Jak John Harrison wynalazł pierwszy przenośny precyzyjny czasomierz
Minęło już ponad 50 lat odkąd pułkownik Humphrey Quill napisał swoją biografię (1966) wielkiego pioniera chronometru morskiego, Johna Harrisona (1693-1776). Od tego czasu, nie było rosnące zainteresowanie Harrison i wydarzenia wokół jego wynalazków i odkryć. Rzeczywiście, z biegiem lat zainteresowanie to wywołało pewne poruszenie w kręgach akademickich zajmujących się historią nauki. Wydaje się, że stało się tak dlatego, że dyskusja na temat osiągnięć Harrisona została w większości opublikowana i zwróciła uwagę opinii publicznej przez nie-akademików.
Harrison był słynnym wynalazcą i twórcą pierwszego przenośnego precyzyjnego czasomierza, chronometru morskiego.1993 przypadła 300. rocznica urodzin Harrisona i wiele wspaniałych uroczystości, w tym konferencja na temat długości geograficznej na Uniwersytecie Harvarda. To wydarzenie zainspirowało Dava Sobela do napisania przystępnego bestsellera Longitude i to właśnie ta książka stała się początkiem prawdziwej krytyki ze strony świata akademickiego. Dwa główne zarzuty wobec książki Sobel dotyczyły przedstawienia Harrisona jako samotnego geniusza, pozbawionego wsparcia, gdy tego najbardziej potrzebował, oraz ukazania jego nemezis, astronoma królewskiego, Nevila Maskelyne’a, jako nikczemnego manipulatora. Żadna z tych charakterystyk, jak twierdzili krytycy, nie była w najmniejszym stopniu prawdziwa i wymagała lepiej wyważonej narracji faktów.
Cóż, wyważony pogląd jest z pewnością rzeczą pożądaną, ale dla właściwej równowagi, zwłaszcza w temacie technologicznym, takim jak ten, wymaga nie tylko pełnego zrozumienia faktów otaczających narrację, ale także dogłębnej znajomości samej technologii. Niestety, obu tych elementów zabrakło w niektórych dotychczasowych dyskusjach. Projekt Harrisona dla jego czwartego czasomierza absolutnie nie był „całkiem inny” od późniejszego chronometru, jak się twierdzi. H4, jak stał się znany, zawierał kilka istotnych części i szczegółów technicznych, z których inni ludzie opracowali późniejsze projekty udanego chronometru.
Na początku XVIII wieku poszukiwanie sposobu na znalezienie długości geograficznej na morzu stawało się pilne. Żadne z kilku teoretycznych rozwiązań, tak jasno opisanych, ale następnie poddanych w wątpliwość przez Isaaca Newtona, nie wydawało się zdalnie wykonalne. Po półwiecznej pracy w Greenwich sam Astronom Królewski był zrozpaczony, że nie zdoła udoskonalić tego, co wydawało się najbardziej obiecującym rozwiązaniem, wykorzystując astronomię.
To, czego potrzebowano, to nie rozwiązanie teoretyczne – tych było mnóstwo – ale metoda, która była „praktyczna i użyteczna na morzu”. Innymi słowy, metoda, której marynarz, a nie naukowiec, mógłby użyć do znalezienia swojej długości geograficznej na statku, gdy znajduje się poza zasięgiem wzroku lądu. Pilna potrzeba odkrycia, czy takie rozwiązanie jest w ogóle możliwe, była tak duża, że w 1714 roku rząd brytyjski zaoferował nagrodę w wysokości do 20 000 funtów za pomyślne zademonstrowanie takiej metody.
Takiego wyniku wymagała ustawa z 1714 roku, a sposoby oceny jej powodzenia były jasno określone. I to właśnie te warunki, przez całe swoje twórcze życie, Harrison był zachęcany przez komisarzy rządowych do przestrzegania – zachęcanie i przestrzeganie wyraźnie odnotowane w protokołach Rady Długości, aż do lat 50-tych XVII wieku. Harrison był więc słusznie zirytowany, gdy w latach 50. i 60. XVII wieku władze zaczęły „reinterpretować” warunki pierwotnego aktu. Zapewnienia i umowy okazane Harrisonowi przez wcześniejszych komisarzy zostały zignorowane. Nowe zasady wymagały dowodów, że czasomierze mogą być powielane w dużych ilościach i przez innych rzemieślników, rzeczy, które nigdy nie były rozważane w oryginalnym akcie.
Gdyby te zastrzeżenia zostały zaproponowane do włączenia do aktu z 1714 roku, co z łatwością mogło mieć miejsce, gdyby uznano to za stosowne, można sobie łatwo wyobrazić, że ci, którzy opracowywali wymagania odrzucili sugestię, na podstawie tego, że akt został zaprojektowany głównie w celu ustalenia, czy coś takiego było w ogóle możliwe – „nie biegnijmy, zanim będziemy mogli chodzić”. Gdyby udało się przedstawić realną metodę i wykazać, że działa ona zgodnie z warunkami ustawy, wówczas 20 000 funtów zostałoby dobrze wydane. Chociaż dla pojedynczej osoby była to duża suma, to w kontekście budżetu Marynarki nie była. Była to mniej niż połowa kosztów okrętu drugiej klasy. Uratowanie choćby jednego okrętu przed zatonięciem zwróciłoby się podwójnie. W bardzo prawdopodobnym przypadku, gdyby taka metoda wymagała dalszego rozwoju, wówczas kolejne ustawy mogłyby regulować dalsze nagrody za dopracowanie takich metod. I tak właśnie się stało, mimo niechęci komisarzy do współpracy. Rada finansowała następnie kilku wybranych z następnej generacji zegarmistrzów, aby dalej rozwijać projekt Harrisona w coś mniej złożonego i kosztownego – podobnie jak w naszych czasach obserwuje się rozwój większości produktów technologicznych.
Jest jeszcze jedna część precyzyjnej horologii – ta o wysokiej dokładności lądowego pomiaru czasu, a John Harrison miał rewolucyjne poglądy również w tej dziedzinie. W 1976 roku, inżynier mechanik Bill Laycock napisał książkę The Lost Science of John Longitude Harrison. Książka nakreśliła bardzo odmienną filozofię Harrisona w projektowaniu zegarów wahadłowych. Praca Laycocka zainspirowała rzeźbiarza zegarów Martina Burgessa do stworzenia pary precyzyjnych zegarów wahadłowych typu Harrisona. Burgess miał nadzieję, że mogą one udowodnić skuteczność projektu Harrisona i osiągnąć przewidywaną przez Harrisona wydajność utrzymywania czasu z dokładnością do jednej sekundy w ciągu 100 dni. Taka wydajność była nie tylko niespotykana w XVIII wieku, ale także w dzisiejszych czasach, gdzie nawet najlepsze zegary wahadłowe nie osiągnęły takiej wydajności. Roszczenie Harrisona było więc zawsze wątpliwe przez większość w tradycyjnym świecie horologicznym, ale niezależne testy dowodzą, że zasady Harrisona były poprawne, a wydajność jednej sekundy w 100 dni została łatwo osiągnięta.
Featured Image Credit:
.