В търсене на географската дължина

На 22 октомври 1707 г. една ескадра на британските военноморски кораби отплавала към Ламанша. Но те сгрешили в изчисляването на местоположението си. Какъв бил резултатът? Четири кораба се разбили при островите Сили, намиращи се в Атлантическия океан на югозапад от нос Ландс Енд (Англия). Близо 2000 души загинали.

МОРЕПЛАВАТЕЛИТЕ в онези дни можели лесно да определят географската ширина — разстоянието на север или на юг, на което се намират от екватора. Но те не можели да определят точно географската дължина — колко на изток или на запад са пътували. До началото на XVIII век стотици кораби кръстосвали Атлантическия океан всяка година и корабокрушенията били често срещани. Но именно злополуката от 1707 г. насочила английските умове към така наречения проблем с географската дължина.

През 1714 г. Британският парламент предложил награда от 20 000 лири за онзи, който успее да определи точно географската дължина в открито море. Днес тази награда би се равнявала на няколко милиона долара.

Вълнуващо предизвикателство

Определянето на географската дължина било изключително трудно, тъй като изисквало прецизно отчитане на времето. Да онагледим с пример. Представи си, че живееш в Лондон. На обяд ти се обажда една приятелка, която пътува по света, и ти казва, че се намира на същата географска ширина като тебе и че часовникът ѝ показва 6:00 ч. сутринта на същия ден. Това означава, че тя е с шест часа назад. Тъй като имаш добри познания по география, стигаш до правилното заключение, че приятелката ти се намира в Северна Америка, където слънцето тъкмо изгрява. Представи си сега, че знаеш нейното местно време с точност до секундата, но не според часовата зона, а според точното ѝ местоположение спрямо слънцето. Така би могъл да определиш много прецизно географската дължина, на която се намира приятелката ти.

Преди векове мореплавателят навсякъде по света можел да определи кога е пладне просто като наблюдава слънцето. Ако знаел достатъчно добре времето у дома, можел да изчисли географската дължина с разлика не повече от около 50 километра. Всъщност това била изискваната точност в края на шестседмичното пътуване за спечелването на споменатата вече награда.

Но за мореплавателя било предизвикателство да знае точното време у дома. Той можел да носи със себе си часовник с махало, който обаче нямало да работи на кораб, подхвърлян насам–натам от морските вълни, а часовниците с пружини и зъбни колела все още били примитивни и неточни. Освен това часовниците се  влияели и от температурните промени. Какво да кажем обаче за големия часовник около нас — небесните тела, включително и луната?

„Астрономическа“ задача

Астрономите предложили теория за измерване, наречена метод на разстоянието до луната. Идеята включвала изготвянето на таблици, които биха помогнали на мореплавателите да определят географската дължина, на която се намират, според положението на луната спрямо някои звезди.

Повече от цял век астрономите, математиците и мореплавателите се борели с проблема, но усложненията възпрепятствали напредъка. С оглед на огромните пречки изразът „да откриеш географската дължина“ започнал да се отнася за всеки проблем, който изглеждал непреодолим.

Един дърводелец приема предизвикателството

Един дърводелец на име Джон Харисън от село Беро Ъпон Хамбър (графство Линкълншир) решил да се заеме с проблема с географската дължина. През 1713 г., преди да навърши двайсетгодишна възраст, Харисън изработил часовник с махало почти изцяло от дърво. По–късно изобретил механизми, които намалявали триенето и компенсирали температурните промени. По онова време най–добрите часовници в света давали отклонение от една минута на ден, докато часовниците на Харисън давали отклонение от една секунда на месец. *

Тогава Харисън насочил вниманието си към предизвикателството да бъде измервано точното време и в морето. След като четири години обмислял въпроса, той потеглил към Лондон, за да представи предложението си на Комисията за географската дължина, която била упълномощена да връчи наградата. Там Харисън бил представен на известния часовникар Джордж Греъм, който му отпуснал щедър безлихвен заем за изработването на хронометър. През 1735 г. Харисън представил първия в света точен морски хронометър пред възхитеното Кралско дружество, съставено от най–видните учени във Великобритания. Хронометърът тежал 34 килограма и бил направен от лъскав месинг.

Харисън и неговият хронометър били изпратени на морско изпитание до Лисабон — не до Западните Индии, каквото било изискването за спечелване на наградата — и уредът се представил чудесно. Той би могъл да поиска веднага да премине Атлантическия океан, за да докаже, че хронометърът му е достоен за наградата. Всъщност на първото заседание на Комисията за географската дължина единственият, който критикувал хронометъра, бил самият Харисън! Тъй като бил перфекционист, той смятал, че би могъл да подобри дизайна. Затова просто помолил за малко пари и още време, за да направи по–добър хронометър.

Шест години по–късно изработеният от Харисън втори хронометър, който тежал 39 килограма и имал някои подобрения, спечелил пълната подкрепа на Кралското дружество. Но Харисън, вече 48–годишен, все още не бил доволен. Той се върнал в работилницата си и през следващите деветнайсет години се трудел  над третия си проект, който бил с доста по–различен дизайн.

Работейки върху своя трети голям модел, Харисън съвсем случайно открил нещо. Един негов колега часовникар направил джобен часовник по образец на Харисън. Дотогава се смятало, че големите часовници са по–точни от джобните. Но Харисън бил изумен от точността на новия уред. Затова, когато през 1761 г. най–накрая било уредено изпитателно пътуване през Атлантическия океан, той бил напълно уверен в своя не трети, а четвърти модел — хронометър, тежащ 1 килограм и разработен по образец на джобния часовник. Твърди се, че Харисън казал: „Благодаря от сърце на Всемогъщия Бог, че живях толкова дълго, за да мога в общи линии да го завърша.“

Несправедливо решение

По онова време обаче астрономите скоро щели да постигнат успех със своя метод за определяне на географската дължина. В добавка на това човекът, който имал водеща роля в комисията, упълномощена да даде парите от наградата, бил астроном — Невил Маскелин. Хронометърът на Харисън бил подложен на проверка чрез продължилото 81 дни плаване през Атлантическия океан. Какви били резултатите от проверката? Хронометърът изостанал само с пет секунди! Въпреки това членовете на комисията се забавили с присъждането на наградата, твърдейки, че са били нарушени някои правила и че точността на хронометъра се дължи на чист късмет. Така Харисън получил само част от наградата. Междувременно през 1766 г. Маскелин публикувал таблици с предварително очакваните позиции на луната, с помощта на които само за половин час мореплавателите можели да изчисляват географската дължина, на която се намират. Харисън се опасявал, че самият Маскелин може да спечели наградата.

След това през 1772 г. на сцената се появил британският изследовател капитан Джеймс Кук. По време на второто си историческо пътешествие Кук използвал копие на хронометъра на Харисън, за което по–късно съобщил, че е надминало всички очаквания. Междувременно Харисън, вече 79–годишен, толкова се разочаровал от Комисията за географската дължина, че се обърнал за съдействие към краля на Англия. Впоследствие Харисън получил паричната стойност на наградата през 1773 г., макар че никога не бил официално признат за победител. Джон Харисън умрял три години по–късно, на 83–ия си рожден ден.

След няколко години точните морски хронометри можели да бъдат закупени само за 65 лири. Да, невъзможното се превърнало в реалност до голяма степен благодарение на надареността и усърдието на един селски дърводелец.

[Бележка под линия]

[Диаграма/Снимка на страница 21]

(Цялостното оформление на текста виж в печатното издание)

Определяне на географската дължина с помощта на времето

6:00 ч. 12:00 ч.

СЕВЕРНА АМЕРИКА ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

[Снимка на страница 22]

Часовникарят Джон Харисън

[Източник]

SSPL/Getty Images

[Снимка на страница 22]

Първият хронометър на Харисън с тегло 34 килограма

[Източник]

National Maritime Museum Greenwich London Ministry of Defence Art Collection

[Снимка на страница 22]

Четвъртият хронометър на Харисън с тегло 1 килограм (пропорциите не са запазени)

[Източник]

SSPL/Getty Images

[Информация за източника на снимката на страница 20]

Кораб в буря: © Tate London/Art Resource NY; компас: © 1996 Visual Language