寻找Xúnzhǎo地球dìqiú经度jīngdù的de故事gùshi

1707年nián10月yuè22日rì，一yí队duì英国Yīngguó海军hǎijūn舰队jiànduì航háng向xiàng英吉利Yīngjílì海峡hǎixiá时shí，错cuò估gū了le自己zìjǐ的de位置wèizhì，结果jiéguǒ怎样zěnyàng呢ne？有Yǒu四sì艘sōu军舰jūnjiàn在zài锡利Xīlì群岛qúndǎo触礁chùjiāo沉没chénmò，断送duànsòng了le约Yuē2000名míng海军hǎijūn的de性命xìngmìng。锡利Xīlì群岛qúndǎo位于wèiyú大西洋Dàxīyáng，在zài英格兰Yīnggélán最zuì南端nánduān的de兰兹角Lánzījiǎo西南方xīnánfāng。

在Zài当时dāngshí，水手shuǐshǒu要yào计算jìsuàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang的de纬度wěidù，也yě就是jiùshì距离jùlí赤道Chìdào以yǐ北běi或huò以yǐ南nán有yǒu多duō远yuǎn，是shì很hěn容易róngyì的de事shì；不过búguò，要yào准确zhǔnquè地de算suàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang的de经度jīngdù，也yě就是jiùshì他们tāmen向xiàng东dōng或huò向xiàng西xī航行hángxíng了le多duō远yuǎn，就jiù不bù简单jiǎndān了le。18世纪shìjì初chū，每měi年nián都dōu有yǒu很hěn多duō船只chuánzhī在zài大西洋Dàxīyáng上shàng航行hángxíng，海难hǎinàn时shí有yǒu所suǒ闻wén，但dàn让ràng英国人yīngguórén下xià定dìng决心juéxīn要yào解决jiějué经度jīngdù问题wèntí的de事件shìjiàn，就是jiùshì1707年nián的de世纪shìjì大dà海难hǎinàn。

于是Yúshì1714年nián，英国Yīngguó国会guóhuì悬赏xuánshǎng两万liǎngwàn英镑yīngbàng，给gěi任何rènhé能néng准确zhǔnquè地de定dìng出chū海hǎi上shang经度jīngdù的de人rén，这个zhège奖金jiǎngjīn相当xiāngdāng于yú现在xiànzài的de几jǐ百万bǎiwàn美金měijīn。

诱Yòu人rén的de难题nántí

要Yào准确zhǔnquè地de计算jìsuàn经度jīngdù是shì非常fēicháng困难kùnnan的de，因为yīnwèi需要xūyào一yí个gè十分shífēn准确zhǔnquè的de计时器jìshíqì。假如Jiǎrú你nǐ住zhù在zài伦敦Lúndūn，有yǒu一yì天tiān中午zhōngwǔ12点diǎn，你nǐ接jiē到dào一yí个gè朋友péngyou的de电话diànhuà，这个zhège朋友péngyou正在zhèngzài国guó外wài旅行lǚxíng，她tā目前mùqián所在地suǒzàidì的de纬度wěidù跟gēn你nǐ一样yíyàng，但dàn她tā的de时间shíjiān是shì同tóng一yì天tiān的de早上zǎoshang6点diǎn，这zhè表示biǎoshì她tā住zhù的de地方dìfang比bǐ你nǐ晚wǎn了le6小时xiǎoshí。你Nǐ学xué过guo地理dìlǐ，所以suǒyǐ知道zhīdào这个zhège朋友péngyou应该yīnggāi住zhù在zài北美洲Běi-Měizhōu，因为yīnwèi那里nàlǐ的de太阳tàiyáng才cái刚刚gānggāng升shēng起qǐ。假设Jiǎshè你nǐ还hái知道zhīdào这个zhège朋友péngyou当地dāngdì的de正确zhèngquè时间shíjiān，精确jīngquè到dào几jǐ分fēn几jǐ秒miǎo，你nǐ得dé出chū这个zhège数据shùjù不bú是shì根据gēnjù她tā所在suǒzài的de时区shíqū，而ér是shì根据gēnjù她tā所在suǒzài的de位置wèizhì与yǔ太阳tàiyáng之zhī间jiān的de关系guānxì，那么nàme，你nǐ就jiù可以kěyǐ准确zhǔnquè地de算suàn出chū她tā所在suǒzài位置wèizhì的de经度jīngdù了le。

几百Jǐbǎi年nián前qián，航海家hánghǎijiā不论búlùn航行hángxíng到dào世界shìjiè哪个nǎge角落jiǎoluò，只要zhǐyào抬头táitóu看看kànkan太阳tàiyáng，就jiù可以kěyǐ知道zhīdào当时dāngshí是shì不bu是shì正午zhèngwǔ12点diǎn了le。当Dāng航海家hánghǎijiā确定quèdìng当时dāngshí是shì当地dāngdì时间shíjiān正午zhèngwǔ12点diǎn，而ér又yòu知道zhīdào自己zìjǐ家乡jiāxiāng的de时间shíjiān，那么nàme他tā计算jìsuàn出chū的de经度jīngdù，误差值wùchāzhí就jiù在zài50公里gōnglǐ（30英里yīnglǐ）之zhī内nèi。要是Yàoshi有yǒu人rén航海hánghǎi6个gè星期xīngqī之后zhīhòu，误差wùchā都dōu能néng保持bǎochí在zài这个zhège范围fànwéi之zhī内nèi，就jiù可以kěyǐ赢得yíngdé英国Yīngguó国会guóhuì的de经度jīngdù大dà奖jiǎng。

问题Wèntí是shì，航海家hánghǎijiā出海chūhǎi之后zhīhòu，怎样zěnyàng才cái能néng知道zhīdào自己zìjǐ家乡jiāxiāng的de时间shíjiān呢ne？当然Dāngrán，在zài当时dāngshí航海家hánghǎijiā可以kěyǐ带dài一yí个gè大dà摆钟bǎizhōng上shàng船chuán。但Dàn要是yàoshi碰pèng到dào波涛bōtāo汹涌xiōngyǒng的de时候shíhou，船chuán摇晃yáohuàng得de很hěn厉害lìhai，那nà摆钟bǎizhōng也yě英雄yīngxióng无wú用武yòngwǔ之zhī地dì了le，而且érqiě当时dāngshí使用shǐyòng弹簧tánhuáng和hé齿轮chǐlún的de摆钟bǎizhōng还是háishi很hěn原始yuánshǐ，也yě不bú太tài准确zhǔnquè。另外Lìngwài，温度wēndù的de改变gǎibiàn也yě会huì影响yǐngxiǎng 摆钟bǎizhōng的de准确度zhǔnquèdù。既然Jìrán摆钟bǎizhōng不bù可靠kěkào，那么nàme天tiān上shang的de星星xīngxing和hé月亮yuèliang是shì不bu是shì比较bǐjiào可靠kěkào，可以kěyǐ用yòng来lái计算jìsuàn时间shíjiān呢ne？

天文学Tiānwénxué也yě无法wúfǎ解决jiějué

天文学家Tiānwénxuéjiā也yě提tí出chū一yí个gè计算jìsuàn经度jīngdù的de理论lǐlùn，称chēng为wéi“月距法yuèjùfǎ”。使用Shǐyòng这个zhège方法fāngfǎ需要xūyào先xiān准备zhǔnbèi一yì张zhāng星图xīngtú，然后ránhòu根据gēnjù月亮yuèliang和hé特定tèdìng星星xīngxing之zhī间jiān的de相对xiāngduì位置wèizhì，来lái计算jìsuàn出chū航海家hánghǎijiā所在suǒzài位置wèizhì的de经度jīngdù。

超过Chāoguò100年nián，天文学家tiānwénxuéjiā、数学家shùxuéjiā和hé航海家hánghǎijiā都dōu绞尽脑汁jiǎojìn nǎozhī想xiǎng解决jiějué这个zhège世纪shìjì大dà难题nántí，但是dànshì月距法yuèjùfǎ太tài复杂fùzá，所以suǒyǐ没什么méi shénme进展jìnzhǎn。

小Xiǎo木匠mùjiàng解决jiějué大dà问题wèntí

在Zài英国Yīngguó林肯郡Línkěnjùn的de巴罗厄庞享伯村Bāluóʼèpángxiǎngbó Cūn，有yǒu一yí个gè小xiǎo木匠mùjiàng名叫míngjiào约翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn，他tā也yě想xiǎng解决jiějué这个zhège经度jīngdù难题nántí。1713年nián，这个zhège就jiù快kuài20岁suì的de小伙子xiǎohuǒzi，就jiù制作zhìzuò了le一yí个gè几乎jīhū全quán木mù的de摆钟bǎizhōng。后来Hòulái，他tā又yòu发明fāmíng出chū一些yìxiē可以kěyǐ减少jiǎnshǎo摩擦mócā和hé适应shìyìng温度wēndù变化biànhuà的de零件língjiàn。那Nà时shí，世界shìjiè上shang最zuì好hǎo的de钟zhōng，误差wùchā是shì一yì天tiān一yì分钟fēnzhōng，但dàn哈里森Hālǐsēn做zuò的de时钟shízhōng一yí个gè月yuè 只有zhǐyǒu一yì秒钟miǎozhōng的de误差wùchā。 *

设计Shèjì了le准确zhǔnquè的de时钟shízhōng后hòu，哈里森Hālǐsēn就jiù专心zhuānxīn研究yánjiū航海hánghǎi用yòng的de准确zhǔnquè计时器jìshíqì。他Tā研究yánjiū了le四sì年nián后hòu，就jiù启程qǐchéng前往qiánwǎng伦敦Lúndūn，将jiāng他tā的de研究yánjiū结果jiéguǒ呈交chéngjiāo给gěi负责fùzé把关bǎguān审核shěnhé的de英国Yīngguó经度jīngdù委员会wěiyuánhuì。在Zài伦敦Lúndūn，有yǒu人rén介绍jièshào哈里森Hālǐsēn认识rènshi当时dāngshí顶尖dǐngjiān的de钟表匠zhōngbiǎojiàng乔治Qiáozhì·格兰姆Gélánmǔ，格兰姆Gélánmǔ提供tígōng一yí大dà笔bǐ无wú息xī贷款dàikuǎn给gěi哈里森Hālǐsēn，让ràng他tā可以kěyǐ制造zhìzào计时器jìshíqì。到Dào了le1735年nián，当时dāngshí世界shìjiè上shang最zuì准确zhǔnquè的de航海钟hánghǎizhōng终于zhōngyú面世miànshì了le，哈里森Hālǐsēn将jiāng这个zhège钟zhōng展示zhǎnshì给gěi英国Yīngguó皇家Huángjiā学会Xuéhuì的de人rén看kàn，这里zhèlǐ的de人rén都dōu是shì全quán英国Yīngguó最zuì有名yǒumíng的de科学家kēxuéjiā，他们tāmen看kàn到dào这个zhège重zhòng34公斤gōngjīn（75磅bàng）闪闪shǎnshǎn发亮fāliàng的de铜钟tóngzhōng时shí，都dōu很hěn高兴gāoxìng。

之后Zhīhòu，哈里森Hālǐsēn牛刀小试niúdāoxiǎoshì，带dài着zhe他tā的de航海钟hánghǎizhōng航行hángxíng到dào葡萄牙Pútáoyá的de里斯本Lǐsīběn，这个zhège钟zhōng表现biǎoxiàn很hěn好hǎo。不过Búguò，要yào赢得yíngdé大dà奖jiǎng，就jiù要yào由yóu英国Yīngguó航行hángxíng到dào西印度Xī-Yìndù群岛qúndǎo，哈里森Hālǐsēn本běn可以kěyǐ要求yāoqiú立刻lìkè横越héngyuè大西洋Dàxīyáng来lái证明zhèngmíng他tā的de航海钟hánghǎizhōng经jīng得de起qǐ考验kǎoyàn，可以kěyǐ得奖déjiǎng，但dàn他tā却què没有méiyǒu这样zhèyàng做zuò。他Tā第dì一yī次cì跟gēn经度jīngdù委员会wěiyuánhuì见面jiànmiàn，将jiāng自己zìjǐ的de心血xīnxuè展示zhǎnshì给gěi委员wěiyuán看kàn，当时dāngshí惟一wéiyī批评pīpíng这个zhège钟zhōng的de人rén就是jiùshì他tā自己zìjǐ！事事Shìshì要求yāoqiú完美wánměi的de哈里森Hālǐsēn认为rènwéi，这个zhège钟zhōng还hái可以kěyǐ再zài完美wánměi一点yìdiǎnr，于是yúshì他tā只zhǐ向xiàng委员会wěiyuánhuì申请shēnqǐng一些yìxiē经费jīngfèi，并bìng要求yāoqiú多duō一点yìdiǎnr时间shíjiān，让ràng他tā可以kěyǐ再zài制造zhìzào一yí个gè更gèng完美wánměi的de计时器jìshíqì。

6年nián之后zhīhòu，哈里森Hālǐsēn第dì二èr个gè航海钟hánghǎizhōng面世miànshì了le，这个zhège钟zhōng重zhòng39公斤gōngjīn（86磅bàng），改良gǎiliáng了le几jǐ个gè部分bùfen，得到dédào英国Yīngguó皇家Huángjiā学会Xuéhuì全体quántǐ的de支持zhīchí。现在Xiànzài，哈里森Hālǐsēn48岁suì了le，他tā对duì这zhè第dì二èr个gè钟zhōng还是háishi不bù满意mǎnyì，于是yúshì回huí到dào 工作室gōngzuòshì又yòu花huā了le19年nián时间shíjiān的de工夫gōngfu，制造zhìzào出chū第dì三sān个gè相当xiāngdāng不bù同tóng的de钟zhōng。

哈里森Hālǐsēn制造zhìzào第dì三sān个gè笨重bènzhòng的de大dà钟zhōng期间qījiān，请qǐng一yí个gè钟表匠zhōngbiǎojiàng根据gēnjù他tā的de设计shèjì，制作zhìzuò一yí个gè私人sīrén用yòng的de怀表huáibiǎo。人们Rénmen常常chángcháng以为yǐwéi大dà钟zhōng比bǐ怀表huáibiǎo更gèng准确zhǔnquè，不过búguò哈里森Hālǐsēn却què惊讶jīngyà地de发现fāxiàn，其实qíshí他tā自己zìjǐ设计shèjì的de怀表huáibiǎo也yě很hěn准确zhǔnquè，真zhēn是shì无心wúxīn插chā柳liǔ柳liǔ成chéng荫yīn！1761年nián，横越héngyuè大西洋Dàxīyáng的de测试cèshì之zhī旅lǚ终于zhōngyú开航kāiháng，这zhè次cì哈里森Hālǐsēn寄予jìyǔ厚望hòuwàng的de不bú是shì他tā设计shèjì的de第dì三sān个gè钟zhōng，而ér是shì第dì四sì个gè重zhòng1公斤gōngjīn（3磅bàng）的de航海钟hánghǎizhōng，这个zhège钟zhōng是shì根据gēnjù他tā设计shèjì的de怀表huáibiǎo而ér改良gǎiliáng的de。据闻Jùwén哈里森Hālǐsēn曾céng说shuō：“我Wǒ衷心zhōngxīn感谢gǎnxiè全能quánnéng的de上帝Shàngdì让ràng我wǒ活huó了le这么zhème久jiǔ，可以kěyǐ制造zhìzào出chū这个zhège还hái算suàn完美wánměi的de航海钟hánghǎizhōng。”

评审Píngshěn不公bùgōng

这Zhè时shí，英国Yīngguó的de天文学家tiānwénxuéjiā也yě差不多chàbuduō研究yánjiū出chū另lìng一yí个gè解决jiějué经度jīngdù问题wèntí的de方法fāngfǎ。经度Jīngdù委员会wěiyuánhuì有yǒu权力quánlì决定juédìng谁shéi才cái能néng得到dédào经度jīngdù大dà奖jiǎng，委员会wěiyuánhuì中zhōng有yǒu一yí位wèi评审píngshěn是shì内维尔Nèiwéiʼěr·马斯基林Mǎsījīlín，他tā也yě是shì天文学家tiānwénxuéjiā，并bìng对duì其他qítā委员wěiyuán很hěn有yǒu影响力yǐngxiǎnglì。哈里森Hālǐsēn的de第dì四sì个gè航海钟hánghǎizhōng终于zhōngyú展开zhǎnkāi81天tiān横越héngyuè大西洋Dàxīyáng的de海hǎi上shang之zhī旅lǚ，这zhè第dì四sì个gè航海钟hánghǎizhōng是否shìfǒu经jīng得de起qǐ考验kǎoyàn呢ne？果然Guǒrán不bú负fù众望zhòngwàng，这个zhège航海钟hánghǎizhōng只zhǐ慢màn了le5秒钟miǎozhōng而已éryǐ！可是Kěshì，经度jīngdù委员会wěiyuánhuì的de评审píngshěn迟迟chíchí不bú愿yuàn发出fāchū这zhè笔bǐ奖金jiǎngjīn，还hái说shuō哈里森Hālǐsēn没méi完全wánquán按照ànzhào规定guīdìng去qù做zuò，并bìng质疑zhìyí他tā的de钟zhōng之所以zhīsuǒyǐ这么zhème准确zhǔnquè不过búguò是shì侥幸jiǎoxìng罢了bàle。由于Yóuyú委员会wěiyuánhuì一再yízài刁难diāonán，哈里森Hālǐsēn只zhǐ得到dédào部分bùfen的de奖金jiǎngjīn。差不多Chàbuduō同tóng时间shíjiān，身shēn为wéi评审píngshěn之zhī一yī的de马斯基林Mǎsījīlín在zài1766年nián也yě出版chūbǎn了le月亮yuèliang位置表wèizhìbiǎo，这个zhège表biǎo可以kěyǐ让ràng航海家hánghǎijiā在zài半bàn小时xiǎoshí之zhī内nèi，计算jìsuàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang位置wèizhì的de经度jīngdù。而Ér马斯基林Mǎsījīlín很hěn有yǒu可能kěnéng会huì将jiāng经度jīngdù大dà奖jiǎng判pàn给gěi自己zìjǐ，这zhè使shǐ哈里森Hālǐsēn十分shífēn担心dānxīn。

接着Jiēzhe，英国Yīngguó探险家tànxiǎnjiā库克Kùkè（虎克Hǔkè）船长chuánzhǎng于yú1772年nián登场dēngchǎng。他Tā在zài自己zìjǐ第dì二èr次cì的de历史性lìshǐxìng航程hángchéng中zhōng带dài着zhe哈里森Hālǐsēn第dì四sì个gè航海钟hánghǎizhōng的de复制品fùzhìpǐn出航chūháng，库克Kùkè归来guīlái后hòu，报告bàogào这个zhège计时器jìshíqì的de表现biǎoxiàn远远yuǎnyuǎn超过chāoguò众人zhòngrén的de期望qīwàng。就Jiù在zài这个zhège时候shíhou，高龄gāolíng79岁suì的de哈里森Hālǐsēn已yǐ对duì经度jīngdù委员会wěiyuánhuì失望shīwàng至zhì极jí，就jiù向xiàng英王yīngwáng陈情chénqíng。结果Jiéguǒ，哈里森Hālǐsēn终于zhōngyú在zài1773年nián获得huòdé剩shèng下xià的de奖金jiǎngjīn，不过búguò经度jīngdù委员会wěiyuánhuì并bìng没有méiyǒu正式zhèngshì宣布xuānbù他tā就是jiùshì得奖者déjiǎngzhě。三Sān年nián之后zhīhòu，约翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn在zài他tā83岁suì生日shēngrì那nà天tiān逝世shìshì。

之后Zhīhòu不bú到dào几jǐ年nián的de时间shíjiān，人们rénmen只要zhǐyào花huā65英镑yīngbàng就jiù可以kěyǐ买mǎi到dào一yí个gè非常fēicháng准确zhǔnquè的de航海钟hánghǎizhōng。不错Búcuò，多亏duōkuī了le这个zhège聪明cōngmíng的de乡下xiāngxia小xiǎo木匠mùjiàng锲而不舍qièʼérbùshě地de研发yánfā航海钟hánghǎizhōng，不bù可能kěnéng的de事shì终于zhōngyú成chéng真zhēn！

［脚注Jiǎozhù］

［第Dì21页yè的de图解tújiě或huò图片túpiàn］

（排版Páibǎn后hòu的de式样shìyàng，见jiàn出版物chūbǎnwù）

利用Lìyòng时间shíjiān可以kěyǐ算suàn出chū你nǐ所在suǒzài位置wèizhì的de经度jīngdù

上午Shàngwǔ6:00 中午Zhōngwǔ12:00

北美Běi-Měi时间shíjiān英国Yīngguó时间shíjiān

［第Dì22页yè的de图片túpiàn］

约翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn，钟表zhōngbiǎo制造者zhìzàozhě

［鸣谢Míngxiè］

SSPL/Getty Images

［第Dì22页yè的de图片túpiàn］

哈里森Hālǐsēn制造zhìzào的de第dì一yī个gè航海钟hánghǎizhōng，重zhòng34公斤gōngjīn（75磅bàng）

［鸣谢Míngxiè］

National Maritime Museum, Greenwich, London, Ministry of Defence Art Collection

［第Dì22页yè的de图片túpiàn］

哈里森Hālǐsēn的de第dì四sì个gè航海钟hánghǎizhōng，重zhòng1公斤gōngjīn（3磅bàng）（非fēi按照ànzhào比例bǐlì）

［鸣谢Míngxiè］

SSPL/Getty Images

［第Dì20页yè的de图片túpiàn鸣谢míngxiè］

遇Yù到dào海难hǎinàn的de船chuán：© Tate, London/Art Resource, NY; 指南针zhǐnánzhēn：© 1996 Visual Language