Wie John Harrison den ersten tragbaren Präzisionszeitmesser erfand
Es ist nun schon über 50 Jahre her, dass Colonel Humphrey Quill seine Biographie (1966) über den großen Pionier des Marinechronometers, John Harrison (1693-1776), geschrieben hat. Seitdem hat das Interesse an Harrison und den Ereignissen rund um seine Erfindungen und Entdeckungen zugenommen. Im Laufe der Jahre hat dieses Interesse in akademischen Kreisen der Wissenschaftsgeschichte sogar für Aufsehen gesorgt. Dies scheint darauf zurückzuführen zu sein, dass die Erörterung von Harrisons Errungenschaften zumeist von Nicht-Akademikern veröffentlicht und der Öffentlichkeit nahegebracht wurde.
Harrison war bekanntlich der Erfinder und Schöpfer des ersten tragbaren Präzisionszeitmessers, des Marinechronometers. 1993 jährte sich Harrisons Geburt zum 300. Mal, und es fanden zahlreiche hervorragende Feierlichkeiten statt, darunter eine Konferenz über Längengrade an der Harvard University. Dieses Ereignis inspirierte Dava Sobel zu ihrem leicht verständlichen Bestseller Longitude, und es war dieses Buch, das den Beginn echter Kritik von Seiten der akademischen Welt darstellte. Zwei der Haupteinwände gegen Sobels Buch waren die Darstellung Harrisons als einsames Genie, das keine Unterstützung fand, als er sie am meisten brauchte, und die Darstellung seines Erzfeindes, des königlichen Astronomen Nevil Maskelyne, als schändlicher Manipulator. Keine dieser Charakterisierungen, so die Kritiker, entsprach auch nur annähernd der Wahrheit, und sie forderten eine ausgewogenere Darstellung der Fakten.
Eine ausgewogene Sichtweise ist sicherlich wünschenswert, aber für ein angemessenes Gleichgewicht, insbesondere bei einem technologischen Thema wie diesem, ist nicht nur ein umfassendes Verständnis der Fakten, die die Erzählung umgeben, sondern auch eine gründliche Kenntnis der Technologie selbst erforderlich. Beides ist leider in einigen der bisherigen Diskussionen nicht ausreichend berücksichtigt worden. Harrisons Entwurf für seinen vierten Zeitmesser war keineswegs „ganz anders“ als der spätere Chronometer, wie behauptet wurde. H4, wie er bekannt wurde, enthielt mehrere wesentliche Teile und technische Details, aus denen andere Leute spätere Entwürfe für den erfolgreichen Chronometer entwickelten.
Am Anfang des 18. Jahrhunderts wurde die Suche nach einer Möglichkeit, den Längengrad auf See zu bestimmen, immer dringlicher. Keine der verschiedenen theoretischen Lösungen, die von Isaac Newton so klar beschrieben, dann aber angezweifelt wurden, schien auch nur annähernd realisierbar. Nach einem halben Jahrhundert Arbeit in Greenwich verzweifelte der Königliche Astronom selbst daran, die scheinbar vielversprechendste Lösung mit Hilfe der Astronomie zu perfektionieren.
Was gebraucht wurde, war nicht eine theoretische Lösung – davon gab es genug – sondern eine Methode, die „auf See praktikabel und nützlich“ war. Mit anderen Worten, eine Methode, die ein Seemann, nicht ein Akademiker, anwenden konnte, um seinen Längengrad auf einem Schiff zu bestimmen, wenn er sich außerhalb der Sichtweite des Landes befand. Die Dringlichkeit, herauszufinden, ob eine solche Lösung überhaupt möglich war, war so groß, dass die britische Regierung 1714 eine Belohnung von bis zu 20.000 Pfund für die erfolgreiche Demonstration einer solchen Methode aussetzte.
Dieses Ergebnis war das, was das Gesetz von 1714 forderte, und die Mittel zur Beurteilung des Erfolgs waren klar definiert. Und es waren diese Bedingungen, zu deren Einhaltung Harrison während seines gesamten Schaffens von den Regierungskommissaren ermutigt wurde – eine Ermutigung und Einhaltung, die in den Protokollen des Board of Longitude bis in die 1750er Jahre deutlich festgehalten wurde. Harrison war daher zu Recht verärgert, als die Behörden in den 1750er und 60er Jahren begannen, die Bestimmungen des ursprünglichen Gesetzes „neu zu interpretieren“. Die Zusicherungen und Vereinbarungen, die Harrison von früheren Kommissaren gegeben worden waren, wurden ignoriert. Die neuen Vorschriften verlangten den Nachweis, dass die Zeitmesser in großer Zahl und von anderen Handwerkern reproduziert werden konnten, was im ursprünglichen Gesetz nie in Betracht gezogen worden war.
Wären diese Bestimmungen zur Aufnahme in das Gesetz von 1714 vorgeschlagen worden, was leicht möglich gewesen wäre, wenn man es für angemessen gehalten hätte, kann man sich leicht vorstellen, dass diejenigen, die die Anforderungen formulierten, den Vorschlag mit der Begründung ablehnten, dass das Gesetz in erster Linie dazu gedacht war, festzustellen, ob so etwas überhaupt möglich war – „lasst uns nicht rennen, bevor wir gehen können.“ Wenn eine praktikable Methode vorgeschlagen und nachgewiesen würde, dass sie unter den Bedingungen des Gesetzes funktioniert, dann wären die 20.000 Pfund gut angelegt. Obwohl dies für den Einzelnen eine große Summe war, war sie es im Hinblick auf den Haushalt der Marine nicht. Es war weniger als die Hälfte der Kosten für ein zweitklassiges Linienschiff. Die Rettung eines einzigen Schiffes vor dem Untergang würde die Kosten doppelt zurückzahlen. Für den sehr wahrscheinlichen Fall, dass eine solche Methode weiter entwickelt werden müsste, könnten weitere Gesetze weitere Belohnungen für die Feinabstimmung solcher Methoden regeln. Und genau das geschah, trotz der mangelnden Kooperationsbereitschaft der Kommissare. Der Vorstand finanzierte in der Folge einige wenige Uhrmacher der nächsten Generation, um Harrisons Entwurf zu etwas weniger Komplexem und Teurem weiterzuentwickeln – ganz so, wie man die Entwicklung der meisten technologischen Produkte in unserer Zeit beobachten kann.
Es gibt noch einen anderen Teil der Präzisionsuhrmacherei – den der hochpräzisen Zeitmessung an Land, und John Harrison hatte auch auf diesem Gebiet revolutionäre Ansichten. Im Jahr 1976 schrieb der Maschinenbauingenieur Bill Laycock das Buch The Lost Science of John Longitude Harrison. Das Buch beschrieb Harrisons ganz andere Philosophie der Pendeluhrkonstruktion. Laycocks Arbeit inspirierte den Uhrmacher Martin Burgess dazu, ein Paar Präzisionspendeluhren vom Typ Harrison zu entwerfen. Burgess hoffte, dass diese die Wirksamkeit von Harrisons Konstruktion beweisen und die von Harrison prognostizierte Zeitgenauigkeit von einer Sekunde in 100 Tagen erreichen würden. Eine solche Leistung war nicht nur im 18. Jahrhundert unerreicht, sondern auch in der heutigen Zeit, wo selbst die besten Pendeluhren eine solche Leistung nicht erreichen. Harrisons Behauptung wurde daher von den meisten Vertretern der traditionellen Uhrmacherkunst stets angezweifelt, aber unabhängige Versuche beweisen nun, dass Harrisons Prinzipien richtig waren und die Leistung von einer Sekunde in 100 Tagen ohne weiteres erreicht wurde.
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