Hur John Harrison uppfann den första bärbara precisionsklockan
Det har gått över 50 år sedan överste Humphrey Quill skrev sin biografi (1966) om den stora pionjären inom marinkronometern, John Harrison (1693-1776). Sedan dess har intresset för Harrison och händelserna kring hans uppfinningar och upptäckter ökat. Under årens lopp har detta intresse faktiskt orsakat en viss uppståndelse i akademiska vetenskapshistoriska kretsar. Detta verkar ha berott på att diskussionen om Harrisons prestationer mestadels har publicerats och uppmärksammats av allmänheten av icke-akademiker.
Harrison var som bekant uppfinnaren och skaparen av den första bärbara precisionstidtagaren, marinkronometern. 1993 firades 300-årsdagen av Harrisons födelse och många utmärkta firanden, bland annat en konferens om longitud vid Harvarduniversitetet. Denna händelse inspirerade Dava Sobel till den lättillgängliga bästsäljaren Longitude, och det var i denna bok som den verkliga kritiken från den akademiska världen började. Två av de viktigaste invändningarna mot Sobels bok var hennes skildring av Harrison som ett ensamt geni, utan stöd när han behövde det som mest, och hennes skildring av hans nemesis, den kungliga astronomen Nevil Maskelyne, som en skurkaktig manipulatör. Ingen av dessa karaktäriseringar, menade kritikerna, var på långa vägar sann och krävde en mer balanserad redogörelse av fakta.
En balanserad bild är förvisso en önskvärd sak, men för en riktig balans, särskilt i ett tekniskt ämne som detta, krävs inte bara en fullständig förståelse av de fakta som omger berättelsen utan också en grundlig kunskap om själva tekniken. Tyvärr har båda dessa saknats i vissa av de diskussioner som hittills förts. Harrisons design för sin fjärde tidtagare var absolut inte ”helt annorlunda” än den senare kronometern, vilket har hävdats. H4, som den blev känd, innehöll flera väsentliga delar och tekniska detaljer från vilka andra personer utvecklade senare konstruktioner för den framgångsrika kronometern.
I början av 1700-talet blev sökandet efter ett sätt att hitta longitud till sjöss brådskande. Ingen av de flera teoretiska lösningarna, som Isaac Newton så tydligt beskrev men sedan tvivlade på, verkade vara ens i närheten av att vara genomförbar. Efter ett halvt sekels arbete i Greenwich var den kunglige astronomen själv förtvivlad över att kunna fullända det som hade verkat vara den mest lovande lösningen med hjälp av astronomi.
Det som behövdes var inte en teoretisk lösning – det fanns gott om sådana – utan en metod som var ”praktiskt användbar och användbar till sjöss”. Med andra ord, en metod som en sjöman, inte en akademiker, kunde använda för att hitta sin longitud på ett fartyg när han var utom synhåll från land. Det var så brådskande att ta reda på om en sådan lösning överhuvudtaget var möjlig att den brittiska regeringen 1714 erbjöd en belöning på upp till 20 000 pund för en lyckad demonstration av en sådan metod.
Detta resultat var vad lagen från 1714 krävde, och metoderna för att bedöma dess framgång var tydligt definierade. Och det var dessa villkor som Harrison under hela sitt skapande liv uppmuntrades av regeringens kommissionärer att iaktta – uppmuntran och iakttagande som tydligt antecknades i protokollen från Board of Longitude, fram till 1750-talet. Harrison blev därför med rätta irriterad när myndigheterna under 1750- och 60-talen började ”omtolka” villkoren i den ursprungliga lagen. De försäkringar och överenskommelser som tidigare kommissionärer visat Harrison ignorerades. Nya regler krävde bevis för att tidtagarna skulle kunna reproduceras i stort antal och av andra hantverkare, saker som aldrig hade planerats i den ursprungliga lagen.
Om dessa villkor hade föreslagits att tas med i 1714 års lag, vilket de lätt hade kunnat göra om det hade ansetts lämpligt, kan man lätt föreställa sig att de som utarbetade kraven förkastade förslaget, med motiveringen att lagen i första hand utformades för att avgöra om något sådant överhuvudtaget var möjligt – ”låt oss inte springa innan vi kan gå”. Om en genomförbar metod skulle läggas fram och visas fungera i enlighet med bestämmelserna i lagen, skulle 20 000 pund ha varit väl investerade. Även om detta var en stor summa för en person var det inte en stor summa i förhållande till flottans budget. Det var mindre än hälften av kostnaden för ett andra klassens linjeskepp. Att rädda bara ett fartyg från skeppsbrott skulle dubbelt betala tillbaka kostnaden. I det mycket sannolika fallet att en sådan metod skulle behöva vidareutvecklas skulle ytterligare lagar kunna reglera ytterligare belöningar för finjustering av sådana metoder. Och det var precis vad som hände, trots kommissionärernas ovilja att samarbeta. Styrelsen finansierade därefter ett fåtal utvalda i nästa generation av urmakare för att vidareutveckla Harrisons konstruktion till något mindre komplicerat och dyrt – ungefär på samma sätt som man ser utvecklingen av de flesta tekniska produkter i vår egen tid.
Det finns en annan del av precisionsurologin – den högprecisa landbaserade tidtagningen, och John Harrison hade revolutionerande åsikter även på detta område. År 1976 skrev maskiningenjören Bill Laycock The Lost Science of John Longitude Harrison. I boken beskrivs Harrisons mycket annorlunda filosofi när det gäller konstruktionen av pendelklockor. Laycocks arbete inspirerade klockskulptören Martin Burgess att skapa ett par precisionspendelklockor av Harrison-typ. Burgess hoppades att dessa skulle kunna bevisa effektiviteten i Harrisons konstruktion och nå Harrisons förutspådda prestanda att hålla tiden med en sekunds noggrannhet på 100 dagar. Denna typ av prestanda var inte bara oväntad på 1700-talet utan även i dag, där inte ens de bästa pendelklockorna har uppnått en sådan prestanda. Harrisons påstående har därför alltid ifrågasatts av de flesta i den traditionella klockvärlden, men oberoende försök bevisar nu att Harrisons principer var korrekta, och att prestandan på en sekund på 100 dagar lätt har uppnåtts.
Featured Image Credit: