Page 86 - 中国出入境观察2021年总第025期
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左 :约翰·哈里森
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中 :约翰·哈里森
制作的 H1 航海钟 了“经度委员会”,邀请大名鼎鼎的科学家牛顿担任 表,钟表匠恐怕连想都不敢想。当时,连牛顿都认
顾问。牛顿当时已经 72 岁高龄,他自知无力解决经 为教会水手使用月距法测量经度,比造出符合要求
右 :约翰·哈里森
制作的 H4 航海钟 度问题,还是向委员会提出了自己见解。当时,牛顿 的钟表更容易实现。
从理论层面肯定了两种测量经度的设想——月距法
和钟表法。 木匠的逆袭
简单地说,所谓月距法就是通过月球运动的规 但是,约克郡青年约翰·哈里森偏偏不信这个邪,
律,结合当地观测的月相变化以及星辰与月亮的相对 他坚定地相信,以他的钟表工艺水平,一定能够做出
位置,反推该地区的经度坐标。当时,这种方法在测 符合航海要求的时钟。在旁人眼中,哈里森的想法简
绘重要城市地理坐标的过程中发挥了一定的作用。但 直是痴人说梦,因为他连钟表匠都算不上。哈里森自
是月距法需大量的天体测绘和复杂的数据运算,对于 小学的是木匠手艺,木匠是他的主业,而钟表不过是
水手来说实在难以掌握。 他自学的副业而已。不过,要是没有金刚钻,哈里森
相比于月距法,钟表法似乎更简单。当时的地 也不敢揽这瓷器活。据说,27 岁时,他受当地贵族
理学家已经掌握地球自转的规律——地球约 24 小时 委托制作了一座工艺复杂、体积庞大的塔钟,运行也
自转一周,也就是经度 360 度 , 那么每小时的时差 非常准确。这足以说明哈里森在钟表制作方面有着过
就相当于经度 15 ,这也是现代国际标准时区划分的 人的天赋。
理论基础 。因此 , 只要知道两个地区的太阳时的差 约翰·哈里森认为,要做出符合航海要求的钟,
异 , 就可以测算两者之间的经度差了。简而言之,时 必须解决两个问题——误差和平衡。他发现,当时钟
钟法就是用时间定义空间。 表使用的擒纵器在运行过程中容易产生摩擦力,造成
但是,要用时钟法测算经度,前提是有符合要 钟表误差。同时,他还设计了一种“平衡摆”,缓解
求的时钟。经当时学者测算,每天的误差不超过 3 海浪颠簸对时钟稳定性的影响。
秒的钟表,才能作为航海经度测量的参考。在今天 就这样,约翰·哈里森终于在 1735 年制成了他
的我们看来,这实在太容易了。可是,以十八世纪 的第一座航海钟——H1。在英国近海的航行中试验,
的钟表制作水平来看,要做出这样一只钟,简直比 H1 的准确度达到了经度委员会的要求。本来,哈里
登天还难。当时的钟表就算在平地上放着,每天都 森大可以带着他的成果完成一次赤道航行,以 H1 的
会产生几分钟的误差,要做出能在温度、湿度、重 精确度,他至少可以拿到 1 万英镑的奖金。可是,
力情况不断变化且昼夜颠簸的航船上稳定运行的钟 约翰·哈里森并未止步于此。哈里森认为,H1 不仅
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