这个问题不是瞬时就能够解决的。哈里森和他的弟弟詹姆斯,先接了不少制造钟表的活儿,向追求精确度的目标渐渐靠近。为了解决第一个摩擦和损耗问题,他造出了一种不需要润滑剂的钟,钟内采用了一些金属部件,并把摩擦降到了最低。这个钟,在静止的状态下,达到了一个月只偏2秒钟——当时世界上最精确的钟。 这是1728年,哈里森35岁,结婚两次,姑娘都叫伊丽莎白。 他觉得是时候挑战经度问题、和这个大奖了。哈里森带着弟弟一路奔向伦敦。 1735年,他造出了第一个model,H1。总得来说,这是一个长盒钟的缩小版,但有一个革命性的设计:他抛弃了随地球重力偏向而失准的钟摆,而使用了金属的发条(这个结构被称为蚱蜢擒纵轮),并且对称的结构能够平衡移动和颠簸带来的扰动。 对于一个木匠来说,接触金属精工也是一个挑战。实际上,他不是一个人在奋斗。在伦敦,他走访了无数个五金制造铺,找铜匠和铁匠帮忙制作和调校零件,这也跟大部分闭门造钟的钟表匠不一样——任何一个工匠,都需要不断学习。 哈里森的H1 H1造出来之后,科学界轰动了。哈里森的家门每天被上门打探消息的人围得水泄不通。一年以后,哈里森和H1开始小型试航,往返了一趟里斯本。H1表现得非常好,在返程的路上还纠正了航船的偏向。 这时候只要H1完成一趟往返西印度群岛的旅程、并被证明足够精确,就完事儿了。但哈里森没有。他向经线委员会申请了一笔资助,要造一个更精确、更可用的计时设备。 第二年他开始造H2,但发现了一个重大失误,这耗了他4年时间。他抛弃了这个设计,开始造一个新钟,H3。着花了他19年的时间,从1740,一直到1759。 H3 这个钟,有两个革命性的设计:一个是发条中的双金属条,用于阻抗温度的变化带来的影响;还有一个滚子轴承,根本上解决了摩擦问题。 但是,他还是不满意这个又大又沉的物体。他又把自己的设计推翻了。这次,他要彻彻底底地挑战传统。 他设计了一个表,H4,一个仅仅13cm直径的表,让伦敦一个表匠约翰·杰夫里(John Jeffery)帮他按着样子做出来。 H4 在当时,没有一个人认为“表”是一种严肃的计时工具,都是给富人揣在怀里把玩儿的。但哈里森不这么觉得。航海的人需要表,在掌舵时、在船头船尾观察时、在任何时候都能掏出来看,即使风浪也没问题。 他相信,只要按他的思路做,就能实现用表精确计时。 1759年,这个表被造出来了。1761年11月18日,68岁的哈里森,让他的儿子威廉,带着H4航向牙买加。两个月之后航船抵达,表只慢了5.9秒!(悬赏的标准还记得么,是2分钟)
"Ships in Distress off a Rocky Coast," 1667 但是,经度委员会很不服气。你一个业余出身的表匠,做了一个不严肃的表,还声称这玩意很准,能解决天文学家解决不了的问题?这帮老科学家和天文学家们拒绝给哈里森那两万镑。 H4的第二次航行去巴巴多斯,这次差了39.2秒。虽然成绩没有那么好,但也比2分钟的标准少了2/3了。 这次,不给钱也说不过去了。1765年,经度委员会商量了一下,钱可以给,但有两个条件:第一,你把制表图和制表方法公开出来,我们给你一万镑;第二,还需要造两个同样精确的H4,以保证这个表是可复制的,我们再给余款。 已经72岁的哈里森——在当时已经算是相当长寿了——勉强接受了这个条件。 当时的经线委员会。来源:剑桥大学档案馆 (责任编辑:本港台直播) |