Текст книги "Гринвичское время и открытие долготы"

Автор книги: Дерек Хауз

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 15 страниц)

Первое новое многообещающее предложение было представлено на рассмотрение Королевского общества Лондона Робертом Гуком, заявившим еще в 1666 г., что он готовится «в перспективе... к наблюдению положений и расстояний опорных звезд от Луны по их отражениям». В том же году он пояснил свою мысль чертежами. В 1691 г. Галлей предложил чертежи инструмента, настолько похожего на инструмент Гука, что под давлением Гука он вынужден был письменно отказаться от приоритета в изобретении [26]. Мы не располагаем какими-либо сведениями об испытании в море этих инструментов.

17. Таблица лунных расстояний из 'Морского альманаха и астрономических эфемерид за 1772 г.'. (Национальный морской музей.)

Позднее было предложено еще два прибора, причем один из них не нашел практического применения, а второй стал плодотворно использоваться. В 1729 г. Французская Академия назначила третий приз Руйе за лучшие методы наблюдений высоты Солнца и звезд в море при помощи известных или вновь изобретенных инструментов. Награду в 2 тыс. ливров получил Пьер Буже, профессор гидрогеографии в Круасси, за оборотный жезл, выполненный в виде квадранта, с помощью которого наблюдатель мог видеть одновременно Солнце и горизонт [27]. К сожалению, этот прибор действовал по «теневому принципу», что не позволяло применять его при измерении лунных расстояний. Вторым инструментом был двойной зеркальный квадрант, предшественник современного секстанта, изобретенный в 1731 г. независимо друг от друга двумя людьми, жившими по разные стороны Атлантики. Джон Хэдли (Гадлей) (1682-1744), вице-президент Королевского общества, ранее значительно усовершенствовавший отражательный телескоп, представил конструкции двух инструментов, работа которых основывалась на совершенно новом принципе, а именно на двойном отражении. Луч света от небесного тела попадал в глаз наблюдателя только после того, как он дважды претерпевал отражение – сначала от зеркала, прикрепленного к движущейся градуированной дуге, а затем от зеркала, неподвижного относительно зрительной трубы. Этот прибор позволял наблюдателю видеть одновременно оба небесных тела (для измерения лунного расстояния) или небесное тело и горизонт (для определения высоты) и делал наблюдения на движущемся корабле вполне доступными. В мае 1731 г. Хэдли описал эти инструменты в сообщении Обществу, и 31 августа и 1 сентября 1732 г. они были опробованы на яхте «Чэтхем» в устье Темзы. Ошибки в измерении высот и расстояний между двумя звездами с помощью одного из названных инструментов не превышали двух угловых минут; такой же результат был получен и при определении лунных расстояний [28].

Тогда же, в 1732 г., Эдмунд Галлей передал Королевскому обществу письмо Джеймса Логана, председателя суда штата Пенсильвания, убедительно свидетельствующее о том, что Томас Годфри (1704-1749), оптик и астроном-самоучка из Филадельфии, сконструировал двойной отражательный инструмент, пригодный для измерения лунных расстояний, который действовал по существу таким же образом, как и один из инструментов Хэдли. Когда Бенджамин Франклин вместе с Хью Мередитом начал свою деятельность в Филадельфии, часть своего дома он отдал в аренду Годфри. Годфри стал одним из членов-учредителей клуба «Кожаный фартук», соперничающего с клубом, основанным Франклином, предметами интересов которого были мораль, политика и натурфилософия. Франклин, хотя и называл Годфри «великим математиком», про себя считал его тупицей и неприятным напарником [29]. Годфри вычислил эфемериды для составленного и изданного Франклином альманаха, он же помогал Логану производить астрономические наблюдения [30]. Инструмент Годфри был испытан на военном корабле «Трюмэн» во время плавания на Ямайку и Ньюфаундленд в 1730-1731 гг.; испытания показали его высокие качества. После этого Годфри показал чертеж своего инструмента Логану и попросил – в надежде получить «долготный приз» – передать его соответствующей авторитетной комиссии. К несчастью, Логан не предпринял никаких действий, пока не увидел в «Философикэл Транзэкшенз» описание аналогичного инструмента, изобретенного Хэдли. Королевское общество в мае 1733 г. рассмотрело заявления обеих сторон и пришло к выводу, что Годфри и Хэдли пришли к своим изобретениям независимо и почти одновременно.

18. Измерение лунного расстояния из книги Дэнкина 'Полуночное небо' (2-е изд., Лондон, 1879, с. 256). (Национальный морской музей.)

Однако история, связанная с инструментами подобного типа, на этом не закончилась. В 1742 г. среди бумаг Эдмунда Галлея, оставшихся после его смерти, были найдены рисунок и описание двойного зеркального квадранта, в общих чертах почти идентичного квадрантам Годфри и Хэдли, причем подписаны они были не кем иным, как самим Исааком Ньютоном. Очевидно Ньютон показал свой чертеж Галлею в 1700 г., а позднее усомнился в достоинствах своего изобретения. Хотя принцип действия этого инструмента такой же, как и у современного секстанта, внимательное изучение чертежа заставляет усомниться в способности подобного прибора действовать в море. Тем не менее практическое использование морского угломерного инструмента могло начаться намного раньше, чем это случилось в действительности.

Кто бы ни был изобретателем инструмента, ставшего прародителем всех последующих угломерных инструментов, применявшихся в море вплоть до наших дней, именно Хэдли дал свое имя известному сегодня зеркальному квадранту. Через двадцать лет после изобретения этот прибор широко распространился во всем мире, вытеснив все ранее существовавшие угломерные инструменты. Заслуживают также внимания и три новые конструкции, предложенные позднее. Во-первых, в 1752 г. Тобиас Майер, гёттингенский астроном, создал повторный круг – инструмент, с помощью которого можно было измерять с достаточной точностью углы любого размера. Однако инструменты подобного типа, громоздкие и дорогостоящие, не завоевали популярности среди английских моряков. Во-вторых, примерно в 1757 г. английский механик Джон Берд и капитан Джон Кэмпбелл усовершенствовали секстант путем увеличения его дуги до 60°, что позволило измерять углы до 120° (тогда как дуга инструмента Хэдли, равная 45°, давала возможность измерять углы лишь до 90°); кроме этого, они заменили деревянную раму более жесткой латунной и снабдили прибор телескопом. И наконец, в 1775 г. появилась «делительная машина» Джесса Рамсдена, позволившая уменьшить и облегчить секстанты и круги без потери точности. Наконец-то штурманы получили инструмент, дающий возможность измерять лунные расстояния в море с необходимой точностью. Таким образом, часть «долготной проблемы», связанная с определением лунных расстояний, была решена.

Морской альманах

Задача об определении долготы в море астрономическим методом, возникнув из необходимости определять и сохранять гринвичское (или парижское, или кадисское) время, решалась поэтапно. В свое время Флемстид понял, что для практических целей навигации вполне достаточно принять, что Земля вращается с постоянной скоростью. Метод определения времени по наблюдениям спутников Юпитера в море оказался непригодным. В конечном счете для этой цели более всего подходил хронометрический метод, но его использованию препятствовало отсутствие часов, которые были бы способны в любом климате хранить точное время непрерывно на протяжении месяцев, несмотря на движение корабля. Однако уже появились признаки того, что изобретение таких часов не за горами. Метод измерения лунных расстояний, табличные данные для которого должна была давать Гринвичская обсерватория, побудил Флемстида составить соответствующий каталог положений звезд, а зеркальный квадрант Хэдли позволил добиться необходимой точности измерения лунных расстояний. Но этого было недостаточно. По-прежнему существовала необходимость в разработке соответствующей теории очень сложного движения Луны, на основании которой можно было бы предсказать положение Луны среди звезд на несколько лет вперед. И все эти сведения нужно было предоставить навигатору в таком виде, чтобы он мог легко, без больших затрат времени произвести определение долготы своего местонахождения.

Особое место в истории определения времени и долготы занимают поиски теории, которая описывала бы движение Луны с необходимой для навигаторов точностью. Теория движения Луны довольно сложна, и мы не будем приводить ее здесь в деталях, а просто напомним некоторые основные положения.

В своем труде «Математические начала натуральной философии» (Philosophical Naturalis Principia Mathematical изданном в 1687 г., Ньютон разработал теорию тяготения, с помощью которой были сделаны первые попытки объяснить нерегулярности в движении Луны. Тем не менее, как было замечено позднее, «... при более продолжительных и непрерывных сериях наблюдений Луны, чем те, которые провел Флемстид, видна разница между движением, вытекающим из теории Исаака Ньютона, и истинным движением [Луны], и эта разница достигает иногда пяти минут [дуги]» [31], что при определении долготы дает ошибку в 2,5°. В последующие пятьдесят лет в связи с необходимостью решения задачи «нахождения долготы» сильнейшие математики мира обратились к разработке теории, а самые известные астрономы, в частности астрономы Гринвича, занялись накоплением данных, позволяющих предсказывать движение Луны. В 1720 г. преемником Флемстида на посту королевского астронома в Гринвиче стал Эдмунд Галлей. В отличие от Флемстида, наблюдавшего в основном звезды, Галлей сосредоточил свое внимание на Луне.

Каждые 18 лет и 11,3 сут, составляющие цикл, называемый саросом, содержащий 223 синодических месяца, или интервала между новолуниями, движение Луны относительно Солнца повторяется. Галлей заметил, что для более уверенного предсказания положения Луны на данный момент необходимо знать ее положения за 223 предшествующих синодических месяца. Поэтому в 1722 г., в возрасте 66 лет, он приступил к наблюдениям положений Луны, пользуясь любой возможностью наблюдать Луну в момент пересечения ею меридиана (такая возможность исключалась в период новолуния и в ночи с облачной погодой). Галлей рассчитывал закончить эту работу через 18 лет – к тому времени ему должно было исполниться 84 года. Об этом в 1731 г. он сообщил в журнале «Философикэл Транзэкшнз». В то время еще не было инструмента, позволявшего с достаточной точностью измерять лунные расстояния в море, и Галлей первым посоветовал штурманам воспользоваться для измерения лунных расстояний такими ситуациями, когда Луна проходит перед звездой или достаточно близка к этому положению (говоря иначе, покрывает ее), так как для наблюдения покрытий достаточно было только телескопа. В постскриптуме к своей статье Галлей заметил, что его коллега вице-президент Королевского общества Джон Хэдли «рад сообщить о своем самом искусном изобретении, инструменте для измерения с большой точностью углов при помощи отражения... более чем вероятно, что такой инструмент можно применять для измерения углов с желаемой точностью в море» [32].

Галлей умер в 1742 г. в возрасте 86 лет. Несмотря на отсутствие постоянных помощников, он очень близко подошел к завершению поставленной перед собой задачи по наблюдению Луны в течение 18-летнего цикла. К сожалению, точность его наблюдений (когда он начал эту работу, ему было за 60) оставляла желать лучшего; наблюдения, проведенные вскоре после публикации его лунных таблиц, показали ошибочность его предвычислений. Между тем математики и астрономы континента – Лемонье, Кассини де Тюри, Эйлер, Д'Аламбер и Клеро – занялись решением этой задачи (особенно после того, как Петербургская Академия наук в 1750 и 1752 гг. также установила награды за решение проблемы). Благодаря этому появились новые теории движения Луны и лунные таблицы; однако все они-очевидно, вследствие недостаточности наблюдательного материала, на котором они основывались, – предсказывали положения Луны с ошибками до 3-5 мин дуги [33].

В конце концов нашелся астроном, который создал лунные таблицы требуемой точности. Это был Тобиас Майер (1723-1762) из Гёттингена, изобретатель повторного круга. Используя уравнения Эйлера и основываясь как на собственных наблюдениях, так и на наблюдениях Джеймса Брадлея (1693-1762), заменившего в 1742 г. Галлея на посту королевского астронома в Гринвиче, Майер составил таблицы движения Солнца и Луны. В 1755 г. он выслал адмиралу Ансону, первому лорду адмиралтейства, подробные заметки со своими таблицами. 6 марта 1756 г. они были представлены Совету по долготе с рекомендацией Брадлея опробовать их в открытом море; там, в частности, говорилось, что «наблюдения с борта корабля необходимо производить соответствующими инструментами; квадрант Хэдли, по его [Майера] мнению, не нужен, хотя он и подходил для этой цели» [34]. Семилетняя война, разразившаяся в 1756 г., затруднила морские испытания, проводимые капитаном Кэмпбеллом в 1757-1758 гг.; поэтому они не дали в отношении лунных таблиц Майера сколько-нибудь убедительных результатов. Тем не менее эти испытания оказались очень важными в связи с тем, что измерения лунных расстояний в море производились при помощи латунного круга Майера с малой шкалой – предшественника современного морского секстанта.

Только в 1761 г. таблицы Майера были должным образом опробованы Невилом Маскелайном (1732-1811), будущим королевским астрономом, во время его путешествия на остров Св. Елены и обратно, куда он был направлен Королевским обществом для наблюдения прохождения Венеры. Применив квадрант Хэдли (не секстант) и первые таблицы Майера, Маскелайн провел несколько очень удачных наблюдений лунных расстояний, достигнув в большинстве случаев при определении долготы точности выше 1°. Сразу же по возвращении с острова Св. Елены Маскелайн опубликовал свой «Британский морской путеводитель», в котором просто и наглядно излагался способ определения лунных расстояний в море [35]. На самом деле Маскелайн не был первым наблюдателем, сумевшим точно определить лунные расстояния в море. В 1753-1754 гг. Никола-Луи де Лакайль осуществил такие наблюдения по пути во Францию с мыса Доброй Надежды через о-ва Маврикий и Реюньон, хотя его лунные таблицы были менее точны, чем таблицы Майера. Именно способ Лакайля и был рекомендован в книге Маскелайна. В 1760 г. датский ученый Карстен Нибур провел подобные наблюдения по просьбе самого Майера, тогда как Александр – Ги Пингре последовал примеру Лакайля при поездке на остров Родригес и обратно, куда он отправился для наблюдений прохождения Венеры [36].

Незадолго до своей смерти в 1762 г. Тобиас Майер подготовил новый более точный сборник таблиц Солнца и Луны; рукопись была отправлена в Англию женой Майера и 4 августа 1763 г. рассматривалась Советом по долготе; было решено, что новые таблицы опробует «человек, который поедет на Ямайку для наблюдений спутников Юпитера» [37]. Случайно этим человеком оказался сам Маскелайн, и поехал он не на Ямайку, а к острову Барбадос, главным образом в связи с испытанием четвертого хранителя времени Гаррисона. По пути Маскелайн проверил новые таблицы Майера, используя для наблюдений недавно изобретенный секстант. С помощью этого инструмента он ухитрился определить долготу острова Уайт с точностью в 16 угловых минут [38].

После смерти Брадлея в 1762 г. директором Гринвичской обсерватории был назначен Натаниэл Блисс, скончавшийся спустя два года. 19 января 1765 г. граф Сэндвич сообщил Совету по долготе, что король Георг III согласен назначить королевским астрономом (а следовательно, фактически и членом Совета) Маскелайна, несколько месяцев назад вернувшегося с острова Барбадос. 9 февраля Маскелайн представил Совету подробный доклад об успешных измерениях лунных расстояний, осуществленных с целью определения долготы во время его путешествия к островам Св. Елены и Барбадос, и предложил Совету опубликовать в помощь морякам морские эфемериды, представив отзывы об испытании этого метода от четырех офицеров Ост-Индской компании [39].

Маскелайн с присущей ему энергией (ему было только 33 года) задумал и подготовил издание «Морской альманах и астрономические эфемериды на 1767 г.», опубликованное в 1766 г. Это замечательное ежегодное издание продолжается и по сей день.

Наибольшую практическую ценность в новом альманахе представляли таблицы лунных расстояний на весь год, предсказывающие через каждые три часа угловые расстояния от центра лунного диска до избранных зодиакальных звезд или до центра солнечного диска. Такие таблицы, по предположению Лакайля, должны были сократить объем арифметических расчетов, производимых штурманами; действительно, с их помощью время, затраченное на наблюдение и определение долготы в море, сократилось до 30 мин, тогда как раньше на эти же процедуры затрачивалось более 4 ч.

В 1675 г. Карл II поручил королевскому астроному «заняться исправлением таблиц движений небесных тел и положений неподвижных звезд...». В 1725 г. Флемстид опубликовал «Британскую историю неба», содержащую положения опорных звезд. А спустя 21 год после этого указа короля пятый королевский астроном Невил Маскелайн выпустил таблицы движений небесных тел в удобном для навигаторов виде, позволяющие находить столь желанные долготы местоположений для усовершенствования искусства навигации» [41]. Итак, королевский указ был выполнен. Что же касается истории гринвичского времени, то здесь уместно заметить, что альманах Маскелайна базировался именно на гринвичском меридиане. До этого моряки обычно выражали долготу в определенном количестве градусов и минут (или в лигах) к востоку или западу от пункта отправления или назначения, например: 3° 47' к западу от Лизарда. Теперь же штурман, используя «Морской альманах» Маскелайна при определении долготы из астрономических наблюдений – значительная часть штурманов дальнего плавания именно так и начала поступать с 1767 г., – должен был производить свои расчеты, основываясь на гринвичском меридиане. В период 1774-1788 гг. это новшество повлияло даже на тех, кто пользовался официальным французским ежегодником «Конесанс де тампс» («Знание времен»), в котором с согласия и при содействии Маскелайна были перепечатаны британские таблицы лунных расстояний, основанные на меридиане Гринвича, хотя все другие таблицы в ежегоднике основывались на меридиане Парижа.

Штурман, получив долготу, отсчитываемую от Гринвича, должен был отметить свое положение на морской карте, поэтому на сухопутных и морских картах, публикуемых во всем мире, долготная сетка стала определяться по меридиану Гринвича. Все это привело к тому, что, когда в конце концов возникла необходимость в установлении нулевого меридиана для отсчета долготы и времени в международном масштабе, для этой цели был выбран именно гринвичский меридиан (а, скажем, не парижский). В значительной степени это можно объяснить и тем обстоятельством, что к тому времени многие морские суда, суммарная грузоподъемность которых составляла не менее 72% от общей грузоподъемности судов мира, уже пользовались навигационными картами, долгота на которых отсчитывалась от Гринвича. И первым звеном в описанной цепи событий было именно издание в 1766 г. «Морского альманаха».

Морской хронометр в Британии

В своем «Пояснении» к первому «Морскому альманаху» Ма-скелайн говорит о том, почему табличные данные приводятся в истинном солнечном времени, а не в среднем солнечном времени. Заканчивается «Пояснение» следующими словами: «Но если часы, изготовленные по гаррисоновскому или другому подобному принципу, смогут использоваться в море, то истинное время, выведенное из высоты Солнца, может быть исправлено с помощью уравнения времени; и если найденное среднее время сравнить с тем, которое показывают часы, то разница и даст нам долготу в единицах времени от того меридиана, на котором были установлены стрелки этих часов; насколько это позволит сделать ход часов» [42].

История о том, как в конце концов Джон «Долгота» Гаррисон (1693-1776) почти полностью получил в 1714 г. высочайшую награду, учрежденную специальным законом, описывалась неоднократно и достаточно подробно [43]. Сын сельского плотника, Гаррисон родился в Уэйкфилде в Йоркшире, затем в раннем возрасте вместе с семьей переехал в Бартон, Линкольншир, расположенный по другую сторону залива напротив порта Гулль. Поначалу Джон пошел по стопам отца, но вскоре увлекся изготовлением часов. К 1727 г. он вместе с братом изготовил два экземпляра часов очень высокой точности. Конструкции этих часов были основаны на совершенно новых принципах, которые впоследствии привели, в частности, к созданию решетчатого маятника, устроенного таким образом, что его длина сохраняется неизменной при изменении температуры (чем длиннее маятник, тем реже его удары, и наоборот; поэтому хороший хранитель времени не должен изменять свою длину), и храпового механизма, поддерживающего ход часов во время их завода.

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.