Uppfinningar og ný þekking mæta mótstöðu stoppara!

Sagan af John Harrison og uppgötvun hans á sjóklukkunni sem mælt getur lengdargráðu er saga erfiðleika og mótlætis. Það tók áratugi fyrir hann að fá viðurkenningu á uppgötvun sinni og eins og æði oft, voru það svo kallaðir ,,stopparar“ sem stóðu í veginum og lögðu allar mögulegar hindranir í vegi hans.

Þetta er gömul saga og ný, nýjungar og uppgötvanir mæta nánast alltaf mótstöðu, oft er það afbrýðissemi eða heimska viðkomandi stoppara sem stöðva nýjungina. Að sjálfsögðu verður að vanda til verks og sannreyna og gera tilraunir, en jafnvel eftir að hann sannaði mál sitt vísindalega, mátti hann þola fordóma nefndarinnar sem átti að meta verk hans, hreinlega vegna þess að þeir voru hrifnaðri af stjörnufræðilegri nálgun og stjörnufræðingar áttu að leysa vandamálið, ekki einhver ,,lágstétta“ klukkusmiður. Hversu margar uppgötvanir hafa fallið í grýtta jörð og aldrei borið almenningi sjónir?

Jafnvel í dag, má sjá þessa tilhneigingu. Uppgötvun John Harrison bjargaði mörgum sjómannslífum og gerir enn. Lítum á sögu hans og sjáum hvort við getum ekki dregið einhvern lærdóm af sögu hans.

Hver var John Harrison?

John Harrison var smiður að atvinnu og var sjálfmenntaður í klukkugerð. Um miðjan 1720 áratuginn hannaði hann röð af merkilegum nákvæmnaklukkum. Þessar klukkur náðu nákvæmni upp á eina sekúndu á mánuði, miklu betri en nokkur klukka á þeim tíma.

Til að leysa vandamálið á lengdargráðu stefndi Harrison að því að útbúa færanlega klukku sem hélt tíma innan þriggja sekúndna á dag. Þetta myndi gera það mun nákvæmara en jafnvel bestu úrin á þeim tíma.

John Harrison kom til London og leitaði að bæði stuðningi og þeim umbun sem  Lengdargráðu lögin frá 1714 lofuðu en breska þingið lofaði hverjum þeim sem leysti þetta vandamál, 20 þúsund pund í verðlaun.

Hvað er Lengdargráðu samþykktin?

Lengdargráðu lögin eða samþykktin voru aðgerð þingsins sem bauð peninga gegn lausn vandans við að finna nákvæma lengdargráðu skips á sjó.

Harrison hóf vinnu sína í London með Edmond Halley, konunglega stjörnufræðingi og framkvæmdastjóra lengdargráðuverkefnisins. Það var tekið vel á móti honum í Greenwich en Halley taldi sig ekki geta dæmt um störf hans. Þess í stað sendi hann hann til George Graham úrsmiðs.

Fyrsta tilraun John Harrison – H1

Næstu árin vann Harrison í Barrow við Humber við sjótímaverði (undanfara sjóklukkunnar), nú þekktur sem H1. Bróðir hans James hjálpaði honum líklega.

Eftir að hafa prófað klukkuna við ána Humber kom Harrison stoltur með hana til London árið 1735. Hún var sett upp í verkstæði Graham til að sýna vísindasamfélaginu í London.

Loksins virtist hér vera tímavörður sem gæti verið notaður til að ákvarða lengd á sjó. Vegna tveggja samtengdra sveiflujafnvæga klukkunnar hefur það ekki áhrif við hreyfingu skips - það er í raun færanleg útgáfa af nákvæmni tréúra Harrison.

Sjópróf

Í maí 1736 voru Harrison og H1 flutt um borð í HM skipið Centurion sem var að fara að sigla til Lissabon. Markmiðið var að láta reyna á H1 í lifandi umhverfi.

Siglingin út til Lissabon byrjaði illa bæði fyrir Harrison og klukkuna hans. Þegar þeir komu til Lissabon fór vélin/tækið þó að vera mun áreiðanlegri. Það var flutt til Orford til heimkomu og þessi ferð leiddi til mun betri árangurs.

Þegar þeir nálguðust England tilkynnti Harrison að nes sem yfirmennirnir héldu að væri Start væri í raun Lizard. Hann hafði rétt fyrir sér. Þetta þýddi að þeir voru 60 mílur af braut og í hættu. Það þýddi líka að H1 virkaði rétt.

Á myndinni fyrir neðan má sjá H-1 (frumgerðina)

Niðurstöður sjóprófsins 

Aftur í London bentu niðurstöður Lissabon prófsins  til þess að Harrison gæti orðið gjaldgengur samkvæmt Lengdargráðu samþykktina (Longitude Act). Flotastjórnin óskaði eftir formlegum fundi nefndarmanna lengdargráðu verkefnisins.

Í samræmi við það komu átta þeirra saman 30. júní 1737 til að ræða „forvitnilegt tæki“ Harrison. Nefndarmennirnir eða umboðsmennirnir samþykktu 500 punda greiðslu. Til stóð að greiða 250 pund fyrir framan, til að gera Harrison kleift að smíða endurbætta klukku. Hann lofaði að gera þetta innan tveggja ára.

Fleiri tilraunir – H2 og H3

Harrison flutti til London fljótlega eftir sjóprófið í Lissabon og lofaði innan tveggja ára að hann kláraði aðra sjóklukku sína. Hins vegar fór H2 aldrei fyrir dóm vegna þess að Harrison hafði uppgötvað grundvallargalla.

Harrison hóf störf við þriðju tilraun sína, H3, árið 1740 og hélt halda áfram að vinna að því í 19 ár. Meðan það var í gangi og það var prófað innan fimm ára varð ljóst að klukkan myndi berjast við að halda tímanum að þeirri nákvæmni sem óskað var eftir. Harrison neyddist til að gera margar breytingar og lagfæringar.

Sjóklukka Harrison – H4

Enginn á fjórða áratug 17. aldar hugsaði um vasaúrið sem alvarlegan nákvæmni tímavörð. Þó að H4 hafi í upphafi litið út eins og stórt vasaúr var tækið í raun allt annað.

Leyndarmálið leyndist í tifhröðun. H4 tifar fimm sinnum á sekúndu, þar sem hið stóra jafnvægisstykki slær hraðar og með meiri sveiflum en venjulegt úr.

Árið 1761 veittu framkvæmdarstjórarnir lengdargráðunefndarinnar leyfi fyrir syni Harrison, William, til að undirbúa siglingu til Jamaíku til að prófa H4 tímavörðinn. Prófunin virtust ganga vel. Á leiðinni út notaði William það til að spá fljótari lendingu við Madeira en áhöfnin bjóst við. Þetta heillaði skipstjórann svo mikið að hann bað um að kaupa næsta tímavörð þeirra.

Harrison og lengdargráðunefndin fara í hár saman

Aftur á Englandi hófust vandræði. Umboðsmennirnir úrskurðuðu að prófið hefði ekki dugað. Þetta var tíminn þegar samskipti Harrisons og umboðsmanna (nefndin) versnuðu. Vinir og stuðningsmenn Harrison hófu áróðursherferð blaðagreina, breiðblaða og bæklinga.

Að láta reyna á kenningarnar

Í millitíðinni höfðu aðrar aðferðir hins vegar verið að koma til framkvæmda. John Harrison hafði notið 20 ár sem eini alvarlegi keppandinn, en upp úr 1760 höfðu tveir keppinautar komið fram með áform sem gætu mótmælt kröfu hans. Þetta var notkun tunglvegalengda og brautagengis Júpíters. Báðir yrðu brátt prófaðir við hlið H4.

Áfangastaðurinn fyrir nýju tilraunir átti að vera Barbados og Nevil Maskelyne skipaður stjörnufræðingurinn í forsvari.

Þegar þeir voru komnir til Barbados áttu þeir að ákvarða lengd eyjarinnar með athugunum á braut Júpíters. Þetta myndi gera þeim kleift að meta stjörnufræðilegu aðferðirnar sem og árangur H4.

Maskelyne fór frá Englandi með skipinu prinsessunni Louisu í september 1763 og kom til Bridgetown í byrjun nóvember. Harrison sigldi með H4 í mars 1764 og kom í maí.

Sjóklukka Harrison (H-4)

 

 

Klukka Harrison vinnur samkeppnina

Margt var til umræðu þegar lengdargráðunefndin kom saman til að íhuga niðurstöðu prófana í febrúar 1765.

Það var staðfest að tímavörður John Harrison hafði haldið tíma innan ströngustu marka 1714-laganna.

Tilmæli nefndarinnar voru að þingið myndi veita Harrison 10.000 pund þegar hann sýndi fram á meginreglur H4. Þau 10.000 pund sem eftir voru áttu að verða veitt þegar sýnt var fram á að aðrir framleiðendur gætu framleitt svipaða tímaverði. Þeir þurftu að tryggja að Harrison væri ekki einn um þekkinguna áður en þeir greiddu út.

Harrison feðgar töldu að full umbun væri þegar tilkomin samkvæmt skilmálum 1714 laganna og umboðsmennirnir  höfðu breytt ósanngjörnum reglum. Tilmælin urðu að lögum í nýjum lengdargráðu lögum frá 10. maí 1765.

Prófanir halda áfram í hinni konunglegu stjörnuskoðunarstöð (Royal Observatory) í Greenwick

Prófun á H4 lauk ekki með Barbados-rannsókninni.

Hinn 5. maí 1766 tók hinn konunglegi stjörnufræðingurinn Nevil Maskelyne á móti tímaverði Harrison frá lengdargráðunefndinni svo hægt væri að prófa hann frekar í stjörnuskoðunarstöðinni Greenwich.

Í persónulegri dagbók sinni skrifar Maskelyne: ,,Mánudaginn 5. maí 1766: Ég fékk það frá höndum Philip Stephens, skrifstofustjóra flotastjórnarinnar, lokað inni í kassa sem er innsiglaður með þremur innsiglum." Maskelyne ferðaðist „án tafar“ til að hefja prófanir í Greenwick.

Prófanir stóðu í 10 mánuði en H4 skilaði ekki góðum árangri. Maskelyne birti niðurstöðurnar, Harrison skoraði á þær og deilan kviknaði á ný.

Harrison verðlaunaður (en ekki af lengdargráðu nefndinni)

Tengslin bötnuðu ekki milli nefndarinnar og Harrison feðgana. Nefndarmennirnir vildu deila og birta upplýsingarnar. Harrison vildi vernda aðferðir sínar.

Harrison fékk að lokum rausnarlegar bætur en ekki allt sem honum fannst sér vera skuldað. Þingið úrskurðaði að verðlauna ætti Harrison og hann ætti skilið umbun fyrir þjónustu sína við þjóðina, eflaust með hvatningu konungs sem var mikill aðdáandi þessari nýju uppgötvun.

Harrison er minnst í sögunni sem maðurinn sem leysti lengdargráðuvandann.