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新海试(下)——《航海天文钟:连载十一》
添加日期:2021/12/28    访问 976 次   
威廉不用担心,因为观测结果证实,在七周的航程中,计时器只偏差了39.2秒,每天的误差小于1秒,表现令人难以置信。在他们回程返回朴茨茅斯时, 发现H4在他们出发后的整整156天里只增加了54秒。这还是使用了约翰所同意的每天1秒的修正;如果将各种温度变化所引起的快慢考虑在内,计时器每天的总误差不到0.1秒,这是一项真真正正了不起的成就。
 
哈里森已经令人信服地证明了他已经赢得了这个奖项,毫无疑问,颁发这个奖项将不应再有任何拖延。令人难以置信的是,他在委员会的敌人——现在包括了新的皇家天文学家——找到了进一步推迟的理由。他们坚持认为,哈里森必须向一个特别指定的委员会宣誓并透露机械装置的细节; 此外,他必须另外再制作两台一样的计时器,以证明 H4的成功并非侥幸,这样才能获得一半的奖金。他还必须把所有四个计时器都交给委员会。可以理解,哈里森非常生气,拒绝就委员会的任何要求进行谈判。一封他以独特风格写给他们的信抱怨道:“我忍不住想,我被一些绅士非常糟糕地利用,他们本可以给我更好的待遇”。在委员会的一次紧张会议上,哈里森大发脾气,怒气冲冲地走了出去。“只要我的身体里还有一滴英国的血液,我就绝不会同意”。委员们固执己见,拒绝与他进一步打交道,“直至他改变他目前的情绪”;经过四周的僵持,哈里森最终同意揭露他机器的秘密。
 
委员会任命的委员会成员,包括三位著名的伦敦表匠:托马斯·马基(Thomas Mudge)、威廉·马修斯(William Matthews)和拉森·肯德尔(Larsum Kendall),后者曾是约翰·杰弗里斯的学徒,可能受雇于哈里森制作了 H4的部分零件。在1765年8月14日哈里森于红狮广场的家中将机械装置公开。这一定是个紧张的时刻,因为这是在马斯基林本人的监督下进行的。哈里森照办了,把表拆开,解释了表的所有工作原理;还向他们提供了详细的图纸,并对他们的问题给出了完整的答案。
 


哈里森计时器原理的手绘图
 
在满足委员会关于公开机器秘密的要求后,哈里森获得了7500英镑的协议金额,这笔钱加上已经收到的2500英镑,构成了总奖金的前半部分。作为回报,委员会坚持要求哈里森提交 H4,这样Larcum Kendall就可以复制一份。既然委员会准备公布 H 4的细节,哈里森觉得可以自由地与法国人谈判,对他披露计时器细节的行为给予奖励,他同意接待费迪南德·贝尔索德(Ferdinand Berthoud),并向他透露机器的秘密,以获得4000英镑的奖金。然而,当他只带着500英镑出现的时候哈里森把他打发走了。足智多谋的贝尔索德并没有放弃——他直接去见了托马斯·马奇,马奇当时也在现场,他很乐意免费透露细节,毫无疑问,他相信他是在按照委员会的意愿传播信息。
 
不到一年,委员会就公布了哈里森先生计时器的原理,这些原理很快就被翻译成了法语。事实上,这本书对于任何想要制造计时器的人来说,并没有多大的实际用途,但它所包含的原理对于航海天文钟的未来发展非常有影响力。在巴黎,费迪南德·贝尔索德和皮埃尔·勒罗伊(Pierre Le Roy )后来制造了他们自己的航海钟,但他们对为法国贵族生产豪华钟表更感兴趣,并没有实现生产一个可靠的、价格实惠的航海天文钟这一最重要目标。
 
与此同时,哈里森与经度委员会之间本已紧张的关系进一步恶化,当时他们决定将 H 4交给皇家天文台的内维尔·马斯基林进行严格测试,当时马斯基林正在倡导他的月距法以分享奖金。更糟糕的是,一天,马斯基林突然出现在哈里森家门口,带着一张授权委任状,上面写着:
 
约翰·哈里森先生:
我们...《国会法案》任命的经度委员会委员,要求你把现在仍在你们手中的那三台机器交给尊敬的格林威治皇家天文学家内维尔·马斯基林,这些机器现在已经成为公众财产...
 
经过长时间的争吵,哈里森别无选择,只能把这三台机器交给马斯基林的仆人,他们粗暴地把它们拖到外面街上一辆等候的手推车上,过程中H1“不小心”掉下来。我们不敢想象这些珍贵而精密的计时器,在一辆普通的、没有弹簧垫的马车里,在伦敦高低不平的街道上行走时,受到了怎样的损坏。这对哈里森来说一定是令人心碎的。
 
H4的新试验从一开始就很糟糕。哈里森没有机会清理或调校计时器,因为要披露结构,计时器已经被拆开了一次。马斯基林似乎已经给了它他所能想到的最严厉的测试,就差使损招了。H4被放在一个玻璃顶的盒子里,在阳光直射下,放在一个没有暖气的房间里,随着季节的变换,在那里被轮着烘烤和冷冻。在10个月的试验结束时,计时器走快了1小时10分27.5秒。根据这一表现,马斯基林兴高采烈地向委员会报告说,“在为期六周的西印度航行中,不能依赖哈里森先生的表将经度保持在1度以内……”尽管H4已经在两次航行中证明了它的能力。
 
哈里森立即作出反应,出版了一本小册子,驳斥了马斯基林的研究结果,尽管这并没有改善他与委员会的关系。尽管哈里森年事已高(当时已73岁),他们坚持哈里森再做两个计时器出来,方能考虑发余下的一半奖金。事实上,在儿子威廉的帮助下,哈里森已经开始制作第二版的 H4,他最后的 H5计时器是在1772年完成的。与此同时,拉克姆·肯德尔(Larcum Kendall)于1769年完成了 H4的复刻版(现在被称为 k1),花费500英镑;哈里森获准对其进行检查,并确认其质量非凡。



 H4的复刻版(K1)
 
此时,委员会似乎对计时器作为解决经度问题的可行方案失去了兴趣,因为大多数委员认为,随着表格定期公布,月距法更为实用。尽管有K1的成功,他们还是坚持哈里森必须再制造第二个H4,才能获得全额奖金。约翰·哈里森当时已经七十九岁,健康状况不佳;他不可能再尝试制造另一个计时器了。绝望之下,哈里森一家决定请求国王帮助他们伸张正义——他们听说乔治三世(George III)对科学非常感兴趣,对他们的计时器也很关心。
 


乔治三世(George III)
 
1772年2月,威廉·哈里森获准与国王会面,国王同意在里士满(Richmond)的私人天文台对H5进行测试。据说,在听了威廉的故事后,国王说:“有些人被如此残忍对待,哈里森,以神的名义,我会替你伸张正义。”
国王言出必行,H5被设置在国王的私人天文台,常驻天文学家德曼伯里博士(Dr Demainbury)和参加每日检查的国王本人的监督下。令威廉大吃一惊和尴尬的是,计时器起初的表现非常不稳定。幸运的是,原因很快就被找到了:国王似乎在放置H4的地方旁边的橱柜里放了一些矿脉石,而它们产生的强磁场干扰了计时器。在这些造成麻烦的物品被移走后,H5稳定下来,并且完美地完成了任务;经过两个月的试验,发现它只偏离了4.5秒。哈里森向委员会通报了试验结果,希望他们能重新考虑他们自己的立场。然而,委员会拒绝做出任何妥协,哈里森最终放弃了从那一方获得公正的任何希望。
 


哈里森的H5航海天文钟(现存伦敦钟匠公会)
 
哈里森听从国王的建议,请求国会伸张正义。在几位有影响力的成员如著名辉格党政治家查尔斯·詹姆斯·福克斯(Charles James Fox)的大力支持下,一项法案被起草,再次奖励哈里森8750英镑,这比委员会欠他的20000英镑余数还要多。值得注意的是,这是国会颁发的奖金,而不是真正的经度奖,经度奖仍然开放竞争,甚至有着更严格的条件;实际上,这个奖项从未颁发过。
 
此时,K1号被托付给詹姆斯·库克(James Cook)船长,在他第二次到澳洲的伟大航行中进行测试。库克在他早期的南海航行中使用了月距法,在这次航行中,他将该方法的结果与使用航海钟获得的结果进行了比较。他很快就用“这枚表,我们值得信赖的朋友”转换到新的导航模式,他在航海日志中称赞这枚表是“我们永不失败的向导”。这句话出自当时最伟大的航海家之口,的确是一种赞美。1775年库克回来了,哈里森听说他的发明获得了成功,这对年迈的他来说一定是极大的安慰。库克报告说,“肯德尔先生的表”(花费450英镑)超出了其最热烈拥护者的预期。他会毫不犹豫地带着 K1踏上下一次航行,可惜这次他没能幸存下来。幸运的是,计时器确确实实回到了英国,现在可以在皇家天文台看到它和哈里森的计时器放在一起。


詹姆斯·库克(James Cook)船长
 
约翰·哈里森于1776年3月24日去世,享年83岁。尽管他被经度委员会“恶意利用”,他还是在去世前成功的成为一个有钱人。虽然他为航海计时所设计的计时器没有能够批量生产(太复杂和昂贵),但他确实解决了与海上精确计时相关的问题。这四个航海钟被存放在皇家天文台,除了在1830年做了一些清理工作外,部分被拆解和腐烂,直至1920年。他们是由鲁珀特·古尔德少校( Lieutenant Commander Rupert Gould)发现的,他是一位才华横溢的业余钟表匠,他说服当局允许他尝试清理和修复这些钟表。他的兴趣变成了一种痴迷,占据了他余生的大部分时间;他不仅修复了钟表,还出版了关于航海天文钟的权威著作,并不知疲倦地宣传哈里森和他的伟大成就。主要是由于古尔德,我们可以看到四个航海时钟华丽地原貌恢复并在皇家天文台展示;由于其坚固的结构,三个大型计时器仍保持着正常运行,尽管H4被认为过于脆弱,无法承受每日上弦的风险。H5于1891年被发现,并被伦敦钟匠公会收购。如今可以在伦敦市政厅的博物馆里看得到。
 
哈里森终于获得了他应有的地位,成为英国最伟大的创新者之一,他的发现带来了航海的变革,拯救了无数的生命。在多次请愿之后,他的成就得到认可,并于西敏寺大教堂树立一个纪念碑;2006年,于一个双金属带上刻有简单铭文“约翰‘经度’哈里森钟匠1693-1776”的纪念碑揭幕,就在乔治·格雷厄姆(George Graham)和托马斯·汤姆皮恩(Thomas Tompion)墓穴的旁边,他们就是哈里森之前一代钟表业的两位伟大创新者。


西敏寺大教堂内的哈里森纪念碑

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