H4航海钟:一只大怀表,怎样找到海上经度

一只像大怀表的东西,凭什么解决海上的经度难题?

先看船长真正缺什么。他能在当地观测正午,却还需要知道:此刻,出发地或参考经线上是几点。两个时间一比较,差一小时,就对应15度经度。难的不是这道算术,而是把出发地的时间可靠地带过大海。

约翰·哈里森的H4,做的正是这件事。

它完成时,外形是一只放大的银怀表,直径13厘米,重1.45千克。今天看,这个尺寸不算小;和哈里森此前那些大型海上计时器放在一起,思路却已经完全变了。​

在18世纪50年代,没人把普通怀表当作严肃的精密计时器。H4的关键藏在急促的声音里:每秒五拍。它的大摆轮比普通怀表摆得更快,摆幅也更大。哈里森不是把一座摆钟缩小,而是换了一条路。​

真正难的是海上。船会晃,温度会变,航程又很长。桌上准几天不算数,钟必须把那套时间一直带到大洋另一边。

1761年11月18日,哈里森的儿子威廉带着H4登上“德特福德”号,前往牙买加。1762年1月19日抵达时,H4只慢了5.1秒。途中,威廉还用它更早预测了马德拉陆地的出现,船长因此印象深刻。​ ​

但发明史没有在这里干净地落幕。

经度委员会认为一次试验还不够。关系随之恶化。H4证明了自己,哈里森却还要继续证明:这不是一次碰巧。

1764年,威廉又带H4前往巴巴多斯。第二次试验航程47天,计算误差为39.2秒。按旧皇家天文台资料的说法,这一表现比获奖所需精度还好三倍。委员会仍要求公开构造,并希望同类计时器也能被制造、被测试。​

这段波折其实很重要。海上需要的不只是一只天才作品,还需要一种能重复、能检验、能交给航海者使用的方法。一次惊人的精度,离真正的技术普及还有距离。

H4没有让风浪变小,也没有替船长做所有决定。它提供的是一件很具体的东西:一个没有在旅途中丢掉的参考时间。

有了它,当地时间与远方时间终于能在甲板上相遇。时间差再变成经度,船的位置便从估算里清楚了一点。

所谓解决经度问题,最后不是水手更勇敢,也不是海图突然完整。是一只表,在海上仍然守时。