a tudomány és a történelem

John Harrison véget vetett egy navigációs problémának, hogy miként lehet mérni a hosszúságot. Az előítéletek megakadályozták abban, hogy összegyűjtse az ígért díjat: a csillagászok betolakodóként tekintettek rá

Az 1884-ben Washingtonban megrendezett Nemzetközi Meridián Konferencia küldöttei

órás

Anglia a tizenhetedik században élt a politikai és gazdasági pompás időszakban. Tengerészeti flottája uralta az Atlanti-óceánt, és a többi hatalom kereskedelmi és katonai érdekeit vezette. II. Károly király 1675-ben megalapította a Királyi Obszervatóriumot, sürgeti a felelősöket, hogy oldják meg a navigáció egyik fő problémáját: határozzák meg a hosszúságot, vagyis egy képzeletbeli vonalat (meridián), amely a keleti-nyugati távolságot minden navigátorához egyformán jelöli.

A földrajzi szélességet (észak-déli irányban) a nap, a csillag vagy a Föld egyenlítőjének helyzetének köszönhetően mindig könnyű volt megállapítani, de a hosszúsággal nem ez volt a helyzet. Minden kultúra úgy döntött, hogy beállít egy várost vagy földrajzi pontot könnyen megtalálható és használható referenciaként a tengeri utazások során.

II. Károly angol király portréja.

A csillagozás a legelterjedtebb orientációs módszer volt az ókor óta minden nép. A felhős vagy viharos éjszakák és a kevéssé ismert féltekéken való navigáció azonban egyre inkább szükségessé tette egy olyan hely rögzítését a térképen, amely egyetemes referenciaként szolgál. Mindenekelőtt a hajótörés miatti veszteségek és gazdasági veszteségek elkerülése érdekében.

Az angol tengerészek által a hosszúság meghatározásához alkalmazott egyik módszer a helyi idő és a választott származási meridián idejéhez való viszonyítás volt. Erre voltak a kronométerek, amelyeket a navigátorok a vitorla indulása előtt beállítottak a Temzén, amikor meglátták a vörös gömböt, amelyet a Királyi Obszervatórium a tetejére helyezett: lefelé ereszkedett: délután egy óra volt. A stopperek azonban hosszú utak során haszontalanok voltak, mivel a nyomás, a páratartalom, a mozgás és a hőmérséklet változásai miatt ezek megváltoztak.

A másik megoldás a klasszikus - és nem túl szigorú - volt helyi időszámítás bárhol a Földön valamilyen csillagászati ​​jelenség megfigyelésével.

Az első munkák, amelyek a hosszúságot megtalálták, a csillagok és mozgásuk tanulmányozására irányultak

Katalógustól jutalomig

Az első tudományos munkák, amelyek megtalálták a kívánt hosszúságot, erre a második lehetőségre irányultak: a csillagok és mozgásuk részletes tanulmányozására. Így kezdettől fogva az egymást követő a Királyi Obszervatórium igazgatói csillagkatalógusok készítésének szentelték magukat.

Közülük az első a csillagász volt John Flamsteed, aki mintegy háromezer csillag pozícióját rangsorolta és megfigyeléseiben elkezdte használni az órát. Utódai, Edmond Halley és James Bradley, folytatták ezt a munkát, és igyekeztek megfigyeléseiket a lehető legnagyobb mértékben rendszerezni, és egyre pontosabb eszközökkel.

A bolygók felfedezése

A lapos Föld igazi története

A probléma azonban továbbra is fennállt. Az 1707-es haditengerészeti katasztrófa, amelyben négy Királyi Haditengerészet hajója tévedt és 2000 ember halt meg, felizgatta a kormányt. Ezért 1714-ben a brit parlament létrehozta a Hosszúsági Bizottságot, és felajánlotta a 20 000 font jutalom mindenkinek, aki bemutatja a tenger hosszúságának meghatározására szolgáló módszert minimális hibahatárral.

John Harrison kézműves portréja.

Harrison órája

A korabeli angol tudósok kénytelenek voltak megoldást találni. De ez nem csillagász vagy matematikus kezéből származott, amint az logikus lett volna, hanem egy asztalos és órás kézművesből származott Lincolnshire-ből: John Harrison.

Ő tervezte a H4 órát, javítva mások előnyeit, amelyek több mint harminc év alatt fejlődtek ki. Ez egy inga nélküli óra volt, kicsi és pontos mechanizmussal, amely nem függ össze azoknak a variációkkal, amelyek ezen eszközöknek addig voltak, amikor helyet cseréltek.

Harrison H4 zsebórája volt, de nagyobb (13 cm átmérőjű és 1,45 kg súlyú), és fia, William tesztelte. egy Angliából Jamaicába tartó út során, amelyben az óra mindössze 5,1 másodperccel késett.

1764-ben William Barbados felé indult a H4 második változatával, amely szinte elhanyagolható, 39,2 másodperces hibát rögzített egy 47 napos utazás során. Ez több mint megfelelt a követelményeknek a Hosszúsági Bizottság, amely azonban nem volt hajlandó kifizetni Harrisonnak a felajánlott 20 000 fontot, pedig hat szakértő tanulmányozta az óra belső mechanizmusát és kizárta az esetleges csalásokat.

A H4 órát Harrison találta ki.

Warden ezredes és en.wikipedia/CC BY SA-4.0

Sem a bizottság, sem a Királyi Obszervatórium nem bízott egyszerű kézműves találmányában, így az intézményi testület megkövetelte Harrison-tól, hogy egy tekintélyes óragyártót bízzon meg a H4 másolatának elkészítésével, miközben neki még kettőt kellett készítenie. Harrison az akkor ismert szakember, Larcum Kendall mellett döntött, és fiával új modellen kezdett dolgozni.

Annak ellenére, hogy a kapott óra tovább csökkentette a hibahatárt, az A bizottság továbbra is megtagadta tőle a díjat, így a most 79 éves John Harrison III. György királyhoz került. Csillagkutatója, Stephen Demainbray tesztelte a H5-öt, és kivételesnek tartotta, ami azonban nem befolyásolta a bizottság döntését.

A kézműves következő lépése az volt, hogy a Parlamentbe ment. Ez az intézmény végül 8750 font összeget ítélt meg Johnnak, és nyilvánosan megkülönböztette őt a férfitól, aki megoldotta a hosszúság problémáját. E felismerés ellenére, sok tudós még mindig betolakodónak tartotta Harrison-t hogy alig rendelkezett minimális alapképzettséggel.

Harrison órájának köszönhetően Cook tengerészeti térképeket tudott készíteni Ausztrália és Új-Zéland számára

Az akkoriban uralkodó tudományos szakszervezeti véleménynek új hátránya volt, amikor 1772-ben, Cook kapitány második, csendes-óceáni útjára elvitte a H4 másolatát. Harrison órájának köszönhetően Cook tengerészeti térképeket tudott készíteni Ausztrália és Új-Zéland számára. Ezzel végérvényesen bebizonyította, hogy a hosszúságot órával lehet mérni, anélkül, hogy a csillagászat komplex ismeretére lenne szükség.

James Cook, az antipódusok meghódítója

Az ipari forradalom

Ugyanakkor a kialakulóban lévő ipari kornak kevesebb véletlenszerű ütemezésre volt szüksége, mint az "alkonyat" vagy a "kakasvarjú", hogy gyárait megnyissa vagy precíziós mozgásgépeit működtesse. Megkezdődött a gépek kora, és az élet kezdett távolodni a természet ritmusától.

Ha a navigáció szükségessé tette volna a stabil térbeli és időbeli elhelyezkedést, akkor a vasút megjelenése időmérést igényel, amelyet az egész ország megoszthat. Addig minden egyes brit városnak megvolt a maga rendszere, amely az évszakoknak megfelelően a nap hosszától függ. A vonattal a lakosságnak először volt alkalma a napnál gyorsabb utazásra, így az utasnak különféle helyi időknek megfelelően kellett módosítania az óráját.

Óra a londoni King's Cross állomáson.

Oxyman/CC BY SA-3.0

A probléma véget ért 1840-ben, amikor a hivatalos greenwichi időt vezették be Nagy-Britanniára. A skót és a walesi tiltakozás nem sokáig várat magára, mivel az angolok még egy betolakodását látták szokásaikban. Az a tény, hogy onnantól kezdve a Royal Greenwich Obszervatórium távíró segítségével óránként kommunikált az egész országgal.

A pontos idővel kapcsolatos viktoriánus megszállottság nem volt hallható. Személyes karóra lehetősége, anélkül, hogy a templomi harangok, kastélyok vagy kolostorok által kibocsátott jelektől vagy a napórák árnyékától függene, újdonság volt ez is.

Ha az angliai időprobléma fontos volt, akkor sokkal inkább az volt Egyesült Államok és Kanada, ahol a vonatok naponta több száz kilométert haladhatnak kelet-nyugati irányban. Az utazás során a különböző helyi menetrendek következtek, amelyek elérhetik a 300-at, és amelyeket egyes vasúttársaságok egyszerűsítés céljából 100 időzónában osztottak el.

Ez a kaotikus rendszer motiválta, hogy 1883-ban, Az Egyesült Államok saját területén négy időzónára osztja az első felosztást a 75, 90, 105 és 120 meridiánok határozzák meg, Greenwich-et 0 meridiánnak tekintve. Ezzel egy évvel előre számoltak a nemzetközi döntésről.

Óra és standard mérések a Greenwichi Királyi Obszervatóriumban.

Alvesgaspar/CC BY SA-3.0

A fő meridián

1884-ben Washingtonban megtartották a Meridian Nemzetközi Konferenciáját, 25 ország képviselőivel. Ebben sés hivatalosan megállapította, hogy Greenwich volt a "főmeridián" helye, vagyis a bolygó nulla hosszúsága. Az igazság az, hogy ez a meridián akkor is megjelent a világ tengerén közlekedő hajók kétharmadának tengerészeti térképén. A másik harmad más városokat használt referenciaként (Cádiz, a spanyolok esetében, bár máskor Tenerife, El Hierro és Cartagena).

A bolygót 24 időzónára osztották fel, 15º távolságra egymástól, és a 24 és 0 óra közötti határértéket a 180º-os meridián közelében, a Greenwich-től szemközti oldalon határozták meg. Ez volt az UT rendszer alapja (Világidő) GMT alapján (Greenwichi idő), ezzel a város obszervatóriumát jelölve a világ hivatalos idejére.