Kronometer laut H4: bagaimana sebuah jam saku besar menemukan garis bujur di laut

Bagaimana benda yang mirip jam saku besar bisa memecahkan persoalan garis bujur di laut?

Pertama, mari kita lihat apa yang sebenarnya dibutuhkan kapten. Ia bisa mengamati tengah hari setempat, tetapi masih perlu tahu: saat ini pukul berapa di tempat keberangkatan atau di meridian acuan. Selisih satu jam antara kedua waktu itu setara dengan 15 derajat bujur. Yang sulit bukan perhitungannya, melainkan membawa waktu dari tempat keberangkatan melintasi lautan dengan andal.

H4 karya John Harrison melakukan hal itu.

Saat selesai dibuat, bentuknya seperti jam saku perak berukuran besar, dengan diameter 13 sentimeter dan berat 1,45 kilogram. Menurut standar sekarang, ukurannya terbilang besar; tetapi jika dibandingkan dengan kronometer laut besar buatan Harrison sebelumnya, pendekatannya sudah benar-benar berbeda.

Pada 1750-an, tak seorang pun menganggap jam saku biasa sebagai alat ukur waktu presisi yang serius. Kunci H4 tersembunyi dalam bunyinya yang cepat: lima ketukan per detik. Roda keseimbangannya yang besar berayun lebih cepat dan dengan amplitudo lebih besar daripada jam saku biasa. Harrison tidak mengecilkan sebuah jam pendulum, melainkan menempuh jalan yang berbeda.

Bagian yang benar-benar sulit adalah di laut. Kapal bergoyang, suhu berubah, dan pelayaran berlangsung lama. Ketepatan selama beberapa hari di atas meja tidak ada artinya; jam itu harus membawa waktu yang sama hingga ke seberang samudra.

Pada 18 November 1761, putra Harrison, William, membawa H4 naik ke kapal Deptford dan berlayar menuju Jamaika. Saat tiba pada 19 Januari 1762, H4 hanya terlambat 5,1 detik. Dalam perjalanan, William juga menggunakannya untuk memprediksi kemunculan daratan Madeira lebih awal, sehingga sang kapten sangat terkesan.

Namun, sejarah penemuan ini tidak berakhir begitu saja.

Dewan Bujur menganggap satu kali uji coba belum cukup. Hubungan pun memburuk. H4 telah membuktikan kemampuannya, tetapi Harrison masih harus membuktikan bahwa ini bukan sekadar kebetulan.

Pada 1764, William kembali membawa H4, kali ini ke Barbados. Uji coba kedua berlangsung selama 47 hari, dengan kesalahan perhitungan sebesar 39,2 detik. Menurut catatan lama Royal Observatory, kinerja ini tiga kali lebih baik daripada tingkat ketelitian yang disyaratkan untuk memperoleh hadiah. Namun, dewan tetap meminta rancangan mekanismenya dibuka untuk umum dan berharap alat ukur waktu serupa dapat dibuat serta diuji.

Rangkaian persoalan ini sebenarnya sangat penting. Di laut, yang dibutuhkan bukan hanya sebuah karya jenius, tetapi juga metode yang dapat diulang, diuji, dan digunakan oleh para pelaut. Ketelitian yang menakjubkan dalam satu kali uji coba masih jauh dari penerapan teknologi secara luas.

H4 tidak membuat ombak lebih kecil, juga tidak mengambil alih semua keputusan kapten. Alat ini menyediakan sesuatu yang sangat konkret: waktu acuan yang tidak hilang selama perjalanan.

Dengan alat ini, waktu setempat dan waktu dari tempat yang jauh akhirnya dapat bertemu di geladak. Selisih waktu kemudian diubah menjadi bujur, sehingga posisi kapal sedikit lebih jelas daripada sekadar perkiraan.

Pada akhirnya, memecahkan masalah garis bujur bukan berarti para pelaut menjadi lebih berani, atau peta laut tiba-tiba menjadi lengkap. Artinya, ada sebuah jam yang tetap menunjukkan waktu dengan tepat di laut.