尋找Xúnzhǎo地球dìqiú經度jīngdù的de故事gùshi

1707年nián10月yuè22日rì，一yí隊duì英國Yīngguó海軍hǎijūn艦隊jiànduì航háng向xiàng英吉利Yīngjílì海峽hǎixiá時shí，錯cuò估gū了le自己zìjǐ的de位置wèizhì，結果jiéguǒ怎樣zěnyàng呢ne？有Yǒu四sì艘sōu軍艦jūnjiàn在zài錫利Xīlì群島qúndǎo觸礁chùjiāo沉沒chénmò，斷送duànsòng了le約Yuē2000名míng海軍hǎijūn的de性命xìngmìng。錫利Xīlì群島qúndǎo位於wèiyú大西洋Dàxīyáng，在zài英格蘭Yīnggélán最zuì南端nánduān的de蘭茲角Lánzījiǎo西南方xīnánfāng。

在Zài當時dāngshí，水手shuǐshǒu要yào計算jìsuàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang的de緯度wěidù，也yě就是jiùshì距離jùlí赤道Chìdào以yǐ北běi或huò以yǐ南nán有yǒu多duō遠yuǎn，是shì很hěn容易róngyì的de事shì；不過búguò，要yào準確zhǔnquè地de算suàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang的de經度jīngdù，也yě就是jiùshì他們tāmen向xiàng東dōng或huò向xiàng西xī航行hángxíng了le多duō遠yuǎn，就jiù不bù簡單jiǎndān了le。18世紀shìjì初chū，每měi年nián都dōu有yǒu很hěn多duō船隻chuánzhī在zài大西洋Dàxīyáng上shàng航行hángxíng，海難hǎinàn時shí有yǒu所suǒ聞wén，但dàn讓ràng英國人yīngguórén下xià定dìng決心juéxīn要yào解決jiějué經度jīngdù問題wèntí的de事件shìjiàn，就是jiùshì1707年nián的de世紀shìjì大dà海難hǎinàn。

於是Yúshì1714年nián，英國Yīngguó國會guóhuì懸賞xuánshǎng兩萬liǎngwàn英鎊yīngbàng，給gěi任何rènhé能néng準確zhǔnquè地de定dìng出chū海hǎi上shang經度jīngdù的de人rén，這個zhège獎金jiǎngjīn相當xiāngdāng於yú現在xiànzài的de幾jǐ百萬bǎiwàn美金měijīn。

誘Yòu人rén的de難題nántí

要Yào準確zhǔnquè地de計算jìsuàn經度jīngdù是shì非常fēicháng困難kùnnan的de，因為yīnwèi需要xūyào一yí個gè十分shífēn準確zhǔnquè的de計時器jìshíqì。假如Jiǎrú你nǐ住zhù在zài倫敦Lúndūn，有yǒu一yì天tiān中午zhōngwǔ12點diǎn，你nǐ接jiē到dào一yí個gè朋友péngyou的de電話diànhuà，這個zhège朋友péngyou正在zhèngzài國guó外wài旅行lǚxíng，她tā目前mùqián所在地suǒzàidì的de緯度wěidù跟gēn你nǐ一樣yíyàng，但dàn她tā的de時間shíjiān是shì同tóng一yì天tiān的de早上zǎoshang6點diǎn，這zhè表示biǎoshì她tā住zhù的de地方dìfang比bǐ你nǐ晚wǎn了le6小時xiǎoshí。你Nǐ學xué過guo地理dìlǐ，所以suǒyǐ知道zhīdào這個zhège朋友péngyou應該yīnggāi住zhù在zài北美洲Běi-Měizhōu，因為yīnwèi那裡nàlǐ的de太陽tàiyáng才cái剛剛gānggāng升shēng起qǐ。假設Jiǎshè你nǐ還hái知道zhīdào這個zhège朋友péngyou當地dāngdì的de正確zhèngquè時間shíjiān，精確jīngquè到dào幾jǐ分fēn幾jǐ秒miǎo，你nǐ得dé出chū這個zhège數據shùjù不bú是shì根據gēnjù她tā所在suǒzài的de時區shíqū，而ér是shì根據gēnjù她tā所在suǒzài的de位置wèizhì與yǔ太陽tàiyáng之zhī間jiān的de關係guānxì，那麼nàme，你nǐ就jiù可以kěyǐ準確zhǔnquè地de算suàn出chū她tā所在suǒzài位置wèizhì的de經度jīngdù了le。

幾百Jǐbǎi年nián前qián，航海家hánghǎijiā不論búlùn航行hángxíng到dào世界shìjiè哪個nǎge角落jiǎoluò，只要zhǐyào抬頭táitóu看看kànkan太陽tàiyáng，就jiù可以kěyǐ知道zhīdào當時dāngshí是shì不bu是shì正午zhèngwǔ12點diǎn了le。當Dāng航海家hánghǎijiā確定quèdìng當時dāngshí是shì當地dāngdì時間shíjiān正午zhèngwǔ12點diǎn，而ér又yòu知道zhīdào自己zìjǐ家鄉jiāxiāng的de時間shíjiān，那麼nàme他tā計算jìsuàn出chū的de經度jīngdù，誤差值wùchāzhí就jiù在zài50公里gōnglǐ（30英里yīnglǐ）之zhī內nèi。要是Yàoshi有yǒu人rén航海hánghǎi6個gè星期xīngqī之後zhīhòu，誤差wùchā都dōu能néng保持bǎochí在zài這個zhège範圍fànwéi之zhī內nèi，就jiù可以kěyǐ贏得yíngdé英國Yīngguó國會guóhuì的de經度jīngdù大dà獎jiǎng。

問題Wèntí是shì，航海家hánghǎijiā出海chūhǎi之後zhīhòu，怎樣zěnyàng才cái能néng知道zhīdào自己zìjǐ家鄉jiāxiāng的de時間shíjiān呢ne？當然Dāngrán，在zài當時dāngshí航海家hánghǎijiā可以kěyǐ帶dài一yí個gè大dà擺鐘bǎizhōng上shàng船chuán。但Dàn要是yàoshi碰pèng到dào波濤bōtāo洶湧xiōngyǒng的de時候shíhou，船chuán搖晃yáohuàng得de很hěn厲害lìhai，那nà擺鐘bǎizhōng也yě英雄yīngxióng無wú用武yòngwǔ之zhī地dì了le，而且érqiě當時dāngshí使用shǐyòng彈簧tánhuáng和hé齒輪chǐlún的de擺鐘bǎizhōng還是háishi很hěn原始yuánshǐ，也yě不bú太tài準確zhǔnquè。另外Lìngwài，溫度wēndù的de改變gǎibiàn也yě會huì影響yǐngxiǎng 擺鐘bǎizhōng的de準確度zhǔnquèdù。既然Jìrán擺鐘bǎizhōng不bù可靠kěkào，那麼nàme天tiān上shang的de星星xīngxing和hé月亮yuèliang是shì不bu是shì比較bǐjiào可靠kěkào，可以kěyǐ用yòng來lái計算jìsuàn時間shíjiān呢ne？

天文學Tiānwénxué也yě無法wúfǎ解決jiějué

天文學家Tiānwénxuéjiā也yě提tí出chū一yí個gè計算jìsuàn經度jīngdù的de理論lǐlùn，稱chēng為wéi「月距法yuèjùfǎ」。使用Shǐyòng這個zhège方法fāngfǎ需要xūyào先xiān準備zhǔnbèi一yì張zhāng星圖xīngtú，然後ránhòu根據gēnjù月亮yuèliang和hé特定tèdìng星星xīngxing之zhī間jiān的de相對xiāngduì位置wèizhì，來lái計算jìsuàn出chū航海家hánghǎijiā所在suǒzài位置wèizhì的de經度jīngdù。

超過Chāoguò100年nián，天文學家tiānwénxuéjiā、數學家shùxuéjiā和hé航海家hánghǎijiā都dōu絞盡腦汁jiǎojìn nǎozhī想xiǎng解決jiějué這個zhège世紀shìjì大dà難題nántí，但是dànshì月距法yuèjùfǎ太tài複雜fùzá，所以suǒyǐ沒什麼méi shénme進展jìnzhǎn。

小Xiǎo木匠mùjiàng解決jiějué大dà問題wèntí

在Zài英國Yīngguó林肯郡Línkěnjùn的de巴羅厄龐享伯村Bāluóʼèpángxiǎngbó Cūn，有yǒu一yí個gè小xiǎo木匠mùjiàng名叫míngjiào約翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn，他tā也yě想xiǎng解決jiějué這個zhège經度jīngdù難題nántí。1713年nián，這個zhège就jiù快kuài20歲suì的de小夥子xiǎohuǒzi，就jiù製作zhìzuò了le一yí個gè幾乎jīhū全quán木mù的de擺鐘bǎizhōng。後來Hòulái，他tā又yòu發明fāmíng出chū一些yìxiē可以kěyǐ減少jiǎnshǎo摩擦mócā和hé適應shìyìng溫度wēndù變化biànhuà的de零件língjiàn。那Nà時shí，世界shìjiè上shang最zuì好hǎo的de鐘zhōng，誤差wùchā是shì一yì天tiān一yì分鐘fēnzhōng，但dàn哈里森Hālǐsēn做zuò的de時鐘shízhōng一yí個gè月yuè 只有zhǐyǒu一yì秒鐘miǎozhōng的de誤差wùchā。 *

設計Shèjì了le準確zhǔnquè的de時鐘shízhōng後hòu，哈里森Hālǐsēn就jiù專心zhuānxīn研究yánjiū航海hánghǎi用yòng的de準確zhǔnquè計時器jìshíqì。他Tā研究yánjiū了le四sì年nián後hòu，就jiù啟程qǐchéng前往qiánwǎng倫敦Lúndūn，將jiāng他tā的de研究yánjiū結果jiéguǒ呈交chéngjiāo給gěi負責fùzé把關bǎguān審核shěnhé的de英國Yīngguó經度jīngdù委員會wěiyuánhuì。在Zài倫敦Lúndūn，有yǒu人rén介紹jièshào哈里森Hālǐsēn認識rènshi當時dāngshí頂尖dǐngjiān的de鐘錶匠zhōngbiǎojiàng喬治Qiáozhì·格蘭姆Gélánmǔ，格蘭姆Gélánmǔ提供tígōng一yí大dà筆bǐ無wú息xī貸款dàikuǎn給gěi哈里森Hālǐsēn，讓ràng他tā可以kěyǐ製造zhìzào計時器jìshíqì。到Dào了le1735年nián，當時dāngshí世界shìjiè上shang最zuì準確zhǔnquè的de航海鐘hánghǎizhōng終於zhōngyú面世miànshì了le，哈里森Hālǐsēn將jiāng這個zhège鐘zhōng展示zhǎnshì給gěi英國Yīngguó皇家Huángjiā學會Xuéhuì的de人rén看kàn，這裡zhèlǐ的de人rén都dōu是shì全quán英國Yīngguó最zuì有名yǒumíng的de科學家kēxuéjiā，他們tāmen看kàn到dào這個zhège重zhòng34公斤gōngjīn（75磅bàng）閃閃shǎnshǎn發亮fāliàng的de銅鐘tóngzhōng時shí，都dōu很hěn高興gāoxìng。

之後Zhīhòu，哈里森Hālǐsēn牛刀小試niúdāoxiǎoshì，帶dài著zhe他tā的de航海鐘hánghǎizhōng航行hángxíng到dào葡萄牙Pútáoyá的de里斯本Lǐsīběn，這個zhège鐘zhōng表現biǎoxiàn很hěn好hǎo。不過Búguò，要yào贏得yíngdé大dà獎jiǎng，就jiù要yào由yóu英國Yīngguó航行hángxíng到dào西印度Xī-Yìndù群島qúndǎo，哈里森Hālǐsēn本běn可以kěyǐ要求yāoqiú立刻lìkè橫越héngyuè大西洋Dàxīyáng來lái證明zhèngmíng他tā的de航海鐘hánghǎizhōng經jīng得de起qǐ考驗kǎoyàn，可以kěyǐ得獎déjiǎng，但dàn他tā卻què沒有méiyǒu這樣zhèyàng做zuò。他Tā第dì一yī次cì跟gēn經度jīngdù委員會wěiyuánhuì見面jiànmiàn，將jiāng自己zìjǐ的de心血xīnxuè展示zhǎnshì給gěi委員wěiyuán看kàn，當時dāngshí惟一wéiyī批評pīpíng這個zhège鐘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認為rènwéi，這個zhège鐘zhōng還hái可以kěyǐ再zài完美wánměi一點yìdiǎnr，於是yúshì他tā只zhǐ向xiàng委員會wěiyuánhuì申請shēnqǐng一些yìxiē經費jīngfèi，並bìng要求yāoqiú多duō一點yìdiǎnr時間shíjiān，讓ràng他tā可以kěyǐ再zài製造zhìzào一yí個gè更gèng完美wánměi的de計時器jìshíqì。

6年nián之後zhīhòu，哈里森Hālǐsēn第dì二èr個gè航海鐘hánghǎizhōng面世miànshì了le，這個zhège鐘zhōng重zhòng39公斤gōngjīn（86磅bàng），改良gǎiliáng了le幾jǐ個gè部分bùfen，得到dédào英國Yīngguó皇家Huángjiā學會Xuéhuì全體quántǐ的de支持zhīchí。現在Xiànzài，哈里森Hālǐsēn48歲suì了le，他tā對duì這zhè第dì二èr個gè鐘zhōng還是háishi不bù滿意mǎnyì，於是yúshì回huí到dào 工作室gōngzuòshì又yòu花huā了le19年nián時間shíjiān的de工夫gōngfu，製造zhìzào出chū第dì三sān個gè相當xiāngdāng不bù同tóng的de鐘zhōng。

哈里森Hālǐsēn製造zhìzào第dì三sān個gè笨重bènzhòng的de大dà鐘zhōng期間qījiān，請qǐng一yí個gè鐘錶匠zhōngbiǎojiàng根據gēnjù他tā的de設計shèjì，製作zhìzuò一yí個gè私人sīrén用yòng的de懷錶huáibiǎo。人們Rénmen常常chángcháng以為yǐwéi大dà鐘zhōng比bǐ懷錶huáibiǎo更gèng準確zhǔnquè，不過búguò哈里森Hālǐsēn卻què驚訝jīngyà地de發現fāxiàn，其實qíshí他tā自己zìjǐ設計shèjì的de懷錶huáibiǎo也yě很hěn準確zhǔnquè，真zhēn是shì無心wúxīn插chā柳liǔ柳liǔ成chéng蔭yīn！1761年nián，橫越héngyuè大西洋Dàxīyáng的de測試cèshì之zhī旅lǚ終於zhōngyú開航kāiháng，這zhè次cì哈里森Hālǐsēn寄予jìyǔ厚望hòuwàng的de不bú是shì他tā設計shèjì的de第dì三sān個gè鐘zhōng，而ér是shì第dì四sì個gè重zhòng1公斤gōngjīn（3磅bàng）的de航海鐘hánghǎizhōng，這個zhège鐘zhōng是shì根據gēnjù他tā設計shèjì的de懷錶huáibiǎo而ér改良gǎiliáng的de。據聞Jùwén哈里森Hālǐsēn曾céng說shuō：「我Wǒ衷心zhōngxīn感謝gǎnxiè全能quánnéng的de上帝Shàngdì讓ràng我wǒ活huó了le這麼zhème久jiǔ，可以kěyǐ製造zhìzào出chū這個zhège還hái算suàn完美wánměi的de航海鐘hánghǎizhōng。」

評審Píngshěn不公bùgōng

這Zhè時shí，英國Yīngguó的de天文學家tiānwénxuéjiā也yě差不多chàbuduō研究yánjiū出chū另lìng一yí個gè解決jiějué經度jīngdù問題wèntí的de方法fāngfǎ。經度Jīngdù委員會wěiyuánhuì有yǒu權力quánlì決定juédìng誰shéi才cái能néng得到dédào經度jīngdù大dà獎jiǎng，委員會wěiyuánhuì中zhōng有yǒu一yí位wèi評審píngshěn是shì內維爾Nèiwéiʼěr·馬斯基林Mǎsījīlín，他tā也yě是shì天文學家tiānwénxuéjiā，並bìng對duì其他qítā委員wěiyuán很hěn有yǒu影響力yǐngxiǎnglì。哈里森Hālǐsēn的de第dì四sì個gè航海鐘hánghǎizhōng終於zhōngyú展開zhǎnkāi81天tiān橫越héngyuè大西洋Dàxīyáng的de海hǎi上shang之zhī旅lǚ，這zhè第dì四sì個gè航海鐘hánghǎizhōng是否shìfǒu經jīng得de起qǐ考驗kǎoyàn呢ne？果然Guǒrán不bú負fù眾望zhòngwàng，這個zhège航海鐘hánghǎizhōng只zhǐ慢màn了le5秒鐘miǎozhōng而已éryǐ！可是Kěshì，經度jīngdù委員會wěiyuánhuì的de評審píngshěn遲遲chíchí不bú願yuàn發出fāchū這zhè筆bǐ獎金jiǎngjīn，還hái說shuō哈里森Hālǐsēn沒méi完全wánquán按照ànzhào規定guīdìng去qù做zuò，並bìng質疑zhìyí他tā的de鐘zhōng之所以zhīsuǒyǐ這麼zhème準確zhǔnquè不過búguò是shì僥倖jiǎoxìng罷了bàle。由於Yóuyú委員會wěiyuánhuì一再yízài刁難diāonán，哈里森Hālǐsēn只zhǐ得到dédào部分bùfen的de獎金jiǎngjīn。差不多Chàbuduō同tóng時間shíjiān，身shēn為wéi評審píngshěn之zhī一yī的de馬斯基林Mǎsījīlín在zài1766年nián也yě出版chūbǎn了le月亮yuèliang位置表wèizhìbiǎo，這個zhège表biǎo可以kěyǐ讓ràng航海家hánghǎijiā在zài半bàn小時xiǎoshí之zhī內nèi，計算jìsuàn出chū自己zìjǐ在zài海hǎi上shang位置wèizhì的de經度jīngdù。而Ér馬斯基林Mǎsījīlín很hěn有yǒu可能kěnéng會huì將jiāng經度jīngdù大dà獎jiǎng判pàn給gěi自己zìjǐ，這zhè使shǐ哈里森Hālǐsēn十分shífēn擔心dānxīn。

接著Jiēzhe，英國Yīngguó探險家tànxiǎnjiā庫克Kùkè（虎克Hǔkè）船長chuánzhǎng於yú1772年nián登場dēngchǎng。他Tā在zài自己zìjǐ第dì二èr次cì的de歷史性lìshǐxìng航程hángchéng中zhōng帶dài著zhe哈里森Hālǐsēn第dì四sì個gè航海鐘hánghǎizhōng的de複製品fùzhìpǐn出航chūháng，庫克Kùkè歸來guīlái後hòu，報告bàogào這個zhège計時器jìshíqì的de表現biǎoxiàn遠遠yuǎnyuǎn超過chāoguò眾人zhòngrén的de期望qīwàng。就Jiù在zài這個zhège時候shíhou，高齡gāolíng79歲suì的de哈里森Hālǐsēn已yǐ對duì經度jīngdù委員會wěiyuánhuì失望shīwàng至zhì極jí，就jiù向xiàng英王yīngwáng陳情chénqíng。結果Jiéguǒ，哈里森Hālǐsēn終於zhōngyú在zài1773年nián獲得huòdé剩shèng下xià的de獎金jiǎngjīn，不過búguò經度jīngdù委員會wěiyuánhuì並bìng沒有méiyǒu正式zhèngshì宣布xuānbù他tā就是jiùshì得獎者déjiǎngzhě。三Sān年nián之後zhīhòu，約翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn在zài他tā83歲suì生日shēngrì那nà天tiān逝世shìshì。

之後Zhīhòu不bú到dào幾jǐ年nián的de時間shíjiān，人們rénmen只要zhǐyào花huā65英鎊yīngbàng就jiù可以kěyǐ買mǎi到dào一yí個gè非常fēicháng準確zhǔnquè的de航海鐘hánghǎizhōng。不錯Búcuò，多虧duōkuī了le這個zhège聰明cōngmíng的de鄉下xiāngxia小xiǎo木匠mùjiàng鍥而不舍qièʼérbùshě地de研發yánfā航海鐘hánghǎizhōng，不bù可能kěnéng的de事shì終於zhōngyú成chéng真zhēn！

［腳注Jiǎozhù］

［第Dì21頁yè的de圖解tújiě或huò圖片túpiàn］

（排版Páibǎn後hòu的de式樣shìyàng，見jiàn出版物chūbǎnwù）

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

上午Shàngwǔ6:00 中午Zhōngwǔ12:00

北美Běi-Měi時間shíjiān英國Yīngguó時間shíjiān

［第Dì22頁yè的de圖片túpiàn］

約翰Yuēhàn·哈里森Hālǐsēn，鐘錶zhōngbiǎo製造者zhìzàozhě

［鳴謝Míngxiè］

SSPL/Getty Images

［第Dì22頁yè的de圖片túpiàn］

哈里森Hālǐsēn製造zhìzào的de第dì一yī個gè航海鐘hánghǎizhōng，重zhòng34公斤gōngjīn（75磅bàng）

［鳴謝Míngxiè］

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

［第Dì22頁yè的de圖片túpiàn］

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

［鳴謝Míngxiè］

SSPL/Getty Images

［第Dì20頁yè的de圖片túpiàn鳴謝míngxiè］

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