История географических карт

Значительная часть механических неполадок, которые Гаррисону приходилось встречать в самых разных часах, была вызвана тем, что металлы, из которых были изготовлены их детали, сжимались и расширялись. Маятники, например, обычно делали из железного или стального стержня со свинцовым грузиком на конце. Зимой стержень становился короче и часы начинали спешить, а летом стержень удлинялся и заставлял часы отставать. Первым серьезным вкладом Гаррисона в часовое дело стало то, что придумал «решетчатый» маятник, названный так из-за своего вида. Гаррисон знал, что латунь и сталь расширяются при заданном росте температуры в соотношении три к двум (100:62). Поэтому он изготовил маятник из девяти чередующихся стальных и латунных стержней, соединенных таким образом, что температурное расширение или сжатие стержней из разного материала компенсировалось, а общая длина маятника оставалась неизменной.

Точность часов не может быть выше, чем эффективность регулятора хода – устройства, которое высвобождает на секунду, более или менее точно, движущую силу механизма, такую как тяжесть подвешенного груза или натяжение взведенной пружины. Однажды Гаррисона пригласили отремонтировать башенные часы, которые отказывались идти. Осмотрев часы, мастер обнаружил, что требуется всего лишь смазать места крепления оси регулятора хода. Он смазал их и вскоре начал придумывать устройство такого регулятора хода, который не требовал бы смазки. В результате появился остроумный регулятор хода – «кузнечик», который работал почти без трения, а заодно и без шума. Однако устройство это было чрезвычайно чувствительным – без всякой на то необходимости – и часто выходило из строя из-за пыли или ненужной смазки. Этих двух изобретений уже было бы достаточно – или почти достаточно – для того, чтобы произвести революцию в часовой индустрии. Одни из двух изготовленных Гаррисоном напольных часов, которые он снабдил усовершенствованным маятником и регулятором-«кузнечиком», в течение четырнадцати лет ни разу не отстали и не ушли вперед больше чем на секунду в месяц.

Гаррисону было двадцать один год, когда парламент объявил о награде в 20 000 фунтов стерлингов за надежный метод определения долготы в море. Он не закончил еще даже первых своих часов, и сомнительно было всерьез рассчитывать выиграть такие огромные деньги, но, безусловно, ни один молодой изобретатель не имел перед собой столь сказочной цели – и при этом столь малой конкуренции. Но все же Гаррисон не спешил, не торопился даже тогда, когда ему, вероятно, стало очевидно, что он почти уже может требовать обещанное вознаграждение. Наоборот, подлинной его целью было довести до совершенства морской хронометр – и как точный инструмент, и как совершенное произведение искусства. А денежное вознаграждение мастер рассматривал всего лишь как неизбежный результат.

Первый морской хронометр Джона Гаррисона, № 1, и его же № 4, который взял приз и решил проблему определения долготы в море

Сцена топографической съемки XVI в. Показано изготовление инструментов и их использование в полевых условиях

Первые двое чудесных напольных часов Гаррисон закончил в 1726 г., в возрасте тридцати трех лет. В 1728 г. он отправился в Лондон, прихватив с собой полномасштабные модели решетчатого маятника и регулятора-«кузнечика», а также рабочие чертежи морских часов, которые он надеялся изготовить, если сможет получить финансовую помощь от Комиссии по долготе. Он нанес визит Эдмунду Галлею, Королевскому астроному, который одновременно являлся членом комиссии. Галлей посоветовал ему не полагаться на помощь Комиссии по долготе, а переговорить с Джорджем Грэхемом, ведущим английским часовых дел мастером. Гаррисон пришел к Грэхему однажды утром в десять часов, и они вдвоем проговорили до восьми вечера о маятниках, регуляторах хода, заводных механизмах и пружинах. Гаррисон ушел оттуда счастливым. Грэхем посоветовал ему сначала сделать часы, а уже потом обращаться в Комиссию по долготе. Он также предложил Гаррисону деньги в долг для работы над часами и не захотел даже слышать о процентах и обеспечении. Гаррисон вернулся домой в Барроу и провел следующие семь лет в работе над первым морским хронометром – своим № 1, как его позже назвали.