征服经度的钟表 ― 海洋与铁路,如何把世界的时刻校准为一
纬度可以靠星辰测出,唯独经度,没有一台精准的钟表便无从得知。许多船只迷失了自己的位置,消失在礁石之间。本篇第三话描绘无名工匠约翰·哈里森如何挑战海洋抛出的难题,以及铁路最终如何把世界的时刻校准为一线的历程。
2026年6月13日
在此之前,钟表一直像是富者用来「占有时间」的把玩之物。然而,向钟表索求至高精度的,既不是宫廷,也不是修道院,而是海洋,以及即将到来的铁路时代。在辽阔大洋的正中央,要知道自己身处地球上的何处——这个迫切问题的答案,其实就藏在一台精准的钟表之中。只要测出星辰或太阳的高度,南北方向的位置即纬度便能推算出来。可东西方向的位置,也就是经度,长久以来一直作为人类力所不及的难题横亘在前。本话讲述的,是一位将毕生献给这道难题的无名工匠,以及钟表如何成为「世界共通语言」的故事。
- 1707
英国舰队在锡利群岛海域触礁,据传造成上千人规模的伤亡。此事被讲述为误判经度的悲剧,据说成为日后悬赏制度的背景。
- 1714
英国通过经度法案。对在海上精确求得经度的方法,承诺最高两万英镑的悬赏,并设立经度委员会负责审查。
- 1761
约翰·哈里森完成怀表大小的航海用钟表H4,据传在前往牙买加的航行中接受了检验。
- 1773
在国王乔治三世的推动下,据传哈里森领取了对其多年功绩的奖励。
- 1840
据传英国大西部铁路在全线推行把时刻统一为一的「铁路时间」。
海洋抛出的难题:经度
在帆船的时代,对于驶向外洋的水手而言,知道自己的位置是攸关生死的技术。纬度的话,靠测量太阳或北极星的高度便可较为轻易地求得。然而经度的情形却全然不同。地球一天自转一圈,因此经度可以直接换算为「时刻之差」。只要知道出发地的时刻与自己此刻所在之处正午之间的偏差,就能算出向东或向西行进了多远——道理很简单。问题在于,当时世上根本不存在一台能在摇晃的船上、连续数周精准保持「出发地时刻」的钟表。
不知经度所付出的代价实在太过沉重。船只只能依靠所谓推算航法这种凭经验的估测前行,一旦判错现在的位置,便会径直撞向看不见的礁石。1707年,英国舰队在锡利群岛海域触礁,据传上千名将士消失于海中,这场海难作为象征那种恐怖的事件被代代相传。位置的错误会夺去多少生命——海洋一直向人们抛出着没有答案的诘问。
面对这场危机,国家行动了起来。英国于1714年制定经度法案,对在海上以一定精度求得经度的方法,备下了最高两万英镑这一破格的悬赏,并设立了负责审查的经度委员会。按当时的常识,人们认为答案就在夜空之中。只要精密地观测月亮与星辰的运行便能推算出时刻——许多学者相信,天文学才是正道。
无名工匠,约翰·哈里森
有一个人,从一条全然不同的道路向那条「正道」发起了挑战。他便是约翰·哈里森。他并非在大学里求学的天文学家,而是在英国乡间长大的木工匠人。自学学会制表的他认为,答案不在星辰,而在机械之中。要造出一台无论船怎样摇晃、金属因冷热如何伸缩都绝不走时的钟表。只要做到这一点,经度便能解开——他把一生押在了这唯一的一点上。
哈里森耗费数十年,一再试制巨大的海洋钟表。抵消温度变化所致误差的机构、无需润滑油也能运转的巧思——他的发明接连改写了当时制表的常识。约莫在1761年,他完成的不再是此前的大型机器,而是一台仿佛把怀表放大的可携带钟表,俗称H4。这一台在前往英属牙买加的航行中接受了实地检验,据传在漫长航行之后仅产生了极其微小的误差。他不是在理论上,而是在海上拿出了结果。
即便如此,哈里森的道路也并不平坦。委员会迟迟不肯承认他的成果,奖励的发放也进展缓慢。有一种说法是,其中还掺杂着与重视天文学一方人士的龃龉。最终,在国王乔治三世的推动下,据传哈里森于1773年领取了对多年功绩的奖励,但那已是他步入暮年之后的事了。一位工匠的执念,几乎耗尽了一生,才为海洋的难题给出了一个答案。另需说明,关于奖励的经过与金额,史料之间存在出入,并陈诸说的情形也并不少见。
铁路,把世界的时刻校准为一线
如果说是海洋索求「精准的钟表」,那么在陆地上让时刻本身校准为一的,则是铁路。在铁路登场之前,城镇的时刻各自遵循当地的太阳。东边的城镇与西边的城镇即便正午的瞬间有所偏差,以马匹与步行的速度,谁也不会为此犯难。然而,当以惊人速度在城镇之间运送人与物的铁路出现,这种「各城镇参差不齐的时刻」便摇身一变成了危险本身。出发时刻与到达时刻若因地而异,时刻表便会陷入混乱,碰撞与错车的危险随之升高。
于是英国的大西部铁路约在1840年,开始尝试在全线把时刻统一为一。被定为基准的,是格林尼治天文台所定的时刻,即所谓格林尼治标准时。这被认为是把参差的地方时校准到一条标准时上的、有记录可循的较早一例。不久这「铁路时间」便扩展到全英国的铁路,车站时钟所示的时刻,逐渐覆盖了当地生活的时刻。有一种说法是,到19世纪中叶,英国公共时钟的大半都已校准至格林尼治标准时。
同样的潮流,在拥有辽阔国土的国家里显现得愈发鲜明。在美国,据传1883年铁路各公司彼此约定,一举推行了把国土划分为若干标准时区的方式。那一天,许多城市的正午来临了两次,人们把时钟的指针重新对到新的标准时——这则逸闻作为「两次正午之日」被代代相传。也有记载称,当时有人对把住惯之地的时刻按国家与铁路的方便加以改写感到抵触。
就这样,当海洋孕育出的对精度的执念,与铁路推广开来的标准时这一观念相结合时,钟表已不再是少数富者的所有物,而成了驱动整个社会的根基。精准能够拯救生命、支撑物流、把人与人连结起来。钟表,成了世界共享的一门语言。而这台「精准的钟表」,将在下一个时代把栖身之所移往意想不到的地方。离开船舱与车站,从口袋的底部,移到人们的手腕之上——。
这篇文章对你有帮助吗?
感谢你的反馈!