Джон Харрисон

Чтобы узнать о других людях по имени Джон Харрисон, см. Джон Харрисон (значения) .

Джон Харрисон
Портрет Джона Харрисона работы Томаса Кинга 1767 года, расположенный в Библиотеке изображений науки и общества в Лондоне.
Рожденный	3 апреля [ OS 24 марта] 1693 г. Фаулби , Уэйкфилд , Западный райдинг Йоркшира , Англия
Умер	24 марта 1776 г. ) ( 1776-03-24 ) ( 82 года Лондон , Англия
Национальность	Английский
Известный	Биметаллическая полоса Решетчатый маятник Спусковой механизм «Кузнечик» Долгота по хронометру Морской хронометр
Награды	Медаль Копли (1749 г.) Награды за долготу (1737 и 1773 гг.)
Научная карьера
Поля	Часовое дело и столярное дело

Джон Харрисон (3 апреля [ OS 24 марта] 1693 – 24 марта 1776) был английским плотником и часовщиком, который изобрел морской хронометр , давно востребованное устройство для решения проблемы вычисления долготы в море.

Решение Харрисона произвело революцию в навигации и значительно повысило безопасность морских путешествий на дальние расстояния. Проблема, которую он решил, считалась настолько важной после морской катастрофы Силли в 1707 году , что британский парламент предложил финансовое вознаграждение в размере до 20 000 фунтов стерлингов (что эквивалентно 3,97 миллионам фунтов стерлингов в 2024 году) в соответствии с Законом о долготе 1714 года . хотя Харрисон так и не получил полную награду из-за политического соперничества.

Харрисон представил свой первый дизайн в 1730 году и на протяжении многих лет работал над улучшением конструкции, добившись нескольких успехов в технологии измерения времени, и, наконец, обратился к так называемым морским часам. Харрисон заручился поддержкой Совета по долготе при создании и тестировании своих проектов. Ближе к концу жизни он получил признание и награду парламента. Харрисон занял 39-е место в общественном опросе BBC о 100 величайших британцах в 2002 году .

Ранний период жизни

Гравюра на дереве поперечного сечения английского часового механизма с длинным корпусом (дедушки) середины 1800-х годов.

Джон Харрисон родился в Фаулби в Западном райдинге Йоркшира и был первым из пяти детей в семье. Его отчим работал плотником в соседнем поместье Ностелл Прайори . На доме, расположенном на месте бывшего семейного дома, установлена ​​синяя мемориальная доска .

Около 1700 года семья Харрисонов переехала в линкольнширскую деревню Барроу-апон-Хамбер . Следуя профессии своего отца плотника, Харрисон строил и ремонтировал часы в свободное время . Легенда гласит, что в шестилетнем возрасте, когда он лежал в постели с оспой , ему подарили часы , чтобы развлечься, и он часами слушал их и изучал их движущиеся части.

Он также увлекался музыкой и в конечном итоге стал хормейстером церкви Святой Троицы в Барроу-апон-Хамбер .

Харрисон построил свои первые часы с длинным корпусом в 1713 году, в возрасте 20 лет. Механизм был полностью деревянным. Сохранились трое ранних деревянных часов Харрисона:

• первый (1713 г.) находится в коллекции Worshipful Company of Clockmakers , ранее находился в Ратуше в Лондоне, а с 2015 года экспонируется в Музее науки .
• Второй (1715 г.) также находится в Музее науки в Лондоне.
• третий (1717 г.) находится в монастыре Ностелл в Йоркшире, на лице имеется надпись «Джон Харрисон Барроу».

Модель Nostell, установленная в бильярдной этого величественного дома, имеет внешний корпус в викторианском стиле с небольшими стеклянными окнами с каждой стороны механизма, чтобы можно было осматривать деревянные конструкции.

30 августа 1718 года Джон Харрисон женился на Элизабет Баррет в церкви Барроу-апон-Хамбер. После ее смерти в 1726 году он женился на Элизабет Скотт 23 ноября 1726 года в той же церкви.

В начале 1720-х годов Харрисону было поручено изготовить новые башенные часы в парке Броклсби , Северный Линкольншир. Часы до сих пор работают, и, как и его предыдущие часы, имеют деревянный механизм из дуба и lignum vitae . В отличие от своих ранних часов, они включают в себя некоторые оригинальные функции для улучшения хронометража, например, спусковой механизм «кузнечик» . Между 1725 и 1728 годами Джон и его брат Джеймс, также опытный столяр , изготовили как минимум три точных часов с длинным корпусом , опять же с механизмами и длинным корпусом из дуба и lignum vitae. В этот период был разработан решетчатый маятник . Из этих часов с длинным корпусом:

• Номер 1 находится в частной коллекции. До 2004 года принадлежал Музею времени (США), который закрылся в 2000 году.
• Номер 2 находится в Городском музее Лидса и является центральным элементом постоянной экспозиции, посвященной достижениям Джона Харрисона. Выставка «Джон Харрисон: Часовщик, изменивший мир» открылась 23 января 2014 года. Это было первое мероприятие, связанное с долготой, посвященное трехсотлетию Закона о долготе.
• Номер 3 находится в коллекции Благочестивой компании часовщиков.

Харрисон обладал многими навыками и использовал их для систематического улучшения работы маятниковых часов. Он изобрел решетчатый маятник, состоящий из чередующихся латунных и железных стержней, собранных таким образом, что тепловые расширения и сжатия по существу компенсируют друг друга. Другим примером его изобретательного гения был спусковой механизм «кузнечик» , устройство управления для постепенного высвобождения движущей силы часов. Созданный на основе якорного спуска , он практически не вызывал трения и не требовал смазки, поскольку поддоны были сделаны из дерева. Это было важным преимуществом в то время, когда смазочные материалы и их деградация были мало изучены.

В его более ранних работах над морскими часами Харрисону постоянно помогал, как финансово, так и во многих других отношениях, часовщик и производитель инструментов Джордж Грэм . Харрисона познакомил с Грэмом королевский астроном Эдмонд Галлей , который поддерживал Харрисона и его работу. Эта поддержка была важна для Харрисона, поскольку предполагалось, что ему было трудно последовательно доносить свои идеи.

Проблема с длиной

Линии долготы на земном шаре

См. также: История долготы и награды за долготу.

Долгота определяет местоположение места на Земле к востоку или западу от контрольной линии север-юг, называемой нулевым меридианом . Это угловое измерение , которое колеблется от 0 ° в нулевом меридиане до +180 ° на востоке и -180 ° на западе. Знание положения корабля с востока на запад имеет важное значение при приближении к суше. Во время длительных путешествий совокупные ошибки в оценке местоположения по точному счислению часто приводили к кораблекрушениям и большим человеческим жертвам. Предотвращение таких катастроф стало жизненно важным при жизни Харрисона, в эпоху, когда торговля и потребность в точной навигации резко росли во всем мире.

Было предложено множество идей, как определить долготу во время морского путешествия. Более ранние методы пытались сравнить местное время с известным временем в эталонном месте, например, в Гринвиче или Париже , на основе простой теории, впервые предложенной Джеммой Фризиус . Методы основывались на астрономических наблюдениях , которые сами по себе зависели от предсказуемости движений различных небесных тел . Такие методы были проблематичными из-за сложности точного учета времени в контрольном месте.

Харрисон решил решить эту проблему напрямую, создав надежные часы, которые могли бы точно показывать время в эталонном месте в течение длительных интервалов времени без необходимости постоянно его корректировать. Трудность заключалась в том, чтобы создать часы, на которые не влияли бы изменения температуры , давления или влажности , которые устойчивы к коррозии в соленом воздухе и могли работать на борту постоянно движущегося корабля. Многие учёные, в том числе Исаак Ньютон и Христиан Гюйгенс , сомневались, что такие часы когда-либо могут быть построены, и отдавали предпочтение другим методам отсчета долготы, таким как метод лунных расстояний . Гюйгенс провел испытания, используя как маятник , так и часы со спиральной пружиной баланса в качестве методов определения долготы, причем оба типа дали противоречивые результаты. Ньютон заметил, что «хорошие часы могут служить для того, чтобы вести счет на море в течение нескольких дней и узнавать время небесных наблюдений; и для этой цели может быть достаточно хорошего драгоценного камня, пока не будет найден лучший вид часов. долгота в море теряется, ее не могут найти снова никакие часы».

Первые три морских хронометриста

Генри Салли Часы (рис.1) со спусковым механизмом (рис.2) и корабельным карданным подвесным механизмом (рис.7).

В 1720-х годах английский часовщик Генри Салли изобрел морские часы , предназначенные для определения долготы: они имели форму часов с большим балансовым колесом , которое было вертикально установлено на фрикционных роликах и приводилось в движение фрикционным упором. Спусковой механизм типа Дебофра. . баланса Очень необычно, что колебания контролировались грузом на конце поворотного горизонтального рычага, прикрепленного к балансу шнуром. Это решение позволило избежать температурной ошибки из-за теплового расширения , проблемы, которая затрагивает стальные балансировочные пружины. Однако часы Салли показывали точное время только в безветренную погоду, поскольку на колебания баланса влияли качка и качка корабля. Тем не менее, его часы были одной из первых серьезных попыток определить долготу путем повышения точности измерения времени в море. Машины Харрисона, хотя и намного крупнее, имеют схожую компоновку: H3 имеет вертикально установленное балансовое колесо и соединено с другим колесом того же размера, что устраняет проблемы, возникающие из-за движения корабля.

В 1716 году Сюлли представил свой первый Монтр-де-ла-Мер Французской академии наук. а в 1726 году он опубликовал «Часы, изобретенные и исполненные М. Сюлли» .

В 1730 году Харрисон разработал морские часы, чтобы побороться за приз «Долгота» , и отправился в Лондон в поисках финансовой помощи. Он представил свои идеи Эдмонду Галлею , королевскому астроному , который, в свою очередь, направил его к Джорджу Грэму , выдающемуся часовщику страны. Грэм, должно быть, был впечатлен идеями Харрисона, поскольку он одолжил ему деньги на постройку модели своих «Морских часов». Поскольку часы были попыткой создать морскую версию своих деревянных часов с маятником, которая работала исключительно хорошо, он использовал деревянные колеса, роликовые шестерни и версию спуска кузнечика. Вместо маятника он использовал две соединенные вместе гантели.

Харрисону потребовалось пять лет, чтобы построить свои первые морские часы (или H1). Он продемонстрировал его членам Королевского общества , которые выступали от его имени перед Советом долготы . Часы были первым предложением, которое Совет счел достойным морских испытаний. В 1736 году Харрисон отплыл в Лиссабон на HMS Centurion под командованием капитана Джорджа Проктора и вернулся на HMS Orford после того, как Проктор умер в Лиссабоне 4 октября 1736 года. Во время путешествия часы потеряли время. Однако на обратном пути он показал себя хорошо: и капитан, и парусный мастер «Орфорда » высоко оценили конструкцию. Капитан отметил, что по его собственным расчетам корабль оказался в шестидесяти милях к востоку от места его истинного выхода на берег, что было правильно предсказано Харрисоном с использованием H1.

Это не было трансатлантическое путешествие, предусмотренное Советом долготы в условиях получения приза, но Совет был достаточно впечатлен, чтобы выделить Харрисону 500 фунтов стерлингов на дальнейшее развитие. Харрисон переехал в Лондон к 1737 году. и продолжил разработку H2, более компактная и прочная версия. В 1741 году, после трёх лет строительства и двух наземных испытаний, H2 был готов, но к тому времени Великобритания находилась в состоянии войны с Испанией в Войне за австрийское наследство , и механизм был сочтен слишком важным, чтобы рискнуть попасть в испанские руки. . В любом случае, Харрисон внезапно отказался от всех работ над этой второй машиной, когда обнаружил серьезный конструктивный недостаток в концепции весов со штангой. Он не осознавал, что на период колебаний балансиров может влиять рысканье корабля (когда корабль поворачивается вокруг своей вертикальной оси, например, когда он « разворачивается » во время лавирования ). Именно это побудило его использовать круговые балансы в часах Третьего моря (H3). Совет выделил ему еще 500 фунтов, и, ожидая окончания войны, он приступил к работе над H3.

Харрисон провел семнадцать лет, работая над этими третьими «морскими часами», но, несмотря на все усилия, они работали не так, как ему хотелось. Проблема заключалась в том, что, поскольку Харрисон не до конца понимал физику пружин, используемых для управления балансовыми колесами, синхронизация колес не была изохронной , что влияло на точность. Инженерному миру не удавалось полностью понять свойства пружин для такого применения еще два столетия. Несмотря на это, это оказался очень ценный эксперимент, и из его конструкции можно было многому научиться. Конечно, в этой машине Харрисон оставил миру два непреходящих наследия – биметаллическую полосу и роликовый подшипник с сепаратором .

Первые три морских хронометриста Харрисона

• 
  Первые морские часы Харрисона, H1.
• 
  Вторые морские часы Харрисона, H2.
• 
  Третьи морские часы Харрисона, H3.

Часы долготы

«Морские часы» Харрисона № 1 (Н4) с заводной рукояткой.

Настойчиво применяя различные методы в течение тридцати лет экспериментов, Харрисон, к своему удивлению, обнаружил, что некоторые часы, созданные преемником Грэма Томасом Маджем, показывают время так же точно, как и его огромные морские часы. Вполне возможно, что Мадж смог сделать это после начала 1740-х годов благодаря наличию новой стали «Huntsman» или «Crucible», впервые произведенной Бенджамином Хантсманом где-то в начале 1740-х годов, что позволило сделать шестерни более жесткими , но, что более важно, более жесткими и прочными. Необходимо изготовить более полированный спусковой механизм цилиндра. Затем Харрисон понял, что простые часы, в конце концов, можно сделать достаточно точными для этой задачи и что они гораздо более практичны для использования в качестве морского хронометриста. Он приступил к переработке концепции часов как устройства для измерения времени, основываясь на здравых научных принципах.

часы "Джефферис"

Уже в начале 1750-х годов он разработал для себя точные часы, которые изготовил для него часовщик Джон Джефферис ок. 1752–1753. В этих часах использовался новый фрикционный спусковой механизм, и они были не только первыми, которые имели компенсацию колебаний температуры, но также содержали первый миниатюрный плавкий предохранитель конструкции Харрисона, который позволял часам продолжать работу во время завода. Эти особенности привели к очень успешной работе часов Jefferys, которые Харрисон включил в конструкцию двух новых хронометристов, которые он предложил построить. Это были большие часы и еще одни, меньшего размера, но с похожим узором. Однако только более крупные часы № 1 (или «H4», как их иногда называют), похоже, когда-либо были закончены (см. ссылку на «H4» ниже). С помощью лучших мастеров Лондона он приступил к проектированию и изготовлению первого в мире успешного морского хронометриста, который позволял штурману точно оценивать положение своего корабля в море. долгота . Важно отметить, что Харрисон показал всем, что это можно сделать, используя часы для расчета долготы. Это должен был стать шедевр Харрисона – инструмент красоты, напоминающий огромные карманные часы того периода. На нем выгравирована подпись Харрисона под номером 1 и датирована 1759 годом нашей эры.

Н4

Часовой механизм в часах Харрисона H4

Чертежи хронометра Харрисона H4 1761 года, опубликованные в книге «Принципы хронометриста мистера Харрисона» , 1767 год.

Первые «морские часы» Харрисона (теперь известные как H4) помещены в парный серебряный корпус диаметром около 5,2 дюйма (13 см). часов Механизм для того периода был очень сложным и напоминал увеличенную версию нынешнего традиционного механизма. Витая стальная пружина внутри латунного ствола боевой пружины обеспечивает 30 часов работы. Он закрыт стволом предохранителя, который натягивает цепь, намотанную на шкив конической формы, известный как предохранитель. На предохранителе находится намоточный квадрат (требуется отдельный ключ). Большое колесо, прикрепленное к основанию этого предохранителя, передает мощность остальной части механизма. В предохранителе содержится поддерживающая мощность — механизм, поддерживающий работу H4 во время намотки. От Гулда:

Спусковой механизм представляет собой модификацию «границы», установленной на… обычных часах времен Харрисона. Но модификации обширны. Поддоны очень маленькие, их лицевые поверхности расположены параллельно, а не под обычным углом 95° или около того. Более того, они не стальные, а ромбовидные, а их задняя часть имеет циклоидальную кривую... Действие этого спускового механизма совершенно отличается от действия планки, на которую он похож. В этом спуске зубья коронного колеса воздействуют только на поверхности поддонов. Но при этом, как будет видно по точкам опирания зубьев, на значительной части дополнительной дуги — от 90° до 145° (предел крена) за мертвую точку — на задние части поддонов и стремятся чтобы помочь балансу приблизиться к крайнему раскачиванию и задержать его возвращение. Этот спуск, очевидно, является большим улучшением по сравнению с грани, поскольку поезд имеет гораздо меньшую власть над движением баланса. Последний больше не сдерживается в своем движении силой, равной той, которая первоначально приводила его в движение, а балансовой пружиной, которой помогает только трение между зубом и задней частью поддона.

Для сравнения, спусковой механизм вершины имеет отдачу с ограниченной дугой баланса и чувствителен к изменениям крутящего момента. Согласно обзору механизма, проведенному Х. М. Фродшемом в 1878 году, спусковой механизм H4 имел «хорошую посадку» и не такую ​​большую отдачу, и в результате импульс был очень близок к двойному действию хронометра.

Оба D-образных поддона спускового механизма Харрисона изготовлены из алмаза , длиной примерно 2 мм и радиусом изогнутой стороны 0,6 мм, что в то время было значительным достижением. По техническим причинам баланс был сделан намного больше, чем в обычных часах того периода: диаметр 2,2 дюйма (56 мм) и вес. 28 + 5 ⁄ 8 зерен Трои (1,85 г) и вибрации, контролируемые плоской спиральной стальной пружиной из трех витков с длинным прямым хвостом. Пружина коническая, толще на конце шпильки и сужается к цанге в центре. Механизм также имеет центральную секундную стрелку с подвижной секундной стрелкой.

Третье колесо оснащено внутренними зубьями и имеет сложный мост, похожий на мост с отверстиями и гравировкой того периода. Он работает со скоростью 5 ударов (тиканий) в секунду и оснащен крошечным 7 + 1/2 ​ ​ секунды ремонтауара . Балансовый тормоз, активируемый положением предохранителя, останавливает часы за полчаса до их полного истощения, чтобы не допустить истощения ремонтуара. Температурная компенсация имеет форму «компенсационного бордюра» (или «Термометра Кирба», как его назвал Харрисон). Он представляет собой биметаллическую полосу, установленную на регулирующем салазке и несущую на свободном конце бордюрные штифты. Во время первоначального тестирования Харрисон отказался от этого правила, используя слайдер, но оставил индикаторный циферблат или фигурку на месте.

На изготовление этих первых часов ушло шесть лет, после чего Совет по долготе решил испытать их в путешествии из Портсмута в Кингстон, Ямайка . Для этой цели его поместили на борт 50-пушечного HMS Deptford , отплывшего из Портсмута 18 ноября 1761 года. Харрисон, которому тогда было 68 лет, отправил его на этот трансатлантический суд на попечение своего сына Уильяма . Перед отъездом часы проверил Робертсон, магистр Академии в Портсмуте, который сообщил, что 6 ноября 1761 года в полдень они отставали на 3 секунды, потеряв 24 секунды за 9 дней по среднему солнечному времени. Таким образом, дневная норма часов была зафиксирована как убыточная. 24 ⁄ секунды в день.

Когда Дептфорд достиг пункта назначения, после исправления первоначальной ошибки в 3 секунды и накопленной потери в 3 минуты 36,5 секунды по суточной норме за 81 день и 5 часов рейса, Было обнаружено, что часы отстают на 5 секунд по сравнению с известной долготой Кингстона, что соответствует ошибке в долготе в 1,25 минуты, или примерно на одну морскую милю. Уильям Харрисон вернулся на борт 14-пушечного HMS Merlin и прибыл в Англию 26 марта 1762 года, чтобы сообщить об успешном исходе эксперимента. После этого Харрисон-старший стал ждать приза в размере 20 000 фунтов стерлингов, но Совет был убежден, что точность могла быть просто удачей, и потребовал нового испытания. Правление также не было убеждено, что хронометрист, на строительство которого ушло шесть лет, соответствовал критерию практичности, требуемому Законом о долготе . Харрисоны были возмущены и потребовали свою премию, и этот вопрос в конечном итоге дошел до парламента , который предложил за дизайн 5000 фунтов стерлингов. Харрисоны отказались, но в конечном итоге были вынуждены совершить еще одну поездку в Бриджтаун на острове Барбадос, чтобы уладить этот вопрос.

Ко времени второго испытания был готов к испытаниям другой метод измерения долготы: метод лунных расстояний . Луна движется достаточно быстро, около тринадцати градусов в день, чтобы можно было легко измерить ее движение изо дня в день. Сравнивая угол между Луной и Солнцем в день отъезда в Британию, можно было вычислить «правильное положение» (как оно выглядело бы в Гринвиче , Англия, в то конкретное время) Луны. Сравнивая это значение с углом наклона Луны над горизонтом, можно было вычислить долготу.

Во время второго испытания Харрисоном своих «морских часов» (H4) Невилу Маскелайну было предложено сопровождать HMS Tartar и тестировать систему лунных расстояний. И снова часы оказались чрезвычайно точными, показав время с точностью до 39 секунд, что соответствует погрешности определения долготы Бриджтауна менее 10 миль (16 км). Измерения Маскелина также были довольно хорошими - на расстоянии 30 миль (48 км), но для их использования требовалась значительная работа и расчет. На заседании Коллегии в 1765 году результаты были представлены, но точность измерений опять же приписали удаче. И снова дело дошло до парламента, который предложил аванс в размере 10 000 фунтов стерлингов, а вторую половину — после того, как он передаст дизайн другим часовщикам для копирования. Тем временем часы Харрисона придется передать Королевскому астроному для долгосрочных наземных испытаний.

Хронометр Харрисона H5 (Коллекция Благочестивой компании часовщиков ) в Музее науки в Лондоне.

К сожалению, Невил Маскелин был назначен Королевским астрономом по возвращении с Барбадоса и поэтому также был включен в состав Совета по долготе. Он вернул отрицательный отчет о часах, заявив, что их «текущая скорость» (количество времени, которое они выиграли или потеряли в день) произошло из-за неточностей, которые компенсировали сами себя, и отказался разрешить ее учет при измерении долготы. . Следовательно, эта первая морская стража Харрисона не удовлетворила потребности Совета, несмотря на то, что она добилась успеха в двух предыдущих испытаниях. Харрисон начал работу над своей второй «морской стражей» (H5), в то время как проводились испытания первой, которая, по мнению Харрисона, была заложником Совета. Через три года с него было достаточно; Харрисон чувствовал, что «джентльмены, от которых я мог ожидать лучшего обращения, с ними обращались крайне плохо». и решил заручиться помощью короля Георга III . Он добился аудиенции у короля, который был крайне раздражен Советом. Король Георг сам протестировал часы № 2 (H5) во дворце и после десяти недель ежедневных наблюдений с мая по июль 1772 года обнаружил, что их точность составляет одну треть секунды в день. Затем король Джордж посоветовал Харрисону подать прошение в парламент о получении полной премии после угрозы явиться лично и наказать их. Наконец, в 1773 году, когда ему исполнилось 80 лет, Харрисон получил от парламента за свои достижения денежную награду в размере 8750 фунтов стерлингов, но официальной награды он так и не получил (которая никогда никому не присуждалась). Ему предстояло прожить еще всего три года.

В общей сложности Харрисон получил за работу над хронометрами 23 065 фунтов стерлингов. За свою работу он получил 4315 фунтов стерлингов от Совета по долготе, 10 000 фунтов стерлингов в качестве промежуточной оплаты за 4-е полугодие в 1765 году и 8750 фунтов стерлингов от парламента в 1773 году. Это давало ему разумный доход на протяжении большей части его жизни (что эквивалентно примерно 450 000 фунтов стерлингов в год в 2007 году, хотя все его расходы, такие как материалы и работа по субподряду с другими часовщиками, должны были покрываться за счет этого). Он стал эквивалентом мультимиллионера (по сегодняшним меркам) в последнее десятилетие своей жизни.

Капитан Джеймс Кук использовал К1 , копию Н4, во втором и третьем путешествиях, а использовал метод лунного расстояния . в первом путешествии K1 был изготовлен Ларкамом Кендаллом , который был учеником Джона Джеффриса . Журнал Кука полон похвал этим часам, а карты южной части Тихого океана, которые он составил с их помощью, были удивительно точными. К2 был отдан в аренду лейтенанту Уильяму Блаю , командиру HMS Bounty , но он был сохранен Флетчером Кристианом после печально известного мятежа . Его не нашли на острове Питкэрн до 1808 года, когда он был передан капитану Мэйхью Фолджеру , а затем прошел через несколько рук, прежде чем попасть в Национальный морской музей в Лондоне.

Первоначально стоимость этих хронометров была довольно высокой (около 30% стоимости корабля). Однако со временем в начале 19 века затраты упали до 25–100 фунтов стерлингов (полугодовая или двухлетняя зарплата квалифицированного рабочего). Многие историки указывают на относительно низкие объемы производства с течением времени как на свидетельство того, что хронометры не получили широкого распространения. Однако Ландес указывает на то, что хронометры прослужили десятилетия и не нуждались в частой замене – действительно, число производителей морских хронометров со временем сократилось из-за легкости удовлетворения спроса даже по мере расширения торгового флота. Кроме того, многие моряки торгового флота довольствовались бы палубным хронометром за половину цены. Они были не такими точными, как коробочный морской хронометр, но многим подходили. Первоначально метод лунных расстояний дополнял и конкурировал с морским хронометром, но в 19 веке хронометр превзошел его.

Более точное устройство для измерения времени Харрисона привело к столь необходимому точному расчету долготы , что сделало устройство фундаментальным ключом к современности. Вслед за Харрисоном морской хронометр был заново изобретен Джоном Арнольдом , который, основывая свою конструкцию на наиболее важных принципах Харрисона, в то же время упростил ее настолько, что он смог производить столь же точные, но гораздо менее дорогостоящие морские хронометры в больших количествах примерно с 1783 года. Тем не менее, в течение многих лет, даже ближе к концу XVIII века, хронометры были дорогой редкостью, поскольку их внедрение и использование шло медленно из-за высокой стоимости точного производства. Истечение срока действия патентов Арнольда в конце 1790-х годов позволило многим другим часовщикам, включая Томаса Эрншоу, производить хронометры в больших количествах с меньшими затратами, чем у Арнольда.

К началу 19 века мореплавание без него считалось неразумным или немыслимым. Использование хронометра для облегчения навигации просто спасло жизни и корабли – страховая индустрия, личный интерес и здравый смысл сделали все остальное, превратив устройство в универсальный инструмент морской торговли.

Смерть и мемориалы

Бронзовая статуя Джона Харрисона в Барроу-апон-Хамбер , Линкольншир.

Могила Харрисона в Сент-Джон-ат-Хэмпстеде

Мемориалы Харрисону; синяя мемориальная доска на площади Красного Льва в Лондоне и современный мемориал в Вестминстерском аббатстве.

Харрисон умер 24 марта 1776 года в возрасте восьмидесяти двух лет, едва не дожив до своего восемьдесят третьего дня рождения. Он был похоронен на кладбище церкви Святого Иоанна в Хэмпстеде на севере Лондона вместе со своей второй женой Элизабет, а затем и сыном Уильямом. Его могила была восстановлена ​​в 1879 году Благочестивой компанией часовщиков , хотя Харрисон никогда не был членом компании.

Последним домом Харрисона была площадь Ред-Лайон, 12 в Холборн . лондонском районе висит синяя мемориальная доска, На стене Саммит-хауса, модернистского офисного здания 1925 года, на южной стороне площади, посвященная Харрисону. Мемориальная доска Харрисону была открыта в Вестминстерском аббатстве 24 марта 2006 года, что, наконец, признало его достойным товарищем его друга Джорджа Грэма и Томаса Томпиона , «отца английского часового дела», которые оба похоронены в аббатстве. На мемориале изображена линия меридиана (линия постоянной долготы) из двух металлов, чтобы подчеркнуть самое распространенное изобретение Харрисона - биметаллический ленточный термометр. На полосе выгравирована собственная долгота 0 градусов, 7 минут и 35 секунд на запад.

Корпусные часы в Кембридже , представленные в 2008 году, представляют собой дань уважения работам Харрисона, но имеют электромеханическую конструкцию. Харрисона По внешнему виду он представляет собой спусковой механизм в виде кузнечика , а «рама поддона» имеет форму настоящего кузнечика. Это определяющая особенность часов.

В 2014 году компания Northern Rail назвала дизельный вагон 153316 именем Джона «Долгота» Харрисона .

3 апреля 2018 года Google отпраздновал свое 325-летие, создав дудл Google для своей домашней страницы.

была открыта бронзовая статуя Джона Харрисона В феврале 2020 года в Барроу-апон-Хамбер . Статую создал скульптор Маркус Корниш .

Последующая история

Часы B в Королевской обсерватории в Гринвиче .

После Первой мировой войны часы Харрисона были вновь обнаружены в Королевской Гринвичской обсерватории отставным военно-морским офицером- лейтенантом-коммандером Рупертом Т. Гулдом .

Часы находились в крайне ветхом состоянии, и Гулд потратил много лет на их документирование, ремонт и восстановление без компенсации за свои усилия. Гулд был первым, кто обозначил часы от H1 до H5, первоначально назвав их от №1 до №5. К сожалению, Гулд внес изменения и ремонт, которые не соответствовали сегодняшним стандартам хорошей музейной практики консервации , хотя большинство ученых Харрисона отдают должное Гулду за то, что он гарантировал, что исторические артефакты сохранились как рабочие механизмы до настоящего времени. Гулд написал «Морской хронометр» , опубликованный в 1923 году, который охватывал историю хронометров от Средневековья до 1920-х годов и включал подробные описания работы Харрисона и последующей эволюции хронометра. Книга остается авторитетным трудом по морскому хронометру.

Сегодня отреставрированные часы H1, H2, H3 и H4 можно увидеть на выставке в Королевской обсерватории в Гринвиче. H1, H2 и H3 по-прежнему работают: H4 остается в остановленном состоянии, поскольку, в отличие от первых трех, для смазки ему требуется масло, и поэтому он будет ухудшаться по мере работы. H5 принадлежит Worshipful Company of Clockmakers of London и ранее выставлялся в Музее часовщиков в Ратуше в Лондоне как часть коллекции компании; с 2015 года коллекция экспонируется в Музее науки в Лондоне .

В последние годы своей жизни Джон Харрисон писал о своих исследованиях музыкальной настройки и методов изготовления колоколов . Его система настройки ( система среднего значения , производная от числа «пи ») описана в его брошюре «Описание такого механизма…» (CSM) . Эта система бросила вызов традиционному представлению о том, что гармоники возникают при целочисленных соотношениях частот , и, как следствие, вся музыка, использующая эту настройку, производит низкочастотные биения . В 2002 году последняя рукопись Харрисона « Правдивый и краткий, но полный отчет об основании музыки или, в основном, о существовании естественных нот мелодии », была заново открыта в Библиотеке Конгресса США . Его теории по математике изготовления колоколов (с использованием «радикальных чисел») еще предстоит четко понять.

Одним из спорных заявлений его последних лет было утверждение о том, что он может построить наземные часы, более точные, чем любая конкурирующая конструкция. В частности, он утверждал, что разработал часы, способные показывать точное время с точностью до одной секунды в течение 100 дней. В то время такие издания, как «Лондонский обзор английской и зарубежной литературы», высмеивали Харрисона за то, что считалось диковинным утверждением. Харрисон нарисовал дизайн, но сам так и не построил такие часы, но в 1970 году Мартин Берджесс , эксперт по Харрисону и сам часовщик, изучил планы и попытался изготовить часы по чертежу. Он построил две версии, получившие название «Часы A» и «Часы B». Часы A стали часами Герни, которые были переданы городу Нориджу в 1975 году, а часы B лежали незавершенными в его мастерской в ​​течение десятилетий, пока в 2009 году их не приобрел Дональд Сафф . Завершенные часы B были отправлены в Национальный морской музей в Гринвиче для дальнейшего изучения. Было обнаружено, что часы B потенциально могут соответствовать первоначальному заявлению Харрисона, поэтому конструкция часов была тщательно проверена и скорректирована. Наконец, в течение 100 дней с 6 января по 17 апреля 2015 года часы B были помещены в прозрачный корпус в Королевской обсерватории и оставлены работать нетронутыми, за исключением обычного завода. По завершении пробега часы потеряли всего 5/8 секунды, а это означает, что конструкция Харрисона была в целом правильной. Если игнорировать тот факт, что в этих часах используются такие материалы, как дюралюминий и инвар недоступны Харрисону, если бы он был построен в 1762 году, в день испытаний Харрисоном своего H4, и с тех пор работал бы непрерывно без корректировок, то сейчас (август 2024 года) он бы замедлился всего на 9 минут 59 секунд. Книга рекордов Гиннеса объявила часы B Мартина Берджесса «самыми точными механическими часами с маятником, качающимся в свободном воздухе».

В литературе, телевидении, драме и музыке

Внешние видео
Интервью в буклетах с Давой Собел о долготе , 17 января 1999 г. , C-SPAN
Презентация Собела о долготе , 17 июня 1997 г. , C-SPAN

В 1995 году, вдохновленный симпозиумом Гарвардского университета по проблеме долготы, организованным Национальной ассоциацией коллекционеров часов , Дава Собел написал книгу о работах Харрисона. «Долгота: правдивая история одинокого гения, решившего величайшую научную проблему своего времени», стала первым популярным бестселлером на тему часового искусства . «Иллюстрированная долгота» , в которой текст Собела сопровождался 180 изображениями, выбранными Уильямом Дж. Х. Эндрюсом, появилась в 1998 году. Книга была инсценирована для британского телевидения Чарльзом Старриджем в серии эпизодов Granada Productions 4 для Channel 4 в 1999 году под названием «Долгота» . . Позже в том же году он был показан в США сопродюсером A&E . В постановке снимались Майкл Гэмбон в роли Харрисона и Джереми Айронс в роли Гулда. Книга Собела также легла в основу эпизода PBS NOVA под названием « Затерянные в море: В поисках долготы» .

Морские хронометристы Харрисона были важной частью сюжета рождественского выпуска 1996 года многолетнего британского ситкома « Только дураки и лошади » под названием « Время в наших руках ». Сюжет касается обнаружения и последующей продажи на аукционе Lesser Watch H6 Харрисона. Вымышленные часы были проданы на аукционе Sotheby's за 6,2 миллиона фунтов стерлингов.

Песня «John Harrison's Hands», написанная Брайаном Макнилом и Диком Гоганом , появилась на альбоме 2001 года Outlaws & Dreamers . Песня также была исполнена Стивом Найтли , появившимся на его альбоме 2011 Live in Somerset . Далее на него была сделана кавер-версия британской группы Show of Hands , и он появился на их альбоме 2016 года The Long Way Home .

В 1998 году британский композитор Харрисон Бертвистл написал фортепианную пьесу «Часы Харрисона», которая содержит музыкальные изображения различных часов Харрисона. композитора Питера Грэма Произведение « Мечта Харрисона» повествует о сорокалетних поисках Харрисона по созданию точных часов. Грэм одновременно работал над версиями пьесы для духового и духового оркестра, первые исполнения которых состоялись с разницей всего в четыре месяца, в октябре 2000 и феврале 2001 года соответственно.

Работает

• Принципы часового дела . Авиньон: вдова Франсуа Жирара и Франсуа Сегена. 1767.

См. также

• История долготы
• Лунное расстояние (навигация)
• Морской хронометр
• Остров накануне — Умберто Эко

Дальнейшее чтение

• Ласки, Кэтрин (2003). Человек, совершивший путешествие во времени . Фаррар, Штраус и Жиру. ISBN  978-0-374-34788-8 .
• Норт, Томас (1882). Церковные колокола графства и города Линкольн . Лестер: Сэмюэл Кларк. стр. 60–61.
• Собель, Дава; Эндрюс, Уильям Дж. Х. (1998). «Иллюстрированная долгота: правдивая история одинокого гения, решившего величайшую научную проблему своего времени» . Walker Publishing Co. Нью-Йорк: ISBN  0-8027-1344-0 .
• Винчестер, Саймон (2019). Перфекционисты – как инженеры точной техники создали современный мир . Нью-Йорк: Харпер Многолетник. стр. 23–52. ISBN  978-0-06-265256-0 .
• Вулфендейл, Арнольд, изд. (2006). Харрисон в аббатстве . Лондон: Достопочтенная компания часовщиков. Опубликовано в честь Джона Харрисона по случаю открытия его мемориала в аббатстве 24 марта 2006 г.

Внешние ссылки

• Джон Харрисон и проблема долготы, на сайте Национального морского музея.
• PBS Nova Online: Затерянные в море, в поисках долготы
• Джон «Долгота» Харрисон и музыкальная настройка
• Отрывок из: «Восстановленное время: история хронометристов Харрисона» и Р. Т. Гулда, «Человек, который знал (почти) всё»
• UK Telegraph: «Часы 1776 года идут и идут»
• Эндрю Джонсон, пионер долготы, не был «гением-одиночкой», The Independent, 31 мая 2009 г.
• Точные маятниковые часы Харрисона № 2, 1727 год, на веб-сайте BBC «Всемирная история».
• Блог музеев и галерей Лидса «Тайная жизнь предметов», точные маятниковые часы Джона Харрисона № 2.
• Отчет о Джоне Харрисоне и его хронометре в Кембриджской цифровой библиотеке
• Строим невозможные часы Шейла Лав, 19 января 2016 г., The Atlantic
• Работы Джона Харрисона в LibriVox (аудиокниги, являющиеся общественным достоянием)