Av Jason Parkhill, Mars 2013
John Harrison var en Av Flere personer Som Isaac Newton, Robert Hook, Og Edmond Halley som levde i 17.til 18. århundre England og gjort betydelige bidrag til vitenskap og engineering. Harrison oppfant den første marine kronometer som aktivert skip navigatører I En Alder Av Seil å nøyaktig fikse deres lengdegrad (øst-vest) plassering. Denne utviklingen forbedret sikkerheten og presisjonen dramatisk ved langdistansereiser til sjøs. Harrison utviklet og raffinert sitt kronometer over flere tiår og til slutt hevdet prisen Som Det Britiske Parlamentet hadde etablert I Lengdegradsloven av 1714 for å oppmuntre til utvikling av en enhet for å bestemme et skips lengdegrad til sjøs. Harrison gjorde alt dette uten fordelen av en formell utdanning eller en læretid som en clockmaker.Sobel (2007) forklarer at når man er på sjøen, kan navigatøren på et skip ganske enkelt fortelle hvor de er nord og sør på Jorden. Fordi ekvator er fast og jorden beveger seg slik at solen skinner overhead i et fast mønster mellom Tropene Av Kreft og Steinbukken, bestemme breddegrad det er en ganske grei sak å observere lengden på dagen eller høyden på solen eller visse guide stjerner over horisonten. Null-graders meridian av breddegrad er låst inn av naturlovene. Lengdegrad, derimot, er det ikke.
Jorden som spinner en sfære kan deles inn i 360 grader lengdegrad. Siden Det tar tjuefire timer For Jorden å fullføre en revolusjon på 360 grader, tilsvarer en time en tjuefire av et spinn eller femten grader øst eller vest. Så i en veldig meningsfylt forstand er lengdegrad relativ tid. Et svar på problemet var kjent, men det var ingen teknologi for å løse det. Dette tilsynelatende vanskelige problemet med å bestemme lengdegrad kan lett løses av to billige masseproduserte armbåndsur i dag. For å bestemme lengdegrad må skipets navigatør kjenne tiden på to steder samtidig. Han trenger å vite tiden på sin hjemmehavn og lokal tid på skipet. Hver dag da den lokale middagstiden ble bestemt på skipet ved å observere at solen hadde nådd sitt høydepunkt, kunne navigatøren tilbakestille den lokale klokken til middag og sammenligne den med tiden på den andre klokken som fortsatt var satt til tiden ved opprinnelseshavnen. Hver time forskjell tangert femten grader av lengdegrad reiste. Ved ekvator femten grader tilsvarer tusen miles og nord og sør derfra kjørelengde på hver grad avtar når du nærmer polene. Men fordi latitude er lett å bestemme, trenger navigatoren bare å gjøre de nødvendige beregningene.Med flere seilskuter som legger ut på utforskningsekspedisjoner eller beveger seg rundt skatter fra erobret land eller for å flytte menn og materiale til land for å erobre, var det ikke mulig å nøyaktig og pålitelig avgjøre hvor som var et alvorlig problem. Skip gikk ofte på grunn da deres planlagte destinasjoner endte opp med å være nærmere enn forventet. Den 22. oktober 1707 nær Sørspissen av England gikk fire britiske krigsskip på grunn og drepte rundt to tusen menn i en hendelse alene.søket etter en løsning på lengdegradsproblemet utspilte seg over fire århundrer og involverte statsoverhoder, berømte astronomer, kjente oppdagelsesreisende og andre schemers. Den Britiske Regjeringen opprettet Lengdegradsstyret i 1714 fordi:
«Oppdagelsen av Lengdegrad Er Av En Slik Betydning For Storbritannia for Sikkerheten Til Marinen og Handelsskip, så vel som for forbedring av Handel som i mangel av dette Mange Skip har blitt forsinket i sine reiser, og mange tapte… «»for en person eller personer som skal oppdage Lengdegrad» («History Of Lengdegrad,» 2013).
i henhold til vilkårene i premien, ville man samle £20.000 for å bestemme lengdegrad, som Beskrevet Av King I Andrewes (1996)» til innen 30 miles under en reise Fra England til Vestindia » (s. 168).
selv om klokken løsningen var kjent, problemet vedvarte godt inn i en alder av pendel klokker. På dekket av et skip i bevegelse var disse klokkene helt upålitelige. Det ville senke eller øke hastigheten. Da skipet flyttet fra varmere til kjøligere klima, ville smøreoljen som var avgjørende for driften, tynne og tykke. Metalldeler ville utvide og kontrakt med temperaturendringer, og selv små variasjoner I Jordens tyngdekraft ville forårsake ødeleggelse på dem. Det som var nødvendig var en annen type tidsbesparende teknologi.John Harrison ble født i 1693 og vokste opp I Barrow upon Humber, en landsby i North Lincolnshire i øst-England. Som sin far, han ble oppdratt til å være en snekker og dette var grunnen til hans tidlige timepieces ble laget av tre. Han fikk bare en grunnleggende utdanning, men viste et spørrende sinn. I sin ungdom ble han lånt ut en kopi av bemerkelsesverdige foredrag om Newtonsk filosofi som han laget en personlig kopi av. Han var interessert i musikk og ledet koret og ble en bell-ringer På Den Hellige Treenighets Kirke i landsbyen hans. Bell ringing fikk ham til å bli interessert i oscillator teori i 1713, og det var også året han gjorde sin første klokke (Andrewes, 1996).Mellom 1713 og 1730 produserte Harrison åtte klokker, men han var først og fremst ansatt som snekker. Med hver ny treklokke raffinerte han viklingsmekanismen og endret escapementmekanismen for å redusere rekyl og lavere friksjon. Hans klokker fikk et rykte og i 1722 fikk Harrison en kommisjon for å lage en turret klokke for en stor nærliggende eiendom som markerte et stort skritt i hans oppgang som urmaker.sommeren 1730, i en alder av 37 år, reiste Harrison til London for å få støtte for sitt forslag om å lage en sjøklokke. Under denne turen møtte Harrison George Graham, en kjent urmaker. Harrison sa at de diskuterte emner i flere timer som nevnt I Andrewes (1996):
…; nei en gang, og det på en veldig ekstraordinær måte, var den aller første gangen jeg så ham, og vår resonnement, eller som det noen ganger diskuterte, (men likevel, som i hovedsak, forstå hverandre veldig bra) så holdt fra klokken ti i forenoon, ‘ til ca åtte om natten (s. 182).
Harrison skrev om resultatene av sin første sjøklokke i 1730. Denne modellen refereres Til Som H1. Harrison spådde at det ville være veldig presis «i skipene ville de variere 4 eller 5 sekunder i måneden» (Andrewes, 1996, s. 196). H1 inneholdt mange smarte innovasjoner for å stabilisere tidtakingsmekanismer på et rockende skip, men etter testing til sjøs viste det seg mangler som bare kunne løses ved å skape en ny klokke.Harrisons andre sjøklokke, H2, var helt klart en raffinert versjon av Hans første. I stedet for en ledning for vikling hadde den en nøkkel og et sofistikert stopparbeid for å hindre overwinding. Han introduserte forskjellige materialer som reagerte annerledes på varme og kulde for å kompensere for effekter på fjærer og escapement. H2 ble ferdigstilt i 1739, men aldri prøvd på sjøen på grunn av Medlemmer Av Styret I Lengdegrad bekymringer om sin design. Harrison hadde også bekymringer etter å ha oppdaget under et eksperiment at oscillasjonen Av H2s balanser kunne påvirkes av sentrifugalkraft.Det var ikke Før I 1757 At Harrison fullførte H3. Flere av hans tilhengere hadde dødd på denne tiden, og ryktet han tjente Med H1 ble fading. Harrison var ikke i stand til å sikre en rettssak For H3, men Det var i løpet Av 1750-tallet At Harrison tok en pause fra sine klokker for å designe et lommeur for hans personlige bruk. Det var dette designet som endte med å lede H4.Ifølge Randall I Andrewes (1996) tillot lommeuret Harrison » en ny tilnærming til hele problemet han sto overfor «(s. 236). Inntil da hadde Harrison fokusert på hva de fleste betraktet som en klokke for lengdegrad — en stor stabil enhet for et skip. Dette viste seg å være en del av problemet. Lengdegradsstyret så den veldig mobile og «slående kjekke sølvklokken» (Quill 1966, s. 78) H4 For første gang 18. juli 1760 og året etter var den klar for testing. Harrison seilte til Jamaica den 18. November 1761. Da De nærmet Seg Jamaica, fortalte Harrison kapteinen en ettermiddag at de ville se land neste dag klokken 10.00. De oppdaget det bare 3 timer tidligere enn forventet. John Harrison hadde kommet innen en halv grad i å plotte deres lengdegrad. Det tok en ny rettssak av sin sønn William og noen ytterligere krangling Med Styret, Men Harrison ble tildelt premiepengene.Harrisons liv spilte ut i kurs som Ligner De Gardner beskriver I Sternberg (1998), men kanskje ikke akkurat ti års intervaller. Som Nevnt Av Policastro Og Gardner I Sternberg, genererte Harrison absolutt «kreativt arbeid i sammenheng med langvarige, meningsfulle og iboende motiverende sysler» (s. 215). Det er også lett å se prosessen beskrevet I Ward et al. av «syntese og sammenslåing av tidligere separate konsepter som avgjørende» (s. 202) Til Harrisons suksess Med H4 (kombinere hans sjø klokke og lommeur ideer).
Andrewes, W. J. H. (Red.). (1996). Jakten på lengdegrad: proceedings Of The Longitude Symposium, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, November 4-6, 1993. Samling Av Historiske Vitenskapelige Instrumenter, Harvard University.
Historie Av Lengdegrad. (n.d.). På Wikipedia. hentet 2. februar 2013 fra
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_longitude
Quill, H. (1966). John Harrison: mannen som fant lengdegrad. John Baker.
Sobel, D. (2007). Lengdegrad: den sanne historien om et ensomt geni som løste det største vitenskapelige problemet i sin tid. Walker & Selskapet.Sternberg, R. J. (1998). Håndbok For Kreativitet. Cambridge University Press.S.