这一章咱讲讲解决航海计时钟表的英国约古郡的哈里森老爷子的故事！
哈里森
17世纪末的时候，英国的海上贸易随着殖民地的拓展日益的蓬*来。然而，船只因为缺乏有效的海上定位方法，失事频繁。最严重的一次海难发生在1707年，有四艘皇家海军的船队在即将返回英国前触礁沉没了。死亡超过了2000人，举国上下都为之震惊。要求社会各界解决精度问题的声浪越来越大。
所以迫使英国国会祭出了重赏，这个呢，就是非常有名的经度大奖，1714年7月8号，英国国会通过了一项法案，悬赏高额的奖金：征求能解决经度问题的实用的方法。这个办法呢，必须从大不列颠岛驶向西印度群岛的船只上来进行测试。
如果误差在一度，也就是四分钟以内，就可以得到奖金1万英镑；
误差如果在0.75度，也就是三分钟以内，可以得到15000英镑；
误差如果在两分钟，也就是零点五度以内，就可以获得全额奖金2万英镑。
官方呢，同时成立了经度委员会，负责把关审核。最终啊，这个难题被英国的一个乡下的钟表匠，这个人叫哈里森，他所破解了。哈里森呢，出生在英国的约克郡，他的父亲是个木匠，所以从小耳濡目染，他很快的就展露出来自己在机械设计方面的天赋。
约翰·哈里森
一个乡下的钟表匠，因为解决航海计时钟表精度问题从而获得1714年英国的“经度大奖”，从在名留青史。
约翰·哈里森
当时呢，许多机械还都是拿木头做的，他20岁的时候完成了生平第一个木制的立钟
英国古典木钟
他和他的弟弟詹姆士搭档，两人在1720年的时候设计了许多的立钟。有些啊，到今天还在运转呢，那为了克服热胀冷缩所造成的钟摆长度的变化，阿里森呢，就发明了两种膨胀系数不同的金属，用它们交错来制成摆棍儿。这样儿呢，就使得摆钟的准确度大幅提高到每个月只有一秒的误差。那在这个时候呢，经度大奖的消息传到了偏僻的约克郡，如果哈里森能制造出来一台又便于携带，同时呢又能够走时准确的时钟，经度的问题就可以解决了。不过呀，他首先得面对最大的困难。也就是全身的摇摆造成钟摆周期不定的问题。为了解决这个问题呢，哈里森在摆钟里头添加了一个平衡装置，用一个弹簧把两个平衡杆上下相连。这样呢，钟体本身的运动如果对其中一个平衡杆产生了影响，就会由另外一个平衡杆给补偿回来，从而使得时钟的规律性就不再受到钟体的摆动而影响了。所以哈里森的第一个航海计时器H1出炉了。H1呢，基本上是他在木质的时钟的一个用金属做的翻版，靠发条来驱动。
哈里森制造的第一个航海计时钟（H1）
哈里森制造的第一个航海钟（H1）
1736年的时候，哈里森牛刀小试，带着H1从葡萄牙的里斯本登船航行到了牛津。H1的表现呢，还不错。
不过追求完美的他呀，没有要求经度委员会正式进行测试。而是申请了一些经费，制造了第二个计时器，第二个计时器呢，命名为H2，原理和H1比较相似，但是体积和重量都更大。工作了三年，他才发现平衡杆并不能够完全的抵消船身摇摆所造成的影响，必须要改成平衡轮才可以。
于是他又申请经费制造第三个计时器，这个H3呀，可是花了他19年的功夫。最终呢，也没能破解经度问题，不过呢，由它产生出来的几项发明，比如像双金属条和抗摩擦的滚珠轴承等等，那在今天的许多机器里面依然可以见到，所以呀，也没算是白忙活。
到1753年的时候，哈里森请钟表匠根据他的设计制作了一个私人用的表。目的呢，是协助他测试一下H3，可是没想到无心插柳柳成荫啊，哈里森发现，只要稍作改良，这只表就能成为出色的计时器了，这个就是最终破解精度问题的H4了。
哈里森制造的第四个航海计表（H4）与绕组曲柄
H4的直径呢，只有13公分，重1.45公斤，就像一个大型的怀表。1761年H4发明的时候，哈里森已经68岁了，他再也经不起海上的折腾，所以呀，就由他的儿子威廉代劳。威廉两次带着H4航行到了西印度群岛。H4的表现都远远超过了经度大奖的要求，按理说他是可以赢得全部奖金的，可是委员会呢，却一再的刁难。
后来呀，年过七旬的哈里森和威廉又造了H5，同时呢，有一个叫做肯道尔的人，他也模仿H4制造了一个后来称之为叫做K1的计时器。1772年79岁高龄哈里森向英王乔治三世诉苦。倾听过他的遭遇以后，国王十分的震怒，他自己在皇宫当中测试哈里森的表，在1772年5月到七月之间的十个星期里头，他发现这个表的误差一天只有0.3秒。国王于是命令国会给哈里森颁发全额的奖金。最终啊，到1773年的时候，在他80岁的时候，他领到了国会因为他的贡献成就而颁给他的8750英镑，还不是剩下的一半奖金1万英镑。不过呢，算是承认了他解决了经度问题。
从此，哈里森的大名就和他的航海计时器一块儿永垂不朽了，值得一提的是啊，肯道尔的K1在1772年的时候随着库克船长出海进行了第二次的发现之旅。
库克船长
在长达三年的航海过程当中。库克的足迹遍布了大洋洲和南极洲，然而不论天气怎么变化，环境怎么恶劣，K1每天的误差从未超过八秒，所以呢，库克船长非常的赞赏这样一只表。哈里森在库克归来以后的第二年去世了，那在他去世以前呢，亲眼目睹了他的航海计时器受到了当代最伟大的航海家的肯定，对于一个穷其一生追求精确航海计时器的天才来说，再也没有比这个更崇高的赞美了。
从此以后，船长们只要带着航海计时器出海，就可以根据时差推算自己所在的经度。而哈里森发明的这几个计时器到今天还陈列在格林威治天文台的航海博物馆里面。
哈里森发明的H1钟表。图源：英国国家海事博物馆
哈里森发明的H4钟表。图源：英国国家海事博物馆
经纬度的故事啊，显示了科学对于人类文明产生的影响。西方世界从15世纪开始，经过科学上的一连串的进展和发明，使得天文学、航海学等都趋于完备，因而掌握了判断经纬度的方法。从此以后，大洋不再是不可跨越的屏障，海权时代的序幕于此揭开！
西方列强的势力不再局限于大陆，而是乘风破浪，向着全世界拓展。英国之所以能够成为称霸全球的日不落帝国，与其说是靠着坚船利炮，还不如说是扎根于科技的实力。这些都值得我们去学习！
