Ο Γρίφος του Γεωγραφικού Μήκους

Στις 22 Οκτωβρίου 1707, μια μοίρα του βρετανικού πολεμικού ναυτικού απέπλευσε για τη Μάγχη. Αλλά δεν υπολόγισαν σωστά τη θέση τους. Το αποτέλεσμα; Τέσσερα πλοία ναυάγησαν στις Νήσους Σίλι, νοτιοδυτικά του Λαντ’ς Εντ της Αγγλίας, στον Ατλαντικό Ωκεανό. Χάθηκαν σχεδόν 2.000 άνθρωποι.

ΟΙ ΝΑΥΤΙΚΟΙ εκείνον τον καιρό μπορούσαν εύκολα να υπολογίσουν το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο βρίσκονταν​—την απόστασή τους από τον ισημερινό, είτε προς τα βόρεια είτε προς τα νότια. Εντούτοις, αδυνατούσαν να υπολογίσουν ακριβώς το γεωγραφικό μήκος​—την απόσταση που είχαν διανύσει προς τα ανατολικά ή προς τα δυτικά. Στις αρχές του 18ου αιώνα, εκατοντάδες πλοία όργωναν τον Ατλαντικό κάθε χρόνο, και τα ναυάγια ήταν συχνό φαινόμενο. Αλλά η τραγωδία του 1707 έκανε τους Άγγλους να ασχοληθούν επισταμένα με το πρόβλημα του γεωγραφικού μήκους.

Το 1714 το Βρετανικό Κοινοβούλιο προκήρυξε διαγωνισμό με έπαθλο 20.000 λίρες για τον επακριβή προσδιορισμό του γεωγραφικού μήκους στην ανοιχτή θάλασσα. Σήμερα, εκείνο το έπαθλο θα ισοδυναμούσε με αρκετά εκατομμύρια ευρώ.

Συναρπαστική Πρόκληση

Ο υπολογισμός του γεωγραφικού μήκους ήταν εξαιρετικά δύσκολος επειδή απαιτούσε ακριβέστατη χρονομέτρηση. Ας υποθέσουμε για παράδειγμα ότι ζείτε στο Λονδίνο. Στις 12 το μεσημέρι, σας τηλεφωνεί μια φίλη που ταξιδεύει και σας λέει ότι αυτή τη στιγμή βρίσκεται σε μια τοποθεσία στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος με εσάς και ότι το ρολόι της δείχνει 6:00 π.μ. της ίδιας ημέρας, δηλαδή έξι ώρες πίσω από εσάς. Από τις γεωγραφικές σας γνώσεις συμπεραίνετε ορθά ότι βρίσκεται στη Βόρεια Αμερική, όπου ο ήλιος μόλις ανατέλλει. Τώρα φανταστείτε ότι ξέρετε τι ώρα είναι εκεί με ακρίβεια δευτερολέπτου, όχι με βάση την ωριαία άτρακτο, αλλά με βάση τη θέση της γυναίκας σε σχέση με τον ήλιο. Θα μπορούσατε πλέον να υπολογίσετε το γεωγραφικό μήκος στο οποίο βρίσκεται με μεγάλη ακρίβεια.

Πριν από αιώνες, ένας θαλασσοπόρος σε οποιοδήποτε σημείο της γης προσδιόριζε πότε ήταν 12 το μεσημέρι κοιτάζοντας απλώς τον ήλιο. Αν ήξερε επίσης τι ώρα ήταν στην πατρίδα του με αρκετή ακρίβεια, θα μπορούσε να βρει το γεωγραφικό του μήκος με απόκλιση περίπου 30 ναυτικών μιλίων. Αυτή ήταν, στην πραγματικότητα, η ακρίβεια που απαιτούνταν ύστερα από ταξίδι έξι εβδομάδων προκειμένου να κερδίσει κάποιος το προαναφερθέν έπαθλο.

Το δύσκολο, όμως, ήταν να ξέρει ο θαλασσοπόρος την ακριβή ώρα πίσω στην πατρίδα του. Μπορούσε να πάρει μαζί του ένα εκκρεμές, αλλά αυτό δεν θα λειτουργούσε σωστά σε ένα κλυδωνιζόμενο  πλοίο, ενώ τα ρολόγια με ελατήρια και τροχούς δεν ήταν ακόμα αρκετά εξελιγμένα ούτε ακριβή. Επιπρόσθετα, τα ρολόγια επηρεάζονταν από τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Θα μπορούσε άραγε να αξιοποιηθεί το μεγάλο ρολόι που μας περιβάλλει​—τα ουράνια σώματα, μεταξύ αυτών και η σελήνη;

Ένα «Αστρονομικό» Έργο

Οι αστρονόμοι πρότειναν τη μέθοδο της σεληνιακής απόστασης. Το σκεπτικό ήταν να καταρτιστούν πίνακες βάσει των οποίων οι θαλασσοπόροι θα προσδιόριζαν το γεωγραφικό τους μήκος ανάλογα με την εκάστοτε θέση της σελήνης σε σχέση με ορισμένα άστρα.

Επί έναν και πλέον αιώνα, αστρονόμοι, μαθηματικοί και θαλασσοπόροι πάσχιζαν να βρουν τη λύση, αλλά οι περιπλοκές παρεμπόδιζαν την πρόοδο. Λόγω των ανυπέρβλητων εμποδίων, η έκφραση «προσδιορισμός του γεωγραφικού μήκους» άρχισε να χρησιμοποιείται στην αγγλική γλώσσα για οποιοδήποτε πρόβλημα φαινόταν αξεπέραστο.

Ένας Ξυλουργός Αποδέχεται την Πρόκληση

Ένας ξυλουργός ονόματι Τζον Χάρισον, από το χωριό Μπάροου-απόν-Χάμπερ του Λίνκολνσερ, αποφάσισε να καταπιαστεί με το πρόβλημα. Το 1713, προτού καν κλείσει τα 20, ο Χάρισον κατασκεύασε ένα εκκρεμές σχεδόν εξ ολοκλήρου από ξύλο. Αργότερα, επινόησε μηχανισμούς για να μειώσει την τριβή και να αντισταθμίσει τις μεταβολές της θερμοκρασίας. Εκείνη την εποχή, τα καλύτερα ρολόγια του κόσμου έχαναν ένα λεπτό την ημέρα, αλλά τα ρολόγια του Χάρισον έχαναν μόνο ένα δευτερόλεπτο το μήνα. a

Κατόπιν, ο Χάρισον επικεντρώθηκε στις προκλήσεις της ακριβούς χρονομέτρησης στην ανοιχτή θάλασσα. Αφού μελέτησε το θέμα επί τέσσερα χρόνια, πήγε στο Λονδίνο για να υποβάλει την πρότασή του στο Συμβούλιο Γεωγραφικού Μήκους, το οποίο ήταν εξουσιοδοτημένο να απονείμει το έπαθλο. Εκεί τον σύστησαν στον κορυφαίο ωρολογοποιό Τζορτζ Γκράχαμ, ο οποίος του έδωσε ένα γενναίο, άτοκο δάνειο για να κατασκευάσει ένα ρολόι. Το 1735, ο Χάρισον παρουσίασε το πρώτο στον κόσμο ακριβές ναυτικό χρονόμετρο στην κατενθουσιασμένη Βασιλική Εταιρία, η οποία απαρτιζόταν από τους πλέον διακεκριμένους επιστήμονες της Βρετανίας. Αυτό το αστραφτερό μπρούντζινο ρολόι ζύγιζε 34 κιλά.

Ο Χάρισον και το ρολόι του στάλθηκαν σε ένα δοκιμαστικό θαλάσσιο ταξίδι στη Λισαβώνα​—όχι στις Δυτικές Ινδίες, όπως απαιτούσαν οι όροι του διαγωνισμού—​και η συσκευή του λειτούργησε περίφημα. Θα μπορούσε να ζητήσει πάραυτα δοκιμαστικό διάπλου του Ατλαντικού για να αποδείξει ότι το ρολόι του άξιζε το έπαθλο. Αλλά στην πρώτη συνεδρίαση του Συμβουλίου Γεωγραφικού Μήκους, ο μόνος που εκφράστηκε αρνητικά για το ρολόι ήταν ο ίδιος ο Χάρισον! Όντας τελειομανής, πίστευε ότι μπορούσε να βελτιώσει το σχέδιό του. Γι’ αυτό, ζήτησε μόνο λίγα χρήματα και περισσότερο χρόνο για να φτιάξει κάτι ακόμα καλύτερο.

 Έξι χρόνια αργότερα, το δεύτερο χρονόμετρο του Χάρισον, το οποίο ζύγιζε 39 κιλά και είχε αρκετές βελτιώσεις, κέρδισε την πλήρη υποστήριξη της Βασιλικής Εταιρίας. Ο Χάρισον όμως, που ήταν πλέον 48 χρονών, δεν ήταν ακόμα ευχαριστημένος. Γύρισε στο εργαστήρι του και πέρασε τα επόμενα 19 χρόνια μοχθώντας για ένα τρίτο, πολύ διαφορετικό σχέδιο.

Ενόσω κατασκεύαζε το ογκώδες τρίτο μοντέλο του, ο Χάρισον ανακάλυψε κάτι εντελώς τυχαία. Κάποιος άλλος ωρολογοποιός έφτιαξε ένα ρολόι τσέπης με βάση ένα σχέδιο του Χάρισον. Ανέκαθεν υπήρχε η άποψη ότι τα μεγάλα ρολόγια ήταν ακριβέστερα από τα ρολόγια τσέπης. Ωστόσο, ο Χάρισον εξεπλάγη από την ακρίβεια της νέας συσκευής. Όταν, λοιπόν, διευθετήθηκε τελικά το 1761 δοκιμαστικός διάπλους του Ατλαντικού, αποφάσισε να εμπιστευτεί, όχι το τρίτο του σχέδιο, αλλά ένα τέταρτο. Επρόκειτο για ένα χρονόμετρο βάρους ενός κιλού, εμπνευσμένο από το ρολόι τσέπης. Ο Χάρισον φέρεται ότι δήλωσε: «Ευχαριστώ από καρδιάς τον Παντοδύναμο Θεό που έζησα τόσο πολύ ώστε ως έναν βαθμό να το ολοκληρώσω».

Προκατειλημμένη Κρίση

Τότε, όμως, οι αστρονόμοι βρίσκονταν πια πολύ κοντά στο στόχο με τη δική τους μέθοδο υπολογισμού του γεωγραφικού μήκους. Επιπρόσθετα, τη μεγαλύτερη επιρροή στην κριτική επιτροπή η οποία θα απένεμε το έπαθλο την ασκούσε τώρα ένας αστρονόμος, ο Νέβιλ Μάσκελιν. Το ρολόι του Χάρισον δοκιμάστηκε με έναν διάπλου του Ατλαντικού που διήρκεσε 81 ημέρες. Πώς τα πήγε; Έχασε μόλις πέντε δευτερόλεπτα! Μολαταύτα, οι κριτές καθυστερούσαν την απονομή του επάθλου, ισχυριζόμενοι ότι είχαν παραβιαστεί ορισμένοι κανόνες και ότι η ακρίβεια του ρολογιού ήταν καθαρή σύμπτωση. Ως αποτέλεσμα, ο Χάρισον έλαβε μόνο ένα μέρος του επάθλου. Εν τω μεταξύ, το 1766 ο Μάσκελιν δημοσίευσε πίνακες με τις προβλεπόμενες θέσεις της σελήνης, βάσει των οποίων οι θαλασσοπόροι μπορούσαν να υπολογίσουν το γεωγραφικό τους μήκος μέσα σε μισή ώρα μόνο. Ο Χάρισον φοβήθηκε ότι θα έπαιρνε ο Μάσκελιν το έπαθλο.

Το 1772, ενεπλάκη σε αυτή την υπόθεση και ένας Βρετανός εξερευνητής, ο πλοίαρχος Τζέιμς Κουκ. Στο δεύτερο ιστορικό του ταξίδι, ο Κουκ χρησιμοποίησε ένα αντίγραφο του ρολογιού του Χάρισον και αργότερα ανέφερε ότι αυτό ξεπέρασε κάθε προσδοκία. Εν τω μεταξύ, ο 79χρονος πλέον Χάρισον απογοητεύτηκε τόσο πολύ από το Συμβούλιο Γεωγραφικού Μήκους ώστε προσέφυγε στο βασιλιά της Αγγλίας. Ως αποτέλεσμα, ο Χάρισον έλαβε το 1773 τα υπόλοιπα χρήματα του επάθλου, παρότι επισήμως δεν ανακηρύχτηκε ποτέ νικητής. Πέθανε τρία χρόνια αργότερα, την ημέρα που έκλεινε τα 83 του.

Σε λίγα μόνο χρόνια, ένα ακριβές ναυτικό χρονόμετρο στοίχιζε 65 λίρες. Ναι, το ακατόρθωτο είχε γίνει πραγματικότητα, κυρίως χάρη στην ευφυΐα και στην αφοσίωση ενός επαρχιώτη ξυλουργού.

[Υποσημείωση]

[Διάγραμμα/​Εικόνα στη σελίδα 21]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Υπολογισμός του γεωγραφικού μήκους με βάση την ώρα

6:00 Π.Μ. 12 ΤΟ ΜΕΣΗΜΕΡΙ

ΒΟΡΕΙΑ ΑΜΕΡΙΚΗ ΒΡΕΤΑΝΙΑ

[Εικόνα στη σελίδα 22]

Ο ωρολογοποιός Τζον Χάρισον

[Ευχαριστίες]

SSPL/​Getty Images

[Εικόνα στη σελίδα 22]

Το πρώτο σχέδιο του Χάρισον, ένα χρονόμετρο 34 κιλών

[Ευχαριστίες]

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

[Εικόνα στη σελίδα 22]

Το τέταρτο σχέδιο του Χάρισον, ένα χρονόμετρο 1 κιλού (οι εικόνες δεν βρίσκονται σε κλίμακα)

[Ευχαριστίες]

SSPL/​Getty Images

[Ευχαριστίες για την προσφορά των εικόνων στη σελίδα 20]

Ship in distress: © Tate, London/​Art Resource, NY; compass: © 1996 Visual Language