af Jason Parkhill, marts 2013
John Harrison var en af flere individer som f.eks. Harrison opfandt det første marine kronometer, der gjorde det muligt for skibsnavigatorer i Sejlalderen at nøjagtigt fastsætte deres længdegrad (øst-vest) placering. Denne udvikling forbedrede sikkerheden og præcisionen ved langdistancerejser til søs dramatisk. Harrison udviklede og forfinede sit kronometer gennem årtier og hævdede til sidst den pris, som det britiske parlament havde oprettet i Longitude Act of 1714 for at tilskynde til en udvikling af en enhed til at bestemme et skibs længdegrad til søs. Harrison gjorde alt dette uden fordel af en formel uddannelse eller en læreplads som urmager.
Sobel (2007) forklarer, at når et skibs navigator er til søs, kan det ganske let fortælle, hvor de er Nord og syd på jorden. Fordi ækvator er fast, og Jorden bevæger sig, så solen skinner over hovedet i et indstillet mønster mellem troperne af kræft og Stenbukken, bestemmelse af breddegrad det er et ret ligetil spørgsmål om at observere længden af dagen eller solens højde eller visse styrestjerner over horisonten. Den nul-graders meridian af breddegrad er låst ind af naturens love. Længdegrad er derimod ikke.
jorden som spinding af en kugle kan opdeles i 360 grader af længdegrad. Da det tager fireogtyve timer for Jorden at gennemføre en revolution på 360 grader, svarer en time til en fireogtyve af et spin eller femten grader øst eller vest. Så i en meget meningsfuld forstand er længdegrad relativ tid. Et svar på problemet var kendt, men der var ingen teknologi til at løse det. Dette tilsyneladende uhåndterlige problem med bestemmelse af længdegrad kunne let løses af to billige masseproducerede Armbåndsure i dag. For at bestemme længdegrad skal skibets navigator kende Tiden to steder samtidigt. Han har brug for at kende tiden i sin hjemhavn og den lokale tid på skibet. Hver dag, hvor den lokale middagstid blev bestemt på skibet ved at observere, at solen var nået sit højdepunkt, kunne navigatøren nulstille det lokale ur til middag og sammenligne det med tiden på det andet ur, der stadig var indstillet til tiden i oprindelseshavnen. Hver time forskel svarede femten grader af længdegrad rejste. Ved ækvator er femten grader lig med tusind miles og Nord og syd derfra falder kilometertal for hver grad, når du nærmer dig polerne. Men fordi breddegrad er let at bestemme, skal navigatoren bare foretage de nødvendige beregninger.
med flere sejlskibe, der begiver sig ud på efterforskningsekspeditioner eller bevæger sig rundt i skat fra erobret land eller for at flytte mænd og materiale til lande for at erobre, var det ikke muligt at nøjagtigt og pålideligt bestemme, hvor der var et alvorligt problem. Skibe løb ofte på grund, da deres tilsigtede destinationer endte med at være tættere end forventet. Den 22. oktober 1707 nær den sydlige spids af England løb fire tilbagevendende britiske krigsskibe på grund og dræbte omkring to tusind mand i en hændelse alene.
søgningen efter en løsning på længdegradsproblemet spillede ud over fire århundreder og involverede statsoverhoveder, berømte astronomer, berømte opdagelsesrejsende og andre schemers. Den britiske regering oprettede bestyrelsen for længdegrad i 1714, fordi:
” opdagelsen af længdegrad er af en sådan konsekvens for Storbritannien for sikkerheden for flåden og handelsskibe såvel som for forbedring af handelen, at mange skibe for mangel deraf er blevet forsinket i deres rejser, og mange mistede… “” for den eller de personer, der skal opdage længdegraden “(“Længdegradens historie”, 2013).
i henhold til præmien ville man samle 20.000 kr. til bestemmelse af længdegrad, som beskrevet af King i Andreas (1996) “inden for 30 miles under en rejse fra England til Vestindien” (s.168).
selvom urløsningen var kendt, fortsatte problemet langt ind i pendulurernes alder. På dækket af et skib i bevægelse var disse ure helt upålidelige. Det ville bremse eller fremskynde. Da skibet flyttede fra varmere til køligere klimaer, ville smøreolien, der var afgørende for deres drift, tynde og tykke. Metaldele ville udvide sig og trække sig sammen med temperaturændringer, og selv mindre variationer i Jordens tyngdekraft ville skabe kaos på dem. Det, der var behov for, var en anden form for tidsbesparende teknologi.John Harrison blev født i 1693 og voksede op i Humber, en landsby i North Lincolnshire i det østlige England. Ligesom sin far, han blev opdraget til at være snedker, og det var derfor, hans tidlige ure blev lavet af træ. Han modtog kun en grundlæggende uddannelse, men demonstrerede et spørgende sind. I sin ungdom blev han udlånt en kopi af bemærkelsesværdige foredrag om Nytonisk filosofi, som han lavede en personlig kopi af. Han var interesseret i musik og ledede koret og blev en klokke-ringer ved Den Hellige Treenigheds Kirke i sin landsby. Bell ringing fik ham til at blive interesseret i oscillator teori i 1713, og det var også det år, han lavede sit første ur (Andreas, 1996).mellem 1713 og 1730 producerede Harrison otte ure, men han blev først og fremmest ansat som snedker. Med hvert nyt træur raffinerede han viklingsmekanismen og ændrede undslipningsmekanismen for at reducere rekyl og lavere friktion. Hans ure fik et ry, og i 1722 modtog Harrison en kommission til at oprette et tårnur til en stor nærliggende ejendom, der markerede et stort skridt i hans stigning som urmager.
i løbet af sommeren 1730, i en alder af 37, rejste Harrison til London for at få støtte til sit forslag om at lave et havur. Under denne rejse mødte Harrison George Graham, en berømt urmager. Harrison sagde, at de diskuterede emner i timevis som bemærket i andres (1996):
…vi begrundede sagerne eller på principperne mere end en gang; Nej En gang, og det på en meget ekstraordinær måde, var det allerførste gang, jeg så ham, og vores ræsonnement, eller som det undertiden diskuterede, (men stadig, som i det væsentlige, at forstå hinanden meget godt) blev derefter holdt fra omkring klokken ti i formiddagen, ‘indtil omkring otte om natten (s. 182).Harrison skrev om resultaterne af sit første havur i 1730. Denne model kaldes H1. Harrison forudsagde, at det ville være meget præcist “i skibene skulle de variere 4 eller 5 sekunder om måneden” (Andrei, 1996, s. 196). H1 indeholdt mange smarte innovationer for at stabilisere tidtagningsmekanismerne på et rockende skib, men efter test til søs afslørede defekter, der kun kunne løses ved oprettelse af et nyt ur.Harrisons andet havur, H2, var helt klart en raffineret version af hans første. I stedet for en ledning til vikling havde den en nøgle og et sofistikeret stoparbejde for at forhindre overvindning. Han introducerede forskellige materialer, der reagerede forskelligt på varme og kulde for at kompensere for effekter på fjedre og undslipningsprocent. H2 blev afsluttet i 1739, men aldrig prøvet på havet på grund af medlemmer af bestyrelsen for længdegrader bekymringer om dens design. Harrison havde også betænkeligheder efter at have opdaget under et eksperiment, at svingningen af H2S saldi kunne påvirkes af centrifugalkraft.
det var først i 1757, at Harrison afsluttede H3. Flere af hans tilhængere var døde på dette tidspunkt, og det omdømme, han tjente med H1, falmede. Harrison var ikke i stand til at sikre en retssag mod H3, men det var i 1750 ‘ erne, at Harrison tog en pause fra sine ure for at designe et lommeur til hans personlige brug. Det var dette design, der endte med at lede H4.ifølge Randall (1996) tillod lommeuret Harrison “en frisk tilgang til hele det problem, han stod overfor” (s. 236). Indtil da havde Harrison fokuseret på, hvad de fleste betragtede som et ur for længdegrad — en stor stabil enhed til et skib. Dette viste sig at være en del af problemet. Længdegradskortet så det meget mobile og” slående smukke sølvur ” (fjerpen 1966, s.78) H4 for første gang den 18.Juli 1760, og det følgende år var det klar til test. Harrison sejlede til Jamaica den 18. November 1761. Da de nærmede sig Jamaica, fortalte Harrison kaptajnen en eftermiddag, at de ville få øje på land den følgende dag kl 10:00. De opdagede det kun 3 timer hurtigere end forventet. John Harrison var kommet inden for en halv grad i at planlægge deres længdegrad. Det tog en anden retssag af hans søn Vilhelm og nogle yderligere skænderier med bestyrelsen, men Harrison blev tildelt præmiepengene.Harrisons liv spillede ud i kurser svarende til dem, Gardner beskriver i Sternberg (1998), men måske ikke ligefrem ti års intervaller. Som anført af Policastro og Gardner i Sternberg genererede Harrison bestemt “kreativt arbejde i sammenhæng med langvarige, meningsfulde og iboende motiverende sysler” (S. 215). Det er også let at se processen beskrevet i afdeling et al. af “syntese og sammensmeltning af tidligere separate begreber som afgørende” (S. 202) til Harrisons succes med H4 (kombinerer hans havur og lommeur ideer).
Andreas, J. H. (Red.). (1996). Søgen efter længdegrad: proceedings of the Longitude Symposium, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, November 4-6, 1993. Indsamling af historiske videnskabelige instrumenter, Harvard University.
Længdegradshistorie. (n. d.). På Facebook. hentet 2. februar 2013 fra
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_longitude
fjerpen, H. (1966). John Harrison: manden, der fandt længdegrad. John Baker.
Sobel, D. (2007). Længdegrad: den sande historie om et ensomt geni, der løste det største videnskabelige problem i sin tid. Rollator & virksomhed.Sternberg, R. J. (1998). Håndbog om kreativitet. Cambridge University Press.