MORNARI su u ono doba lako mogli odrediti na kojoj se geografskoj širini nalaze, odnosno koliko su udaljeni od ekvatora u smjeru sjevera ili juga. No nisu mogli točno odrediti geografsku dužinu, odnosno longitudu. Drugim riječima, nisu znali koliku su udaljenost prevalili u smjeru istoka ili zapada. Početkom 18. stoljeća Atlantikom su svake godine plovile stotine brodova i često je dolazilo do brodoloma. No tek je tragedija koja se dogodila 1707. potaknula engleske znanstvenike i inovatore da se ozbiljno pozabave problemom određivanja geografske dužine.

Godine 1714. britanski parlament ponudio je nagradu od 20 000 funti onome tko točno odredi geografsku dužinu na moru. Danas bi ta nagrada odgovarala svoti od nekoliko milijuna eura.

Određivanje geografske dužine bilo je iznimno teško jer je za to bilo potrebno odrediti točno vrijeme. Prikažimo to jednim primjerom: Zamislite da živite u Londonu i da vas u podne nazove osoba koja živi na istoj geografskoj širini, no na njenom je satu tek 6 sati ujutro. To znači da je u mjestu gdje se nalazi šest sati manje nego kod vas. Budući da se razumijete u geografiju, ispravno ste zaključili da ta osoba živi u Sjevernoj Americi, gdje Sunce tek izlazi. A sada pretpostavimo da točno u sekundu znate koliko je sati kod nje, ali ne prema vremenskoj zoni u kojoj se nalazi, već prema njenom položaju u odnosu na Sunce. Tada biste mogli vrlo precizno odrediti geografsku dužinu na kojoj se nalazi.

Prije više stoljeća pomorac je mogao s bilo kojeg mjesta na Zemlji odrediti podne jednostavno tako da pogleda gdje se nalazi Sunce. Ako je znao koliko je otprilike sati u luci iz koje je isplovio, mogao je odrediti svoju geografsku dužinu s odstupanjem od oko 50 kilometara. S tolikom je točnošću zapravo trebalo odrediti geografsku dužinu nakon šest tjedana plovidbe da bi se dobila prije spomenuta nagrada.

No problem je bio odrediti koliko je točno sati u polaznoj luci. Pomorac je mogao ponijeti na putovanje sat na principu njihala, no on mu nije koristio kad je brod plovio uzburkanim morem, a satovi s oprugama i kotačićima još su uvijek  bili primitivni i neprecizni. Na satove je utjecala i promjena temperature. No što je s Mjesecom i zvijezdama, koji su također mogli pomoći mornarima da odrede točno vrijeme?

Astronomi su za mjerenje geografske dužine predložili metodu lunarne udaljenosti. Za to je bilo potrebno izraditi mjerne tablice koje bi pomorcima pomogle odrediti na kojoj se geografskoj dužini nalaze, ovisno o položaju Mjeseca u odnosu na određene zvijezde.

Više od stotinu godina astronomi, matematičari i pomorci borili su se s tim problemom, no zbog njegove složenosti napredak je bio prilično spor.

John Harrison, stolar iz sela Barrow Upon Humber u grofoviji Lincolnshire, odlučio se pozabaviti problemom određivanja geografske dužine. Godine 1713, kad još nije imao ni 20 godina, Harrison je izradio sat na principu njihala, i to gotovo u cijelosti od drva. Kasnije je izumio mehanizme kako bi smanjio trenje i neutralizirao djelovanje promjena temperature. U to vrijeme najprecizniji satovi na svijetu odstupali su od točnog vremena jednu minutu dnevno, no Harrisonovi satovi odstupali su samo jednu sekundu mjesečno. *

Harrison se potom posvetio problemu određivanja točnog vremena na moru. Nakon što se time bavio četiri godine, otišao je u London da iznese svoj prijedlog Odboru za longitudu, koji je bio ovlašten dodijeliti nagradu. Ondje je upoznao vodećeg izrađivača satova Georgea Grahama, koji mu je dao velikodušan beskamatni zajam da izradi sat. Godine 1735. Harrison je pred Kraljevskim društvom, koje su sačinjavali najugledniji znanstvenici u Velikoj Britaniji, predstavio prvi točni brodski kronometar na svijetu. Sat je težio 34 kilograma i bio je načinjen od sjajne mjedi.

Harrison je sa svojim satom otišao na probnu plovidbu do Lisabona, a ne do Antila, što je bio preduvjet da bi se osvojila nagrada. Njegov je instrument odlično funkcionirao. Harrison je mogao zatražiti da odmah preplovi Atlantik kako bi pokazao da njegov sat zaslužuje nagradu. Ustvari, na prvom sastanku Odbora za longitudu jedina osoba koja je kritizirala sat bio je sam Harrison. Budući da je bio perfekcionist, smatrao je da može usavršiti svoj model. Stoga je zatražio samo nešto novca i više vremena kako bi izradio još bolji sat.

Šest godina kasnije Harrisonov drugi kronometar, koji je težio 39 kilograma i bio poboljšana verzija prvog modela, dobio je punu podršku Kraljevskog društva. No Harrison, koji je tada imao 48 godina, još uvijek nije bio zadovoljan. Vratio se u svoju radionicu i sljedećih 19 godina radio na trećem, prilično drugačijem modelu.

 Dok je radio na svom masivnom trećem modelu, Harrison je sasvim slučajno došao do zanimljivog saznanja. Jedan izrađivač satova načinio je džepni sat po uzoru na Harrisonov model. Dotad se smatralo da su veliki satovi točniji od džepnih. No Harrison je bio zadivljen točnošću tog novog sata. Stoga je donio zanimljivu odluku. Kad je 1761. konačno organizirana probna plovidba preko Atlantika, nije isprobao svoj treći, već četvrti model — kronometar težak jedan kilogram, koji je bio izrađen po uzoru na džepni sat. Harrison je navodno izjavio: “Od sveg srca zahvaljujem Svemogućem Bogu što sam živio dovoljno dugo da sam ga uspio donekle dovršiti.”

No u to vrijeme astronomi su već skoro uspjeli razraditi svoju metodu određivanja geografske dužine. Osim toga tada je glavnu riječ u stručnom povjerenstvu koje je bilo ovlašteno dodijeliti novčanu nagradu vodio astronom Nevil Maskelyne. Harrisonov sat bio je testiran za vrijeme plovide preko Atlantika, koja je trajala 81 dan. Kako je sat funkcionirao? Kasnio je samo pet sekundi! No članovi povjerenstva odgađali su s uručivanjem nagrade tvrdeći da su neka pravila bila prekršena i da je sat bio precizan samo zahvaljujući pukoj sreći. Stoga je Harrison dobio samo dio nagrade. U međuvremenu je Maskelyne 1766. objavio tablice gibanja Mjeseca koje su omogućavale pomorcima da za samo pola sata izračunaju na kojoj se geografskoj dužini nalaze. Harrison se bojao da će Maskelyne uzeti nagradu.

A onda je 1772. na scenu stupio britanski istraživač, kapetan James Cook. Na svom drugom čuvenom putovanju Cook je koristio kopiju Harrisonovog sata, a kasnije je izvijestio da je sat premašio sva očekivanja. U međuvremenu je Harrison, koji je tada imao 79 godina, postao toliko ogorčen na Odbor za longitudu da se žalio engleskom kralju. Zbog toga je 1773. primio ostatak nagrade iako nikada nije bio službeno proglašen pobjednikom. Umro je tri godine kasnije, na svoj 83. rođendan.

Za nekoliko godina precizni brodski kronometar mogao se kupiti za 65 funti. Da, ono što je izgledalo nemoguće postalo je stvarnost, zahvaljujući ponajviše genijalnosti i predanom radu seoskog stolara.