Acum 300 de ani, el a revoluționat navigația cu un ceasornicar englez hotărât și hotărât

Acum 300 de ani, un ceasornicar englez pe nume Henry Sully a dezvăluit primul său cronometru naval, marcând începutul uneia dintre cele mai lungi și mai serioase competiții științifice din lume. Parlamentul britanic a adoptat legea longitudinii în 1714, care a descris că oricine a găsit o metodă viabilă și utilizabilă de determinare a longitudinii unei nave în largul mării va fi recompensat cu 20.000 de lire sterline.

20.000 de lire sterline era o avere imensă la acea vreme. Amploarea recompensei a arătat, de asemenea, cât de important era ca navele să poată măsura nu numai lățimea lor, ci și lungimea lor. Autoritățile navale ar fi dat orice pentru o astfel de metodă, pentru că știau cine își va da seama mai întâi cum să determine lungimea pe mare care va avea o dominație comercială și militară incontestabilă în apele lumii.

Este greu de imaginat acest lucru, dar pentru majoritatea epocii descoperirilor, marinarii au navigat aproape orbește:

puteau determina latitudinea, dar nu și longitudinea, așa că nu puteau ști niciodată cu siguranță unde se aflau pe apele deschise.

Sute de nave s-au rătăcit în acest fel și mii au murit în accidente care ar fi putut fi prevenite cu o navigație mai bună. Cu puțin mai puțin de 310 ani în urmă, în octombrie 1707, de exemplu, 1.550 de marinari din flota regală britanică au murit atunci când patru nave ale coroanei s-au pierdut și au încetat pe insulele Scilly. A fost ultima paie din pahar pentru parlament, a apărut după tragedie pentru a oferi o recompensă determinantului lungimii.

Gravarea unei nave numită Asociația HMS. A fost cea care s-a prăbușit în 1707 (Sursa: Wikipedia)

Dar cum se face acest cronometru?

O metodă pentru a determina pur și simplu lungimea exista deja la acea vreme, dar funcționa doar în teorie. Ideea a fost că, dacă pe navă există o oră care arată exact ce oră este în portul de origine și nava poate determina exact când apune soarele, este suficient să calculați câte minute diferența dintre casă sud și navă dele. Deviația este acum ușor de convertit în longitudine: diferența de 1 oră la ora locală înseamnă 15 longitudine, iar 1 grad corespunde timpului de 4 minute.

Cu toate acestea, singura problemă a fost că în anii 1700 nu exista un ceas suficient de precis pentru acest lucru, iar diferența de 4 minute este de 1 grad, care este deja 111 kilometri la Ecuator.

Cronometrul lui Henry Sully, introdus în 1716, era deja destul de precis, deoarece elimina mai mult sau mai puțin erorile datorate expansiunii termice. Cu toate acestea, ceasul lui Sully putea fi folosit doar pe apă liniștită, deoarece era doar un ceas cu pendul modificat, care pierdea sau câștiga multe, multe minute de la clătinare într-o singură zi.

Cu toate acestea, această invenție a fost bună pentru a atrage atenția lui John Harrison asupra premiului de 20.000 de lire sterline și pentru faptul că și ceasornicarii concurează pentru aceasta. John Harrison a fost doar un tânăr din mediul rural cu un interes pasionat de ceasuri până în anii 1720, dar apoi a devenit probabil cel mai talentat și probabil cel mai faimos ceasornicar din toate timpurile din Marea Britanie.

Creierul lui Harrison a fost preocupat încă din copilărie de modul de a face cel mai precis ceas posibil. Și s-a implicat în fabricarea cronometrelor marine pentru că i s-a părut o provocare specială să-și păstreze ceasul nu numai teribil de precis, ci să meargă în toate condițiile, să nu fie distras de aburi, fluctuațiile de căldură, valurile furtunoase ale mării și să se potrivească confortabil pe o barca.

Harrison și-a prezentat mai întâi planurile pentru astronomul Edmund Halley la Londra în 1730 (care, conform teoriilor lui Isaac Newton, a calculat orbita cometei Halley, care mai târziu a fost numită după el), și apoi, după o anumită încurajare și sprijin financiar, a început lucrând la primul său cronometru.

John Harrison la bătrânețe. În spatele ceasornicarului se află acea cutie mare, ciudată, unul dintre cronometre.

Ceasul a fost finalizat până în 1736, iar Harrison l-a prezentat judecătorilor. Cronometrul a fost trimis pentru o încercare pe mare, iar Harrison a călătorit la Lisabona cu invenția sa. Ceasornicarul era bolnav de mare până la capăt,

cu toate acestea, cronometrul a fost bine testat.

Căpitanul navei care transporta ceasul nu a avut încredere în structură la început și a ieșit din rutină, dar Harrison și ceasul său, spre deosebire de el, mi-au spus întotdeauna exact unde merg.

Judecătorii ar fi trimis cronometrul în călătoria în India cerută de legea longitudinală după promițătoarea încercare, dar maximalistul Harrison a preferat să ceară doar 500 de lire în plus pentru a face un ceas mult mai bun, văzând defectele primului său cronometru. De asemenea, s-a întors în 1741 cu un al doilea cronometru numit H2, dar chiar înainte de proces a descoperit că poate construi un ceas și mai bun, așa că a cerut doar o subvenție de 500 de lire sterline.

A lucrat la H3 încă 17 ani. În acei 17 ani, s-a răspândit vestea că un ceasornicar englez a găsit o modalitate de a determina lungimea, așa că și spionii olandezi și francezi au încercat să contacteze Harrison, dar el nu a dezvăluit secretul. Între timp, definiția lungimii a fost, de asemenea, reevaluată în limbajul comun, în timp ce se vorbea anterior ca un sinonim al imposibilității, iar cronometrii lui Harrison au făcut o provocare științifică interesantă de interes.

Primul ceas maritim al lui Harrison, H1 (Muzeul Maritim Național (Marea Britanie); Greenwich; Londra; Anglia; NMM - ZAA0034)

Din ce în ce mai mulți oameni au candidat la premiul de 20.000 de lire sterline cu tot felul de idei stupide care ar fi făcut legătura între cronometre. O aplicație, de exemplu

un XVII. ar fi determinat lungimea cu o pulbere magică dezvoltată în secolul al XVI-lea.

Această pulbere magică a fost agitată la mijlocul anilor 1600 de către un om de știință englez pe nume Sir Kenelm Digby, care a susținut că pulberea a vindecat orice rană, dar nu rana trebuia tratată cu ea, ci obiectul care a provocat rana. . Fanii Digby chiar s-au gândit că atunci când bandajele tratate cu pulbere au fost înlocuite pe un pistol, răniții au urlat din senzația de arsură, oricât de departe ar fi.

În anii 1700, după moartea lui Digby, acesta este motivul pentru care mulți oameni credeau că praful ar putea ajuta la determinarea lungimii, chiar și fără un cronometru. Conform licitației, în portul de origine, înainte de plecarea navei, un câine ar trebui să fie înjunghiat, apoi animalul rănit să fie așezat pe navă, iar cuțitul rănit să fie lăsat acasă de o persoană de încredere. Omul de încredere din portul de acasă va lega pumnalul cu zdrențele tratate cu praf în fiecare prânz, iar apoi câinele va ridica cu siguranță oriunde merge pe barcă. Cu aceasta, ei vor ști pe barcă din urletul câinelui fără cronometru că este chiar la sud de casă. Metoda nu a intrat, desigur, dar din păcate a fost încercată de câteva ori. Zeci de câini au pierit în acest fel. Dar a existat și o călătorie în care căpitanul a raportat în jurnalul său cu frustrare că rana câinelui s-a vindecat, așa că întregul itinerar era în pericol.

H3 era gata pentru anii 1750, dar Harrison a jucat din nou ceea ce a făcut pentru primii doi cronometri: până când a făcut mașina, a urât totul.

Acest lucru se datorează faptului că atunci ceasurile de buzunar au început să se răspândească în Londra, iar Harrison și-a dat seama că, pentru ca cronometrul său să fie ușor de utilizat pe mare, trebuia să proiecteze o structură mult mai mică, asemănătoare unui ceas de buzunar, în locul celor trei boeme anterioare. mașini.

Până în 1761, primul cronometru asemănător unui ceas de buzunar mare a fost finalizat. Acest lucru, desigur, nu a putut fi pus într-un buzunar, deoarece avea un diametru de 13 inci, dar încă se potrivea mult mai confortabil în mâna unui bărbat decât în primele trei ore. Interiorul modelului H4 nu este doar o piatră de hotar în designul ceasurilor, ci și un progres major în bijuterii, deoarece Harrison a protejat ceasul de expansiunea termică prin tăierea mai multor părți din diamante.

Cronometrul H4 (Sursa: Wikipedia)

Cronometrul a fost trimis în Jamaica pentru un test drive, care a mers excelent, ceasul a făcut o greșeală de doar 1 milă marină, chiar dacă călătoria a durat 81 de zile. H4 a fost însoțit pe drum de fiul lui Harrison, William, care, pe vreme extrem de furtunoasă, a protejat ceasul de ceață cu o cearșaf. Când foaia s-a udat, William s-a înfășurat pentru a usca țesătura cu propria căldură a corpului. A suferit de pneumonie severă, dar H4 a trecut testul.

John Harrison, pe atunci 68 de ani, se aștepta pe bună dreptate la premiul de 20.000 de lire sterline,

În acest moment a câștigat un mare sprijin în cercurile științifice britanice de top pentru o altă metodă de determinare a lungimii. În acest moment, mișcarea stelelor și poziția relativă a corpurilor cerești fuseseră cartografiate aproape în întregime. O mulțime de astronomi au crezut că, analizând poziția stelelor și calculând distanța lunii, ar putea fi determinată și lungimea exactă.

În Marea Britanie, principalul susținător al metodei a fost Pr. Dr. Nevil Maskelyne, care, în calitate de astronom regal, a fost și o intrare în rege. El a crezut că este necesar să se găsească o metodă științifică pentru determinarea lungimii care să nu necesite navigatorilor să cumpere ceasuri scumpe, dar una pe care oricine să o poată naviga ușor și ieftin...

În corespondență cu un matematician german pe nume Tobias Mayer, Maskelyne a dezvoltat o metodă prin care navele își pot determina și lungimea din poziția corpurilor cerești, dar

acest calcul a durat cel puțin patru ore, chiar în mare grabă.

Mai târziu, metoda a fost simplificată și mai mult, și o jumătate de oră a fost suficientă pentru operație. Dar pentru aceasta era nevoie de un almanah care să conțină cu exactitate pozițiile stelelor importante pentru navigația până în prezent. Desigur, chiar și așa, problema a rămas destul de complicată.

Maskelyne a crezut că metoda astronomică va evolua în continuare, dar va dura timp, așa că nu a vrut ca cronometrul lui Harrison să fure spectacolul.

Pr. Dr. Nevil Maskelyne, astronomul regal

El a convins un comitet de arbitraj înființat prin Actul longitudinal să ordone un alt test al H4, deoarece succesul călătoriei în Jamaica ar fi putut fi cauzat chiar de noroc. Pe lângă cronometru, însăși Maskelyne a mers la cea de-a doua probă, care a dorit să demonstreze superioritatea metodei astronomice peste ceas.

Cu toate acestea, H4 a funcționat din nou excelent, în timp ce metoda astronomică a fost uneori capabilă să măsoare nava cu o precizie de 50 de kilometri.,

și chiar Maskelyne depune mult efort în contorizarea continuă și lungă.

Parlamentul i-a dat apoi lui Harrison jumătate de 20.000 de lire sterline, dar i-a ordonat, de asemenea, să-și prezinte ceasurile astronomului regal pentru teste suplimentare, pe lângă dezmembrarea cronometrelor din fața ceasornicarilor și explicarea modului în care au funcționat pentru a le face reproductibile.

John Harrison se simți înșelat.

A fost dificil să scapi de structurile sale dezvoltate de-a lungul deceniilor și a considerat că este un cuvânt că a primit doar jumătate din premiul de 20.000 de lire sterline după o singură lucrare de viață.

Maskelyne, desigur, a eșuat H4 în propriile teste, deși fiul lui Harrison a spus că a fost doar pentru că astronomul a ținut ceasul pe soarele arzător în timp ce citea temperatura de la un termometru plasat într-un loc umbros la un metru distanță și nu trageți-l corect sau în mod regulat.ceasul.

Cu toate acestea, mașinațiile astronomului nu s-au concretizat: tot mai mulți ceasornicari londonezi au început să fabrice cronometri precum Harrison, iar Harrison a mai făcut unul, în timp ce vechile sale ceasuri erau prizonieri ai Maskelyne. Chiar și celebrul căpitan Cook a luat în drum cronometrul lui Harrison, realizat de unul dintre cei mai de succes copiatori ai lui Harrison, Larcum Kendall.

Acesta este H5 (De Racklever la en.wikipedia - Original din en.wikipedia; pagina de descriere este/era aici. Încărcătorul original a fost Racklever)

Bucătar și renumiți căpitani ai marinei britanice au trăit cronometrii Harrison ca unul singur,

Cu toate acestea, Harrison locuia în casa lui din Londra ca un bătrân jignit fără orele sale.

Chiar și în acest timp, a fost vizitat de mai multe ori de spioni străini care au oferit niște bani serioși și premii străine pentru planurile lui H4, dar au fost alungați de ceasornicar. În cele din urmă, cu puțin înainte de moartea sa, fiul său l-a convins să viziteze III. Regele George și prezintă-i problemele. Acest lucru s-a întâmplat în audiență, iar regele a fost imediat de acord să testeze personal cronometrul H5, pe care Harrison l-a făcut după primele 4 ore de livrare.

Testele regelui au avut succes, așa că Harrison, cu ajutorul conducătorului, a cerut parlamentului restul de 10.000 de lire sterline. În 1773, la vârsta de 80 de ani, i s-au acordat încă 8.750 de lire sterline, dar nici el, nici altcineva nu a primit premiul complet. John Harrison a murit 3 ani mai târziu.

Ceasurile sale sunt expuse la Muzeul Maritim din Londra. H4 și H5 nu funcționează, deoarece aceste structuri trebuie să fie scutite. H1, H2 și H3 încă bifează exact astăzi.

(Pentru oricine este interesat de povestea lui John Harrison, asigurați-vă că citiți cartea premiată a lui Dava Sobel din 1995, care este exact despre ce este vorba.)