Гринвичское время и открытие долготы - Дерек Хауз

Примерно в 1730 г. Гаррисон приехал в Лондон, где и узнал подробнее об огромных наградах, обещанных парламентом за решение проблемы определения долготы в море. Один из способов решения этой проблемы лежал как раз в области точного хранения времени. Гаррисон был представлен королевскому астроному Галлею (являвшемуся также членом Совета по долготе) и Джоржу Грэхему (1673-1751), самому известному часовому мастеру тех дней, бывшему одно время партнером Томаса Томпиона. Узнав о тяжелом материальном положении Гаррисона, Грэхем ссудил ему деньги и уговорил Ост-Индскую компанию и Карла Стэнхоупа (сына графа Стэнхоупа, сыгравшего 25 лет назад ведущую роль в принятии закона о долготе) выдать Гаррисону некоторую сумму денег для изготовления первых морских часов.

Сейчас морские хронометры Гаррисона принято классифицировать по типу их устройства: H1 Н2 и т.д.; этого мы будем придерживаться и в нашей книге. Хронометр Ht с тяжелым механизмом в 5 фут высотой был изготовлен в 1735 г. При содействии Галлея и Грэхема Совет по долготе организовал морское испытание этого хронометра. Сам Гаррисон плавал в 1736 г. со своим хронометром в Лиссабон и обратно на кораблях «Центурион» и «Орфорд». Хронометр показал хорошие качества, но Гаррисон был не вполне им доволен, да и для получения высокой награды, согласно закону о долготе, требовалось проверочное испытание в рейсе до Вест-Индии. На собрании Совета 30 июня 1737 г. - самом первом, протоколы которого сохранились, - Гаррисону было выделено 250 ф.ст. на изготовление других «морских часов» и была обещана более крупная сумма в случае, если часы покажут высокое качество. Хронометр Я 2 Гаррисон сделал в 1739 г., но не удовлетворился его качеством и предложил изготовить третий механизм. Несмотря на продолжительные сроки работы-изготовление Я3 заняло девятнадцать лет, - Совет и Королевское общество поверили в Гаррисона и выплатили ему в общей сложности 3 тыс. ф.ст. в период 1741-1762 гг., а также присвоили ему в 1749 г. высочайшую награду, медаль Копли, как «автору самого важного научного открытия или вклада в науку, достигнутого путем эксперимента или иным способом».

19. Первый морской хронометр Гаррисона H1 1735 г., вместе с выигрывшим приз H4, 1759 г. (в центре), копией хронометра Кендалла (К1, 1769 г., справа), которую капитан Кук брал с собой в путешествие, и вторым хронометром Кендалла (К2, 1771 г., слева), взятым в 1789 г. бунтовщиками в Боунти на о. Питкэрн. (Национальный морской музей.)

В июле 1760 г., в разгар Семилетней войны, Гаррисон заявил, что хронометр Н3 готов для испытаний, предусмотренных законом о долготе от 1714 г., т.е. готов к плаванию в Вест-Индию, и одновременно представил большие часы, известные сегодня под знаком Н4, которые, как утверждал Гаррисон, «превзошли все его ожидания» [44]. Для завершения работы над Н4 - поскольку Н3 и Н4 было решено испытать совместно - Совет выделил еще 500 ф.ст., увеличив таким образом общую сумму, выданную Гаррисону с 1737 г., до 3250 ф. ст. 18 ноября 1761 г. часы, на которые решил сделать ставку Гаррисон, были погружены на корабль «Дептфорд» и в сопровождении его сына Уильяма (Джону было уже 68 лет) отправлены на Ямайку. 3 марта 1762 г. они вернулись назад в Портсмут.

Хотя Гаррисон, изготовив хронометр Н4, выполнил условия закона от 1714 г., Совет рассудил иначе и выплатил ему только 1500 ф. ст. с обещанием выдать остальные 1 тыс. ф. ст. после проведения дальнейших испытаний. 8 апреля 1763 г. получает королевскую санкцию постановление парламента, согласно которому Гаррисону предлагается 5 тыс. ф. ст. за ознакомление с секретом часов экспертной комиссии, назначенной парламентом [45]. Это вызвало такой живейший интерес, что даже Парижская Академия наук прислала своих представителей для участия в этом событии, несмотря на соперничество Англии и Франции в области техники. В том же году был опубликован «Британский морской путеводитель» Маскелайна, содержащий конкурирующий метод определения лунных расстояний, и Гаррисон усматривал в этом опасность для себя: кто-то другой, возможно даже сам Маскелайн, может выиграть главный приз, обойдя Гаррисона с его уже готовым методом хранения времени. Поэтому Гаррисон решил отказаться от 5 тыс. ф. ст., предложенных парламентом, и не открывать свои секреты, а вместо этого настаивать на втором испытании хронометра при путешествии в Вест-Индию, которое могло бы помочь ему целиком получить награду в 20 тыс. ф.ст.

Следующее испытание проходило на корабле вооруженных сил Его Величества «Тартар», отплывшем из Портсмута к острову Барбадос 28 марта 1784 г.; на борту его находился хронометр Н4, который, как и в первый раз, сопровождал Уильям Гаррисон. Были соблюдены самые тщательные предосторожности, обеспечивающие беспристрастность испытания: для определения долготы Барбадоса путем наблюдений на суше был послан Маскелайн; для проведения наблюдений в Портсмуте перед отплытием, по предложению Гаррисона, были использованы очень точные часы, изготовленные Джоном Шелтоном (такие же часы Маскелайн взял с собой на Барбадос) [46].

История борьбы Гаррисона за обладание наградой слишком длинна, чтобы рассказывать ее здесь целиком. Поэтому мы сразу перейдем к результатам последних испытаний Н4. Эти результаты полностью удовлетворили требованиям закона от 1714 г., но, несмотря на это, Совет не решился рекомендовать выплату приза в сумме 20 тыс. ф. ст. без дальнейших испытаний хронометра Н4, которые окончательно бы подтвердили, что полученные результаты не являются случайными. В мае 1765 г. парламент принял новое постановление, существенно изменившее правила игры: Гаррисон сможет получить 10 тыс. ф. ст. при условии, что он откроет свои секреты и передаст все устройства для определения долготы королевскому астроному, т.е. самому Маскелайну, а остальные 10 тыс. ф. ст. будут ему выплачены, «когда будет изготовлен другой хранитель времени подобного типа», обеспечивающий точность в 30 миль при определении долготы [47]. Этим же решением парламента назначалось вознаграждение вдове Майера и Эйлеру, а также предписывалось Совету подготовить и опубликовать «Морской альманах». Гаррисон не терял присутствия духа, хотя в то время ему было уже 72 года, а его зрение и общее самочувствие оставляли желать лучшего. И все же ему пришлось подчиниться новым условиям: часы Н4 были переданы для испытаний в Гринвич, а затем для копирования главному лондонскому часовых дел мастеру Ларкаму Кендаллу. Тем временем Гаррисон вместе с сыном приступил к изготовлению еще одних долготных часов Н5 и через пять лет закончил их.

Замечательная история произошла с изготовленной Кендаллом копией часов Кг во время второго путешествия капитана Кука [одна из основных задач при этом состояла в испытании часов К1 и трех хронометров Джона Арнольда (1736-1799); Гаррисон отказался предоставить для этого испытания свой новый хронометр Н5] [48]. В этом путешествии, проходившем в Атлантическом океане и тропических водах и продолжавшемся около трех лет, часы К1 зарекомендовали себя великолепно: суточное уклонение их хода никогда не превышало 8 с (две морские мили на экваторе). Когда путешествие подходило к концу, Кук писал с мыса Доброй Надежды секретарю адмиралтейства: «Часы мистера Кендалла превысили ожидания даже самых рьяных их защитников; этот инструмент, показания которого корректировались по лунным наблюдениям [Кук имел новый «Морской альманах»], являлся нашим верным проводником через все превратности и климаты» [49]. С еще большей восторженностью отзывался о часах Уильям Уэйлс, астроном из Совета по долготе, который плавал вместе с Куком на корабле «Ризолюшн»: «Из предшествующего отчета очевидно, что изумительная точность часов гениального изобретателя продемонстрировала развитие этой отрасли механики с 1762 г., т.е. всего за 3 года; между тем остались возможности для дальнейших усовершенствований [часов] другими мастерами своего дела, но пусть никто из них не хвастается тем, что превзошел его [Гаррисона] до тех пор, пока их механизмы не подвергнутся столь же суровым испытаниям» [50].

20. Хронометр Кендалла К1, который хранится в Национальном морском музее в Гринвиче

Между тем Гаррисон предпринял смелый шаг и обратился лично к Георгу III. В результате король распорядился испытать часы Я 5 в своей личной обсерватории в Ричмонде, называемой сегодня обсерваторией Кью. Когда до короля дошло известие о часах Гаррисона, он воскликнул: «Ей богу! Гаррисон, я посмотрю, насколько вы правы!» Наконец, в июне 1773 г. в соответствии с законом о долготе восьмидесятилетнему Гаррисону была выплачена награда в размере 8750 ф. ст., т.е. на 1250 ф. ст. меньше того, на что он рассчитывал (через несколько лет он все же получил всю сумму 22 500 ф. ст., утвержденную законом от 1714 г.).

Джон Гаррисон скончался 24 марта 1776 г., за восемь месяцев до возвращения Кука из плавания, которое вне всяких сомнений доказало возможность изготовления удовлетворительных по своей точности долготных часов. Часы, сделанные Гаррисоном, являлись опытными образцами и поэтому стоили очень дорого. Эти часы служили образцом для молодых мастеров, конструирующих хронометры (как эти часы стали теперь называться), достаточно дешевые, чтобы быть по средствам каждому штурману. В те далекие дни имена Джона Арнольда, Томаса Ирншоу и Томаса Маджа произносились с большим уважением. Их хронометры стоили около 60 гиней (у Маджа несколько больше), тогда как Кендалл получил за изготовленную им копию часов Я4 500 ф. ст. Все эти мастера получили награды от Совета по долготе за усовершенствования в конструкциях хронометров, но никто из них, между прочим, не воспользовался нововведениями Гаррисона. Арнольду принадлежит первенство в применении промышленных способов выпуска часов, обеспечивающих строгий контроль качества, которые вполне можно назвать массовым производством. Вместе со своим сыном Арнольд изготавливал хронометры такого качества, что они в течение 50 лет широко применялись на кораблях всего мира; Ирншоу в этом деле почти не отставал от Арнольда.