Существуют изобретения, которые, своим открытием вносят неоценимый вклад в развитие прогресса, а применение его спасает жизни людям и делает морские путешествия эффективнее.
Когда то во времена плаваний Колумба, Римский папа Александр IV выпустил буллу с разграничением сфер влияния на новые открытые территории между Испанией и Португалией, с указанием линии на карте, правее на сто лиг от Азорских островов. Линия проходила от Северного полюса через весь земной шар к Южному полюсу.
По этому документу Португалия получала право на открытые земли левее этой линии (западное полушарие), а Испания претендовала на земли первее от линии, т.е в западном полушарии. Правда, Главе Римской Церкви не составило труда провести линию на карте, сложной задачей оказалось определение точных координат этой линии и создание прибора для их определения.
Нужно всего лишь сравнить время по часам
В этой статье речь пойдет о Джоне Гаррисоне, давшем миру хронометр, с созданием которого стало возможно определять долготу на морских картах и не желании признавать его открытие Королевским обществом Британии.
Так как Земля вращается, то провести нулевой меридиан можно где угодно, что и делали в разное время картографы. Он проходил по Азорским островам, Риму, Санкт-Петербургу, Иерусалиму, Парижу и по многим другим местам, в зависимости от политического влияния.
Главное же отличие долготы от параллели в том, что нулевой меридиан постоянно смещается и найти его находясь в море задача крайне важная и сложная. В своем плавании Колумб плыл по параллелям в Индию и это бы случилось, не появись на его пути Америка.
Определение долготы связано с часовыми поясами планеты. Когда корабль находится в море нужно точно определить какой час в данный момент на корабле, чтобы сравнить его со временем в порту, откуда корабль вышел.
Путем математических подсчетов, зная разницу во времени, можно определить расстояние между меридианами. Нужно 360 (полный оборот Земли за сутки в градусах) разделить на 24 (количество часов в сутках). Получится 1/24 соответствует 15 градусам. По высоте Солнца в зените, моряк определяет расхождение часов на корабле с часами в порту. Отклонение на каждый час, означает, что корабль отклонился на 15 градусов.
А теперь представим, что во время плавания в течении двух недель не выходило солнце и сверить часы невозможно. Нужен надежный прибор для сравнения времени на корабле и в порту.
Мастер кустарник Джон Гаррисон
Занялся этим вопросом и посвятил ему всю свою жизнь. Поразительно то, что до него над этой задачей бились Ньютон, Галилео Галилей, Джованни Доменико Кассини, Христиан Гюйгенс, и Эдмунд Галлей, чьим именем названа комета. Неплохой список умов предшественников? Но, видимо, Гаррисона это не волновало.
Мастер был родом из Йоркшира и занимался плотницким делом. С детства проявлял большой интерес к механике и познавал эту науку из лекций "Начала" Ньютона..
В 1713 году Джон собрал свои первые часы, не имея навыков в часовом деле и опираясь только на законы механики. Их отличие и уникальность состояли в том, что они были полностью деревянными. Еще одним интересным трудом были таблицы для определения разницы солнечного (истинного) времени и средним (искусственным).
Зная о проблеме определения долготы, Гаррисон взялся за работу. До этого он собрал башенные, часы не требующие смазки, за счет правильного подбора древесины. В последствии, в дальних плаваниях, это показало свою эффективность-часы шли без отставаний и не убегали вперед.
Проблема расширения и сжатие металла, в зависимости от температуры, в часовых маятниках, влияет на скорость хода часов, Гаррисон её решил путем совмещения в одном маятнике двух стержней разной длинны и разных металлов, латуни и стали.
Третьим ноу-хау стало изобретение мастером механизма "кузнечик". Он отсчитывал биения сердца механизма часов и абсолютно не подвергался трению. Со свим братом, Джон проверил надежность его с помощью звезд, часы не отстали ни разу
Награда в 20000 фунтов
Ещё в 1714 году Британский Парламент, зная, что проблема с точным определением долготы не решена в течение длительного времени, подогрела поиски и предложил премию в размере 20000 фунтов ( огромные деньги на сегодняшний день).
Именно большая денежная премия подтолкнула Гаррисона вступить в гонку за создание хронометра, а так же признание своего таланта. Ели его прибором будут пользоваться, значит победил проблему. Поскольку у мастера было решение технических задач, он понял, что это ему по силам.
Ему понадобилось 4 года, чтобы продумать чертеж морских часов и предоставить их комиссии.
Следует сказать, что в решении проблемы принимали участие астрономы Королевского общества и путь Гаррисону был устлан цветами. Тем не менее, благодаря Эдмунду Галею и Грэму, часовщику Джону позволили собрать хронометр, это заняло еще пять лет.
В 1735 году состоялось первое испытание хронометра мастера под названием Н-1. По результатам Галлей и Грэм направили письмо в Адмиралтейство с ходатайством об испытании на море
Джон Гаррисон, ценою великих трудов и денежных трат, задумал и сконструировал механизм для измерения времени в море на принципах, которые, по нашему мнению, обещают весьма значительную и довольную степень точности.
Не сразу морское ведомство приняло предложение, но все таки, через год хронометр был установлен на корабль "Центурион" для проверки работы. Его создатель находился рядом. Главным врагом часов и Гаррисона на корабле была качка. Часы со своей задачей справились блестяще, чего нельзя сказать о Джоне из-за морской болезни.
24 июля 1737 капитан " Центуриона" вручил вручил изобретателю Джону Гаррисону положительный акт об испытаниях. В комиссии же мастер получил лишь 500 фунтов, для того, чтобы доработать часы, сделать их компактнее. В январе 1741 года был представлен второй вариант, Н-2, и получил полное одобрение Королевского общества на его создание.
Победа королевского общества и астрономов
Что происходило дальше с Гаррисоном?
А произошло то, что из-за личной неприязни астронома Невилла Маскелайна, который не мог допустить славы самоучки, в течении двух десятилетий Джон подвергался постоянным мытарствам. За это время он создал еще два хронометра, Н-3 и Н-4, который сам мастер считал лучшим. Создание Н-3 заняло целых 19 лет, стало ответом астрономам, измеряющим долготу методом лунных расстояний.
Астрономы нашли способ определения долготы с точностью до полу градуса, что было условием для премии. Конечно, Королевское общество, где заседают астрономы решили поддержать близкий к ним метод а не "тикающую коробочку" Гаррисона. Но его "коробочка" была удобней, т.к не требовала знаний математики и астрономии, всю работу выполнял механизм хронометра, что и вызывало недоверие общества, т.к они не понимали его работы.
В 1759 году Гаррисон закончил с Н-4, который весил всего 4 фунта и сказал:
"Думаю, что возьму на себя смелость сказать: нет ни одного механического или математического предмета, более красивого и более замечательного по устройству, чем мои часы для определения долготы... и от всей души благодарю Всемогущего Бога, что дожил до того, чтобы их в какой-то степени завершить".
В это время дела Джону помогает вести его повзраслевший сын Уильям, он же отстаивает дела в комиссии в ожидании признания изобретения. Суть претензий была банальной, но прописанной в условии. Никто не знал как работает механизм хронометра и поэтому постоянно требовали от Гаррисонов объяснений, за половину премии, чего те делать отказывались.
В 1764 году состоялось сравнение работы хронометра и метода астрономии в определении долготы. Н-4 показали точность в три раза точнее астрономического метода. Но, вступивший в общество Невилл Масклелайн выступил за поддержку метода лунных измерений.
Гаррисон все таки сломался под натиском, отдал чертежи хронометров и под присягой объяснил механизм работы, но главный удар его еще ожидал впереди. Для повторных испытаний забирают Н-4 для сверки по большим маятниковым часам в течение 10 месяцев. Маскенлайн лично пришел домой к Джону за часами и посмотреть как тот проиграл ему.
Для получения второй части премии Гаррисонам пришлось прибегнуть к помощи короля Герга III. Но комиссия выкрутилась, усложнив условия для получения и ввела новые испытания. К 1773 году уже сделали копию Н-4 с названием К-1.
С этой копией капитан Джеймс Кук вернулся из плавания и всячески восхвалял часы.
Часы превзошли все ожидания самых рьяных своих защитников и, поправляемые время от времени по наблюдениям Луны, были нашим верным вожатым во всех превратностях климата
Для мистера Гаррисона это была самая важная награда, в виде признания. В 1776 году его не стало.
Сегодня нулевой меридиан проходит по двору старой Королевской обсерватории в Гринвиче, в семи милях от центра Лондона. А часы Гаррисона Н-1, Н-2, Н-3, Н-4 находятся во Флемстид-Хаус, куда пришел изобретатель за советом к Эдмунду Галею.
Поздравляю, что Вы дочитали до конца, предлагаю поздравить нас обоих лайком.
#изобретения #хронометр #королевское общество #премия
