最終更新日: 2023 年 6 月 12 日

海上の経度の問題

画像: ジョン・ハリソン (1693-1776) によるマリンウォッチ H4 (1759)、非常に大きな懐中時計の一種。 (©国立海洋博物館、グリニッジ）。
ジョン・ハリソンは大工であり、時計作りを独学で学びました。経度の問題を解決するために、ハリソンは 1 日あたりの誤差が 3 秒未満で時刻を刻む携帯用時計の設計を目指しました。真ん中に 1720 年代に、彼は月差 1 秒の精度を達成した一連のロングケースクロックを設計しました。
ジョン・ハリソンのH4時計は比較的小さかった以前の海洋時計と比較してください。直径は約13センチメートル、厚さは約7センチメートルでした。

18 世紀に海上で経度を測定する際に何が問題でしたか?

海上での船の位置を決定する必要性は、大航海時代 (15 世紀および 16 世紀) にまで遡ります。当時、船員は船の位置を正確に知る必要がありました。目的地に関連して配置されました。

当時、緯度（南北の位置）を求めることは比較的簡単でした。
星（夜）または太陽（昼）の角の高さを測定することによって船乗りは地平線に対する緯度を六分儀と天文表を使って知ることができました。
日中、彼らは位置の角度を比較しました。天文表によって与えられる理論上の太陽の最大高さと正午の太陽。
夜には、星や天体の高さを測定しました。バリエーションを比較してみると彼らは星とその最高高度の時間を天文表で調べ、その緯度を推定しました。

一方、経度 (東西の位置) を決定するのは、船の現地時間を正確に知る必要があるため、非常に困難でした。既知の基準時間 (一般的には出発港の時間) と比較します。
船上の現地時間を測定するために、船員は天体観測を行いました。彼らは星の角の高さを測定し、天文台と比較しました。こうして彼らは現地時間を取得しました。
出発前に船員たちは海洋時計を陸上の基準時計と同期させました。しかし、時計がなかったため、海洋時計の時間には誤差や不正確さがつきものでした。長期間にわたって一貫した精度を維持できる海軍。さらに、海洋時計には、海上での動きや揺れ。波、温度変化、圧力変化などの海洋条件は、これらの精度に影響を与えます。時計。船の動きにより内部機構の正常な機能が大きく乱れ、時間の計測に変動が生じました。時計従来のメカニックでは、1 日に数十分、場合によっては 1 時間以上を無駄にする可能性がありました。

ジョン・ハリソンの1759年製マリンウォッチ

ここで、ジョン・ハリソンの H4 ウォッチが革命的な役割を果たしました。ジャイロスタットを搭載しており、ブレを軽減し、一定の精度を維持します。海の状況にもかかわらず。 H4 ウォッチのジャイロスタットにより、規則的かつ一定の振動を維持することが可能になりました。
脱進機を備えた H4 ウォッチの開発バネのエネルギーを定期的に放出できるトリガーと、そのジャイロスタットにより、これらの困難を克服し、より正確な海洋時計を取得することが可能になりました。そして安定しています。基準時刻の同期のずれを 1 日あたり数秒に最小限に抑えます。
船乗りたちは旅を始める前に時計を同期させました陸上の基準時計を備えたH4。そして、天体観測のたびに、時計が示す時間を注意深く記録しました。これで違いが分かるようになりました基準 H4 時計と観測された現地時間の間の時間。
これらの海洋時計は、海上での経度の問題を解決する上で重要な役割を果たしました。海洋での混乱が少なく、より安全で、より正確な航行への道が開かれました。