جون هاريسون، صانع الساعات الذي ابتكر القياس الدقيق لخطوط الطول، وهي المهمة التي فشل فيها علماء الفلك

لا يمكن المبالغة في أهمية الكرونومتر بالنسبة لبريطانيا. إن القدرة على زيادة سلامة الرحلات على متن السفن حولتها من قوة بحرية إلى إمبراطورية عالمية

اليوم، عندما نستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، فإن مشكلة تحديد موقع خط الطول حيث نحن هي مشكلة فلسفية، ولكن على مر التاريخ، كان لها عواقب حياة أو موت.

قبل 325 سنة، في 24 مارس حسب التقويم القديم - وهو التقويم الذي كان يستخدم في بريطانيا العظمى ومستعمراتها، وهو تاريخ يوافق 3 أبريل في التقويم الغريغوري، وهو التقويم المستخدم اليوم في جميع أنحاء العالم - جون هاريسون، صانع ساعات من حيث المهنة، وُلد في يوركشاير، بريطانيا العظمى، واستجاب للتحدي الأكبر المتمثل في دورو - تحديد خط الطول حيث تكون السفن في وسط البحر.

في كتاب "خط الطول" تشرح دوفا سوبيل، رئيسة تحرير القسم العلمي في صحيفة نيويورك تايمز آنذاك: "في عصر الاكتشافات العظيمة، كانت مشكلة خط الطول هي التحدي الأكبر الذي واجه العلماء. "
"لقد رسم العلماء المشهورون - من جاليليو جاليلي إلى إسحاق نيوتن - خريطة للسماء، وهم على يقين من أن هناك يكمن الجواب. ولكن بعد ذلك وقف رجل واحد في وجه المؤسسة العلمية بأكملها، وكان اسمه جون هاريسون، الذي تجرأ على اقتراح حل ميكانيكي - ساعة من شأنها أن تشير إلى الوقت المحدد في وسط البحر، وهو أمر لم تتمكن أي ساعة حتى ذلك الحين من تحقيقه للقيام به حتى على الأرض، وبدأ السباق..."
في الفصل التمهيدي للكتاب، يوضح سوبيل، من بين أمور أخرى، أن خطوط الطول والعرض ظهرت على صور عالمنا بالفعل في العصور القديمة، على الأقل 300 عام قبل الميلاد. وفي عام 150م، قام رسام الخرائط وعالم الفلك بطليموس برسمها على 27 خريطة في أطلسه العالمي الأول. كما سجل أسماء الأماكن حسب الترتيب الأبجدي، وبجوار كل اسم (منطقة) سجل خطوط الطول وخط العرض - بقدر ما استطاع تحديده من أوصاف المسافرين الذين وصلوا في أيامهم.

"بما أن البحارة لم يتمكنوا من تحديد خط الطول الذي كانوا فيه، فقد ضل الكثير منهم طريقهم في البحر. جنحت العديد من السفن وكانت أخرى فريسة سهلة للقراصنة. في عام 1714، عرض البرلمان الإنجليزي مكافأة تساوي ثروة ضخمة لأي شخص يستطيع العثور على طريقة دقيقة لقياس خطوط الطول. "

كان بإمكان البحارة القدماء تقدير اتجاهي الشمال والجنوب من خلال الأجرام السماوية مثل نجم الشمال أو موقع الشمس عند الظهر، لكن تحديد الاتجاهين الشرقي والغربي كان أكثر صعوبة. وكانت المشكلة حادة بشكل خاص في الرحلات الطويلة عندما لم تكن هناك أرض في الأفق. الحل بين يدي صانع الساعات البريطاني جون هاريسون الذي قبل التحدي وتنافس على الجائزة التي ستمنح لمن يجد طريقة فعالة لقياس خطوط الطول. وفي النصف الثاني من القرن الثامن عشر، انضم إلى رحلة بحرية بدأت من بورتسموث في إنجلترا إلى بريدجتاون، عاصمة بربادوس في البحر الكاريبي. استخدم هاريسون الكرونومتر (الساعة الدقيقة) الذي صنعه للحفاظ على الوقت الدقيق في بريطانيا، أثناء إجراء ملاحظات فلكية لتقدير التوقيت المحلي على السفينة التي كانت في طريقها إلى بربادوس. وبوجود المرتين تحت تصرفه، وبما أن خط طول بربادوس معروف، فيمكنه تحديد موقع السفينة بالنسبة لهذا الخط. وعندما وصل إلى بريدجتاون تبين أنه كان مخطئًا بشأن موقع السفينة بمسافة 18 كيلومترًا فقط.

من الممكن اليوم، بمساعدة خطوط الطول والعرض، تحديد الموقع الدقيق لكل نقطة على سطح الكرة الأرضية. في الوقت الحاضر، يقوم القمر الصناعي GPS بكل العمل نيابةً عنا حتى لا نضيع بعد الآن، حتى في الغابة.

وبما أن تحديد خط العرض ينبع من الطبيعة نفسها (خط الاستواء)، فإن تحديد خط الطول صفر كان اعتباطياً. كان اكتشاف هاريسون هو تأثير الزمن - لكي تعرف خط الطول في وسط البحر، يجب أن تعرف في تلك اللحظة بالضبط ما هو الوقت على السفينة التي أنت عليها والوقت في ميناء منزلك. ومعرفة الوقت وفق هاتين الساعتين تتيح للملاحة ترجمة الفارق الزمني بينهما إلى مسافة جغرافية.
معرفة الوقت الدقيق في مكانين مختلفين في نفس الوقت، وهو شرط أساسي للعثور على خط الطول، لم تكن متاحة حتى اختراع الساعات البندولية وحتى بعد اختراعها، على متن سفينة تتمايل في البحر، تتأخر الساعات البندولية خلفك، أسرع أو توقف عن الحركة تمامًا.
قدمت حكومات البلدان البحرية، بما في ذلك إسبانيا والبلدان المنخفضة وبعض المدن الإيطالية، مبالغ هائلة من المال لأي شخص يخترع طريقة فعالة. وفي قانون خط الطول الذي أقره البرلمان البريطاني عام 1714، عرضت مكافأة قدرها 20 ألف جنيه إسترليني، وهي تساوي ملايين الدولارات بحسب قيم اليوم، لمن يخترع طريقة عملية ومفيدة لتحديد خط الطول.
كان صانع الساعات الإنجليزي جون هاريسون عبقريًا في الميكانيكا ورائدًا في مجال الساعات الدقيقة المحمولة وكرس حياته لهذا البحث. لقد أنجز ما كان مستحيلاً في رأي نيوتن، فقد اخترع ساعة تحمل معها الوقت الحقيقي وكأن آش هو دائماً مدير المنزل في كل زاوية.

"بدون تعليم رسمي ودون الخضوع للتدريب المهني مع صانع ساعات خبير، قام ببناء سلسلة من الساعات التي كانت خالية من الاحتكاك تقريبًا ولم تكن بحاجة إلى التشحيم أو التنظيف. كانت هذه الساعات مصنوعة من مواد مقاومة للصدأ وعملت جميع أجزائها المتحركة بتوازن مثالي حتى عندما كان العالم من حولها يتمايل ويهتز من جانب إلى آخر. قام بإزالة البندول من ساعاته ودمج معادن مختلفة في آلياتها، بحيث أنه عندما يتمدد أحد المكونات أو ينكمش بسبب تغيرات درجة الحرارة، فإن عمل مكون آخر يلغي تأثير التغيير ويضمن معدل انحراف العنصر. الساعة ستكون ثابتة."

"إلا أن لجنة الجائزة رفضتها وغيرت القواعد لصالح علماء الفلك وضد "الميكانيكا". وترأس اللجنة القس نيفيل ماسكولين الفلكي الملكي الخامس. لكن طريقة هاريسون، لسهولة استخدامها ودقتها، انتصرت في النهاية.
هاريسون المسن والمتهالك، الذي رعاه الملك جورج الثالث، حصل أخيرًا على المكافأة المالية التي كان يحق له الحصول عليها في عام 1773، بعد أربعين عامًا صعبًا من المكائد السياسية والحروب الدولية والافتراء الأكاديمي والثورة العلمية والاضطرابات الاقتصادية. "

توفي في عيد ميلاده الثالث والثمانين، في 83 مارس 24.

للمزيد - خط الطول، القصة الحقيقية للعبقري الوحيد الذي حل أكبر مشكلة علمية في عصره بواسطة ديفا سوبيل. ترجمة نيلي لاندسبرجر المحرر العلمي البروفيسور يوآف يائير. تم نشر الكتاب من قبل كيتر في عام 1998

إلى صفحة الكتاب على موقع النشر كيتر

وفي نفس الموضوع على موقع العلوم :

• اللعنة التي أصبحت نعمة - عن كارثة جزر سيلي
• مقدمة كتاب: كل شيء بميزان، رحلة السنوات السبع التي غيرت العالم بقلم: كين إلدر