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July 11, 2011
航海鐘發明人「約翰•哈里森」,為何對英國貢獻巨大?
嘻辣人 在 YLib Blog 發表於 9:36:11


如果要列出對英國貢獻巨大的人物,約翰哈里森(John Harrison,1693 –1776)絕對可記上一筆,沒有他在航海鐘的突破,英國在18世紀海上霸權的爭奪得推遲許多年

今日,全球定位系統(GPS)非常方便;古時候,要在茫茫大海「定位」可真是麻煩事……


 (全球定位系統的人造衛星群)

 

 

【緯度 + 經度】

在海上,想要知道自己身處何方,得先測量出該地點正確的經度、緯度。

測量「緯度」比較簡易,很早以前人們就知道,只要用測定太陽的傾角,就可計算出當地的緯度。

測量「經度」就難許多,傳統的計算方式一次就要花4小時,如果有可靠的海上計時器就方便多了。


(一個美國海軍女軍官正在操作六分儀。六分儀是古代海員測定太陽、行星傾角最方便的工具;近代各國海軍,仍將操作六分儀列入基本課程)

 

 

【懷錶、擺鐘 → 航海鐘】

古代懷錶非常昂貴,又需每日上發條,每人上發條習慣不同,容易產生誤差,懷錶因此無法當做船上計時器。擺鐘,在陸上可長時間穩定運轉,在海上則由於船身會劇烈搖晃,嚴重影響了擺鐘的穩定性。

所以,人們一直苦思如何製造克服海上搖晃的航海鐘。

 

 

【錫利群島大海難】


1707年,一支戰勝法國的英國艦隊返航途中,在英國西南的錫利群島(Isles of Scilly)遇到大霧,由於無法確定準確位置,有4艘船撞上島嶼沉沒,淹死1400多人。

這次空前大海難震撼英國,讓英國政府意識到「測定精確經度」的重要

 

 

【重賞】

1714年,英國國會通過了《經度法案》(Longitude Act),懸賞高額獎金,徵求能解決「經度」問題的方法。

這方法必須通過由英國駛往西印度群島的船隻測試,經度的誤差在1度(4分鐘)以內,可得獎金1萬英鎊;誤差在0.75度(3分鐘)以內,可得獎金1.5萬英鎊;誤差在0.5度(2分鐘)以內,可得全額獎金2萬英鎊(折合現今台幣約一億元)。

 

 

【先後造出五台】

天才鐘錶匠約翰哈里森,以他發明的航海鐘贏得了這場比賽。哈里森做出了幾乎無摩擦的鐘錶構件,不管它們周圍的環境如何顛簸搖晃,其運行部件之間都保持著極好的平衡。

哈里森費時40餘年,先後造出了五台航海鐘,其中以1759年完工的「哈氏4號」最為突出,由他兒子威廉搭乘『HMS迪伯特福特號』測試,從英格蘭朴茨茅斯開往牙買加,航行了64天,只慢了5秒,遠比法案規定的最小誤差(2分鐘)還少。

 

 

【不枉此生】

哈里森完成「哈氏4號」時,英國的航海鐘製造業也漸趨成熟,已可大量生產航海鐘。1782年,英國國會廢除了歷時68年的《經度法案》。

時至今日,哈里森就像許多「劃時代產品」發明者一樣,逐漸被世人遺忘。前人種樹後人乘涼,只要努力過,其實就不枉此生,更何況哈里森曾經幫英國創造了一段輝煌歷史。

 

哈里森,先後造出的五台航海鐘:


(H1,1730年製造,重達35公斤,靠發條驅動)


(H2,1737年製造,與 H1 的原理相似,但體積與重量都更大)


(H3,1740年製造,花了十幾年工夫。由它衍生的幾項發明,在今日的許多機器內部依然可見)


(H4,1755年製造,直徑只有13公分,重1.45公斤,貌似一只大型懷錶)


(H5,1763年製造,外型更簡潔)


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