hans geni.

Selv om King of England fikk parlamentet til å godta å betale Harrison et ganske sunt stipend for sin "tjeneste til kronen", var Harrison ikke ferdig. Etter 60 år med å forsøke å bygge verdens mest nøyaktige kronometer, utarbeidet Harrison planer for det han proklamerte, ville være verdens mest nøyaktige landbaserte klokke. En slik klokke kunne ha blitt ansett som hans største oppfinnelse hvis han ikke hadde bestemt seg for å introdusere det i en bok som i utgangspunktet var et slag i ansiktet til hver eneste av sine konkurranser og motspillere.

Boken var så betennende at selv hans tilhengere fjernet seg fra den engang ærverdige oppfinneren. Hans fiender begynte å ta svært offentlige seier omganger; forstyrre urmakeren og hans arbeid som "en inkoherens og absurditet som var lite kort av symptomene på galskap." Harrison døde ikke lenge etter at boken ble utgitt, en paria i det vitenskapelige samfunn. Planen for hans siste klokke ville gå glemt i de neste 250 årene.

I fjor debuterte forskerne den første prototypen som ble bygget til Harrisons eksakte spesifikasjoner. Etter å ha kjørt i 100 dager var Harrisons ultimate pendul klokke bare fem åttende sekunder av et sekund, noe som gjør det til den mest nøyaktige mekaniske fri-pendul klokken noensinne opprettet. Mannen som oppfant kronometeren, som revolusjonerte navigasjonen og akselerert Age of Discovery, måtte vente over to og halv århundre, men han fikk endelig den siste latteren.