經線儀

18世紀早期，如何在海面上測量經度依舊是個懸而未決的難題。這是因為，儘管擺針能夠在陸地上準確測量，但是它在起伏不定的海面上卻無法做到這一點。許多船隻因此而迷失方向。英國海軍部決定必須儘快對此採取對策。1713年，議會懸讓·皮卡德1669年的套管式象限儀賞二萬英鎊獎勵能夠解決這個問題的能工巧匠。

英格蘭術匠兼發明家約翰·哈里森接受了這個挑戰。經過7年的辛勤工作，他終於製成了經線儀。1735年，經線儀出海試用數次後，被證實十分精確。約翰·哈里森因此獲得了鉅獎。

哈里森研製的經線儀和18世紀30年代約翰·哈德雷研製的六分儀使人們有可能獲得更加精確的地圖和海圖。人們的航海能力從此也得到了極大的提高。

1693年，約翰·哈里森出生於英國的一個木匠家庭。20歲那一年，哈里森完成了他的第一塊鐘錶的製作，那隻表與近現代由金屬齒輪構成的鐘表不同，它完全是由木頭構成的，這種材料對當時的工匠來説並不是奇怪的。在18世紀20年代，約翰·哈里森和弟弟詹姆斯設計了一系列精良的鐘表，目的是要看一看人類的智慧會到達什麼樣的設計水平。通過發明出以青銅和鋼作為金屬絲的鐘擺杆，哈里森解決了天氣冷熱對鐘錶記時快慢的影響。他們設計的鐘表可以達到每個月只有一秒鐘的誤差，超過了當時倫敦最優良的鐘表。 ^[1] 

優秀的人才總是尋覓更大的挑戰。當時的經度委員會懸賞2萬英鎊，徵求“能夠在6星期航程結束時判定船舶所在經度的儀器，誤差不得超過30海里”。為了滿足經度委員會的要求，計時器每天的誤差絕對不能超出3秒鐘。哈里森的鐘表雖然在陸地上可以達到這樣的誤差要求，然而要在顛簸的海面上同樣出色，鐘錶還要繼續改進。哈里森決意要贏取這筆獎金。他設計出了摩擦力極小，而且不需要潤滑劑的鐘表，這樣的表不需要清洗，也不會受到船舶顛簸的影響。哈里森前後花費了近四十年的時間，設計出了四架“經線儀”。最好的當然是最後的那架“經線儀四號”，它的直徑僅13釐米，重1.45千克。不要對“經線儀四號”的體重大驚小怪，想一想最早的計算機與當今筆記本電腦的質量差，哈里森的作品已經夠小巧的了。 ^[1] 

1761年，哈里森設計的“經線儀四號”被放置在皇家海軍兵艦“德普特福號”上。軍艦離開英國，向牙買加駛去。由於哈里森年事已高，身體無法經受遠航的折騰，他的兒子威廉代替他隨船操作經緯儀。航行9天之後，威廉根據經線儀計算的經度，向艦長預報説，第二天早晨他們肯定會看到馬德拉羣島。艦長依據自己多年的航海經驗，認為這是不可能的，於是他以5:1的賠率跟威廉打賭，賭他們不會在明日清晨看到馬德拉羣島。經過一夜的焦急等待，伴隨着第二天的晨曦，在海天交際處出現了一道黑影，那正是馬德拉羣島。威廉獲得了賭注。兩個月後，“德普特福號”抵達牙買加，在整個航程中，哈里森設計的計時器誤差僅有5秒鐘。 ^[1] 

走時準確的鐘表問世了，但是，哈里森獲得那筆獎金，卻頗費了一些周折。他沒有受過大學教育，遊離於國家教育體系之外，是一個自學成才的鐘表匠；他出身低微，還帶着地方口音，讓他人將其視作鄉巴佬。在經度委員會成員的眼中，怎麼看哈里森也不像是一個能夠獲得2萬英鎊鉅獎的人。評定者中沒有人懂得哈里森天才的機械設計，因此他連被評價的機會都難以得到。幸運的是，國王喬治三世對哈里森的鐘表非常感興趣，並檢驗了它的準確性。國王發現，哈里森設計的鐘表非常準時，於是指示經度委員會，要尊重哈里森的勞動。最後，哈里森終於得到了一筆獎金，不過不是由經度委員會頒發的，而是由國會獎賞的。事實上，最終沒有人獲得小氣的經度委員會的那筆獎金。 ^[1] 

當然，直到獎金拿到手後，哈里森才將經線儀的設計訣竅公諸於世。這不是因為他熱衷於聚斂錢財，而是因為他要給科學技術、給知識產權以充分的尊重。由於這個延誤，英國著名航海家庫克船長於1768年開始其首度探險之旅時，並未使用經線儀。直到1778年第三次出航，庫克船長才憑藉經度儀的幫助，以極高的精確度測繪了太平洋海域，不但確定了每一個島嶼和每一條海岸線的緯度，也標出了它們的經度。此後，在庫克的地圖和哈里森的經線儀指引下，每一個航海家面對浩瀚的太平洋時，都能找到指定的島嶼，不會再一頭撞上突然出現在眼前的陌生海岸線。當然，也不會一頭撞入暗礁密佈的海區，或者在海洋中像沒頭蒼蠅般東漂西蕩，迷失方向。後面的情況對於水手們是要命的，從這個意義上説，哈里森的發明功德無量。 ^[1]