By Jason Parkhill,March2013
ジョン-ハリソンは、17世紀から18世紀のイングランドに住んでいたアイザック-ニュートン、ロバート-フック、エドモンド-ハレーなどのいくつかの個人の一人であり、科学と工学に大きく貢献した。 ハリソンは、帆の時代に船の航海者が経度（東西）の位置を正確に固定することを可能にする最初の海洋クロノメーターを発明しました。 この開発により、海上での長距離移動の安全性と精度が飛躍的に向上しました。 ハリソンは数十年にわたってクロノメーターを開発し、洗練し、最終的には英国議会が海上で船の経度を決定するためのデバイスの開発を奨励するために1714年の経度法に設立した賞を主張した。 ハリソンは、正式な教育や時計職人としての見習いの恩恵を受けることなく、このすべてをしました。
Sobel(2007)は、海上では、船の航海者が地球上の北と南のどこにいるかをかなり簡単に伝えることができると説明しています。 赤道が固定され、太陽が癌と山羊座の熱帯地方の間のセットパターンでオーバーヘッド輝くように地球が移動するので、緯度を決定することは、一日の長さや太陽や地平線上の特定のガイド星の高さを観察するのはかなり簡単な問題です。 緯度の零度子午線は、自然の法則によってロックされています。 一方、経度はそうではありません。
球を回転させるような地球は、経度の360度に分割することができます。 地球が360度の1回転を完了するのに24時間かかるので、1時間は1回転の24分の1または15度の東または西に相当します。 したがって、非常に意味のある意味では、経度は相対的な時間です。 問題への答えは知られていましたが、それを解決する技術はありませんでした。 経度を決定するこの一見難治性の問題は、今日の安価な大量生産の腕時計によって簡単に解決することができます。 経度を決定するには、船のナビゲータは、同時に二つの場所で時間を知っている必要があります。 彼は彼の母港での時間と船の現地時間を知る必要があります。 太陽がその最高点に達したことを観察することによって、ローカル正午の時間が船で決定された毎日、ナビゲーターは正午にローカル時計をリセットし、まだ原点の港での時間に設定されている他の時計の時間と比較することができました。 それぞれの時間の差は、経度の十五度が移動したと同等でした。 赤道では15度が1000マイルに等しく、そこから北と南は極に近づくにつれて各度の走行距離が減少します。 しかし、緯度を決定するのは簡単なので、ナビゲータは必要な計算を行うだけです。
より多くの帆船が探検遠征に出発したり、征服された土地から宝物を移動したり、征服する土地に人と物質を移動させたりすることで、正確かつ確実に居場所を特定することができないことは深刻な問題でした。 船は頻繁に座礁し、目的地が予想よりも近くなったときに座礁した。 1707年10月22日、イングランドの南端近くで4隻のイギリス軍艦が座礁し、1回の事故だけで約2000人が死亡した。
経度の問題に対する解決策の探索は、四世紀にわたって行われ、国家元首、有名な天文学者、有名な探検家、および他のschemersが関与しました。 イギリス政府は1714年に経度委員会を設立した。:
“経度の発見は、海軍と商船の安全のためだけでなく、その多くの船が航海中に遅れており、多くの失われた貿易の改善のために、英国
賞金の条件の下で、1つは経度を決定するために£20,000を集めるだろう,Andrewesで王によって記述されているように(1996)”以内に30マイル西インド諸島へのイングランドからの航海の間に”(p.168).
時計の解決策は知られていたにもかかわらず、問題は振り子時計の時代によく持続しました。 動いている船のデッキでは、これらの時計は完全に信頼できませんでした。 遅くなるか、またはスピードをあげる。 船がより暖かい気候からより涼しい気候に動くと同時に、操作のために重大な潤滑油は薄く、厚くなる。 金属部品は温度変化と膨張し、収縮し、地球の重力のわずかな変化でさえ、それらに大混乱をもたらすでしょう。 必要とされていたのは、異なる種類の時間維持技術でした。
ジョン-ハリソンは1693年に生まれ、イングランド東部のノース-リンカンシャーのバロー-アポン-ハンバー村で育った。 彼の父のように、彼は建具に育てられ、彼の初期の時計は木から作られた理由でした。 彼は基礎教育だけを受けたが、探究心を示した。 彼の若さで彼は彼が個人的なコピーを作ったのニュートン哲学の注目すべき講義のコピーを貸し出されました。 彼は音楽に興味があり、合唱団を率いて、彼の村の聖三位一体教会でベルリンガーになりました。 ベルが鳴ると、彼は1713年に発振器理論に興味を持つようになり、それは彼が彼の最初の時計を作った年でもありました（Andrewes、1996）。1713年から1730年の間、ハリソンは八つの時計を生産したが、彼はまずジョイナーとして雇用された。 新しい木製時計のたびに、彼は巻き上げ機構を洗練し、脱進機機構を変更して反動を減らし、摩擦を減らしました。 彼の時計は評判を得て、1722年にハリソンは近くの大規模な不動産のために砲塔時計を作成する委員会を受け、時計職人としての彼の上昇に大きな一歩を踏み出した。1730年の夏、37歳の時、ハリソンは海の時計を作るという彼の提案の支持を得るためにロンドンに旅行しました。 この旅行の間、ハリソンは有名な時計職人ジョージ-グラハムに会った。 ハリソンは、Andrewes(1996)で述べたように、彼らは何時間もトピックを議論したと言った：
…私たちはケースを推論した、または原則に基づいて、複数回; いや一度、そしてそれは非常に特別な方法で、私は彼を見た非常に最初の時間であった、と私たちの推論、またはそれは時々議論していたように、（しかし、まだ、主
ハリソンは1730年に最初の海時計の結果について書いた。 このモデルはH1と呼ばれます。 ハリソンは、それが非常に正確であると予測しました”船では、彼らは月に4または5秒変化します”（Andrewes、1996、p.196）。 H1には、ロッキング船の計時機構を安定させるための多くの巧妙な技術革新が含まれていましたが、海上でのテストの後、新しい時計の作成によってのみ解決可能な欠陥が明らかになりました。
ハリソンの第二の海の時計、H2は、明らかに彼の最初の洗練されたバージョンでした。 巻線用のコードの代わりに、キーと過巻を防ぐための洗練されたストップワークを持っていました。 彼は、スプリングや脱進機への影響を補うために、熱と寒さに異なる反応をする異なる材料を導入しました。 H2は1739年に完成したが、その設計についての委員会のメンバーの懸念のために海で試されたことはなかった。 ハリソンはまた、実験中にh2の天びんの振動が遠心力によって影響される可能性があることを発見した後、不安を抱いていた。ハリソンがH3を完成させたのは1757年までではなかった。 彼の支持者の何人かはこの時までに死亡しており、彼がH1で得た評判は衰退していた。 ハリソンはH3のための試験を確保することができませんでしたが、それはハリソンが彼の個人的な使用のための懐中時計を設計するために彼の時計から休憩を取ったのは1750年代の間でした。 H4を導くことになったのはこのデザインでした。
Andrewes(1996)のRandallによると、懐中時計はハリソンが”彼が直面していた問題全体への新鮮なアプローチ”（p.236）を可能にしました。 それまで、ハリソンはほとんどの人が経度のための時計と考えていたものに焦点を当てていました—船のための大きな安定した装置。 これは問題の一部であることが判明しました。 経度委員会は、非常にモバイルで”驚くほどハンサムなシルバーウォッチ”（Quill1966、p.78）H4を初めて18、1760年に見て、翌年までにテストの準備ができていました。 ハリソンは1761年11月18日にジャマイカに向けて出航した。 彼らがジャマイカに近づいたとき、ハリソンはある日の午後に船長に、翌日の午前10時に土地を見つけると言った。 彼らは予想よりもわずか3時間早くそれを発見しました。 ジョン-ハリソンは経度を半分以内にプロットしていた。 それは彼の息子ウィリアムとボードといくつかのさらなる論争によって第二の裁判を取ったが、ハリソンは賞金を授与されました。
ハリソンの人生は、ガードナーがSternberg(1998)で説明しているものと同様のコースで演奏されましたが、正確には十年間隔ではないかもしれません。 SternbergのPolicastroとGardnerによって述べられているように、Harrisonは確かに”長期的で意味のある、本質的に動機づけの追求の文脈で創造的な仕事”を生み出しました（p.215）。 Ward et al.に記載されているプロセスを見ることも容易である。 “重要であるとして、以前に別々の概念の合成とマージ”（p.202）H4（彼の海の時計と懐中時計のアイデアを組み合わせた）とハリソンの成功に。
Andrewes,W.J.H.(Ed.). (1996). The quest for longitude:The proceedings of the Longitude Symposium,Harvard University,Cambridge,Massachusetts,November4-6,1993. ハーバード大学の歴史的な科学機器のコレクション。
経度の歴史。 （n.d.）。 ウィキペディアで。 2013年2月2日に
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_longitude
Quill,H.(1966)から取得されました。 ジョン-ハリソン：経度を見つけた男。 ジョン-ベイカー
Sobel,D.(2007). 経度:彼の時間の最も大きい科学的な問題を解決した孤独な天才の実話。 ウォーカー&会社。
Sternberg,R.J.(1998). 創造性のハンドブック。 ケンブリッジ大学出版局。