Kampen om lengdegraden

Den 22. oktober 1707 var en skvadron med britiske marineskip på vei mot Den engelske kanal. Men de feilberegnet sin posisjon. Hva førte det til? Fire skip forliste ved Scillyøyene, en øygruppe i Atlanterhavet, sørvest for Land’s End i England. Nesten 2000 mann mistet livet.

SJØMENN på den tiden kunne lett beregne breddegraden – hvor langt nord eller sør de var fra ekvator. Men de hadde ingen nøyaktig metode for å beregne lengdegraden – hvor langt øst eller vest de hadde seilt. I begynnelsen av 1700-tallet var det hvert år flere hundre skip som krysset Atlanteren, og forlisene var mange. Men det var den store ulykken i 1707 som gjorde at Englands kloke hoder for alvor begynte å konsentrere seg om lengdegradsproblemet, som det ble kalt.

I 1714 utlovte det britiske parlamentet en belønning på 20 000 pund til den som kunne finne en nøyaktig metode for å bestemme lengdegraden til sjøs. Den belønningen ville i dag tilsvare mange millioner kroner.

Forlokkende vanskelig

Å finne ut lengdegraden var ekstremt vanskelig, for det krevde at man kunne avlese tiden helt presist. For å illustrere det: Tenk deg at du bor i London. Klokken tolv på dagen får du en telefon fra en som bor på samme breddegrad som deg, men hos henne er klokken seks om morgenen. Hun ligger altså seks timer etter deg. Du kan tilstrekkelig om geografi til helt riktig å komme fram til at hun bor i Nord-Amerika, der solen er i ferd med å stå opp. Tenk deg nå at du vet hva hennes lokaltid er eksakt, på sekundet, ikke hva den er etter en grovt inndelt tidssone, men etter hennes faktiske posisjon i forhold til solen. Da ville du helt nøyaktig kunne regne ut hvilken lengdegrad hun er på.

I mange hundre år har en navigatør hvor som helst på jorden kunnet fastslå at klokken er tolv på dagen, ved rett og slett å se på solen. Hvis han også visste nøyaktig hva klokken var hjemme, kunne han beregne lengdegraden med et maksimalt avvik på inntil cirka 50 kilometer. Det var faktisk den nøyaktighetsgraden som krevdes etter en seks uker lang sjøreise for at man skulle få den tidligere nevnte belønningen.

Utfordringen var imidlertid å vite nøyaktig hva klokken var hjemme. Navigatøren kunne ha med seg et pendelur, men det ville ikke fungere på et skip som ble kastet hit og dit ute på havet, og klokker med fjær og hjul var ennå  unøyaktige og forholdsvis enkle. En annen faktor var at klokkene ble påvirket av temperatursvingninger. Men hva med det store urverket rundt oss – himmellegemene, deriblant månen?

En «astronomisk» oppgave

Astronomer framsatte en teori for måling som ble kalt måneavstandsmetoden. Den innbefattet at man utarbeidet tabeller som skulle hjelpe navigatører til å beregne lengdegraden ut fra månens posisjon i forhold til bestemte stjerner.

I over hundre år kjempet astronomer, matematikere og navigatører med problemet, men kompleksiteten ved det hele gjorde at det gikk sakte framover. På grunn av de formidable hindringene kom «det å oppdage lengdegraden» til å bli et begrep for tilsynelatende uløselige problemer.

En tømmermann tar utfordringen

En landsens tømmermann, John Harrison, fra det lille stedet Barrow Upon Humber i Lincolnshire, bestemte seg for å gi seg i kast med lengdegradsproblemet. Harrison var ikke fylt 20 år da han i 1713 fullførte et pendelur, som han hadde bygd nesten utelukkende av tre. Senere oppfant han mekanismer som reduserte friksjonen og kompenserte for temperatursvingningene. Datidens aller beste klokker hadde en feil i tidsmålingen på et minutt i løpet av en dag, men Harrisons klokker var så nøyaktige at de hadde en feilmargin på bare ett sekund i løpet av en måned. *

Harrison begynte så å konsentrere seg om de utfordringer som var knyttet til det å kunne måle tiden nøyaktig når man var til sjøs. Etter at han hadde spekulert på saken i fire år, reiste han til London for å legge fram sitt forslag for Lengdegradskommisjonen, som hadde fått fullmakt til å tildele belønningen. Der ble Harrison introdusert for den kjente urmakeren George Graham, som sjenerøst gav ham et rentefritt lån, slik at han kunne bygge et ur. I 1735 presenterte Harrison verdens første nøyaktige skipskronometer for et begeistret Royal Society, et selskap som bestod av de mest framstående vitenskapsmennene i Storbritannia. Uret veide 34 kilo og skinte i messing.

Harrison og hans ur ble sendt på en prøvetur, en overfart til Lisboa – ikke til Vestindia, som var kravet for å få belønningen – og uret fungerte utmerket. Han kunne ha krevd en prøvetur over Atlanteren med én gang for å bevise at hans ur var verdt belønningen. Den eneste som kritiserte uret under Lengdegradskommisjonens første møte, var faktisk Harrison selv! Som den perfeksjonist han var, mente han at han kunne forbedre konstruksjonen. Han bad derfor bare om litt penger og mer tid, slik at han kunne bygge et enda bedre ur.

 Seks år senere fikk Harrisons andre kronometer, som veide 39 kilo og hadde flere forbedringer, full støtte av Royal Society. Men Harrison, som nå var 48 år, var fremdeles ikke fornøyd. Han vendte tilbake til verkstedet sitt, og de neste 19 årene arbeidet han intenst på en tredje, ganske annerledes, modell.

Mens Harrison arbeidet på sin store og tunge tredje modell, oppdaget han noe nærmest ved en tilfeldighet. En annen urmaker hadde bygd et lommeur med utgangspunkt i Harrisons design. Man hadde alltid tatt for gitt at store ur var mer presise enn lommeur, men det nye uret gikk svært presist, og dette forundret Harrison. Så da det endelig, i 1761, ble arrangert en prøvetur over Atlanteren, satset han ikke på sin tredje modell, men på en fjerde modell – et kronometer som veide omkring 1 kilo, og som var basert på lommeurets design. Harrison skal ha sagt: «Jeg takker Den Allmektige Gud av hele mitt hjerte for at jeg har levd så lenge at jeg til en viss grad har kunnet fullføre dette.»

Urettferdig bedømmelse

Men på dette tidspunktet var astronomene nær ved å lykkes med sin metode for å bestemme lengdegraden. Den som nå dominerte den gruppen av dommere som var bemyndiget til å tildele premiesummen, var dessuten en astronom, Nevil Maskelyne. Uret til Harrison skulle testes ut på en 81 dager lang overfart over Atlanterhavet. Hvordan gjorde uret det? Det mistet bare fem sekunder! Likevel drøyde dommerne med å gi Harrison prisen. De hevdet at visse regler var blitt brutt, og at det bare var flaks at uret var så nøyaktig. Han fikk derfor bare en del av premiesummen. I mellomtiden, i 1766, utgav Maskelyne tabeller over månens forventede posisjoner. Disse tabellene satte navigatører i stand til å regne ut lengdegraden på bare en halv time. Harrison var redd for at Maskelyne skulle ta prisen selv.

I 1772 kom så den britiske oppdagelsesreisende kaptein James Cook på banen. På sin andre historiske reise brukte Cook en kopi av uret til Harrison, og han rapporterte etterpå at uret hadde overgått alle forventninger. Harrison, som nå var 79 år, ble imens så frustrert over Lengdegradskommisjonen at han henvendte seg til kongen av England. Det førte til at han i 1773 fikk resten av pengene, men han ble aldri offisielt erklært som vinner. John Harrison døde tre år senere, den dagen han ble 83 år.

Noen år senere kunne man få kjøpt nøyaktige skipskronometre for 65 pund. Ja, det umulige var blitt mulig, for en stor del takket være en landsens tømmermann og hans genialitet og engasjement.

[Fotnote]

[Illustrasjon/bilde på side 21]

(Se den trykte publikasjonen)

Man kan bestemme lengdegraden ved hjelp av tiden

06.00 12.00

NORD-AMERIKA STORBRITANNIA

[Bilde på side 22]

Urmakeren John Harrison

[Rettigheter]

SSPL/Getty Images

[Bilde på side 22]

Harrisons første modell, et kronometer som veide 34 kilo

[Rettigheter]

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

[Bilde på side 22]

Harrisons fjerde modell, et kronometer som veide omkring 1 kilo (ikke naturlig størrelse)

[Rettigheter]

SSPL/Getty Images

[Bilderettigheter på side 20]

Skip i havsnød: © Tate, London/Art Resource, NY; kompass: © 1996 Visual Language