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一个工匠,和他倾其一生造出的5只钟表

文/李子

真正的工匠精神是啥?我不知道.

真正的工匠造出的东西,能有多贵?我也不知道.

我只知道一个出身贫寒的工匠,用他毕生的手艺,造出了5只钟表.这些精妙的计时器没法用钱衡量———它解决的,是当时科学家都无法解决的问题,彻彻底底改变了世界.

这是约翰·哈里森(John Harrison)的故事.先记住这个名字吧.

哈里森1693 年出生于一个英国约克郡的木匠家庭,父亲是当地的一个普普通通的木匠.估计是在当地生意惨淡,小哈里森和父亲随后迁到了林肯郡的巴罗,赫尔河的入海口,能帮着造点帆船桅杆———总之就是英国当时千千万万个普通的手工业个体户之一.

作为长子的哈里森,自然也从父亲那儿学了一套营生手艺.但是小哈里森却对钟表产生了浓厚的兴趣.6 岁的时候得了天花,差点死掉,卧病在床的时候爹扔了个表给他玩.他没日没夜地听表走动的声音,反反复复地拆了研究.

长到十几岁,哈里森开始跟着父亲做木匠,白天跟着出活儿,晚上在家里埋头研究与钟表相关的书.20 岁的时候,他做出了第一个长盒钟(就是那种竖着放在地上,带钟摆的),是全木制的.

原以为业余鼓捣点儿钟表、赚点儿零花钱过活就够了的哈里森,碰见了改变他生命的一件事.

那时正是航海业蓬勃发展的时候,也是大英帝国的全球殖民正在奠基的时候.航海技术当中非常重要的一点,就是经度和时间的测算———当你冲着美洲一路向西,纬度、经度及相对的时间一直在变化,15度差一个小时;位置和时间,必然要有一个是确定的,不然就抓瞎了.

当时的方法是通过星星和月亮的相对位置来计算经度.但海上的天气变幻莫测,一刮风下雨就又抓瞎了,咋办?

1714 年,当时的英国政府悬赏2 万镑(购买力相当于现在200万),征集可以解决这个问题的方法,并聘请了英国皇家天文台———也就是格林尼治天文台———的专家们,组成了经度委员会,作为评审.

条件是:从英国出发,往西航行到西印度群岛,保持经度测算偏差在半度以内,也就是时间上的2 分钟即可.

这在当时被看作是一个天文问题,或者是一个科学问题.一时间格林尼治的伏蓝史迪之屋(Flamsteed House)门庭若市,各路民间科学人士献计献策,但没有哪怕一个靠谱的方式.

在当时,这个问题,几乎无解.

但对于业余钟表匠哈里森来说,事情很简单.如果从英国出发的时候带个表,这个表一直显示的格林尼治时间,只要时间恒定,问题不就解决了么?

按照这个标准,这个表每天的误差,要在2.8 秒以内.

在当时,制造精确的钟表,是何其困难的事.首先,是表的内部结构会不断摩擦损耗,摆在家里随便用用都需要时常保养调校、加以润滑,遑论航行在潮湿的海上.而且,当时的机械钟表多用的是钟摆结构,而地球并不纯圆,重力会随着纬度改变,别小瞧这个误差,稍微航行个几百海里,就不知道偏到哪里去了.

哈里森很执著,既然有这两个问题,我就解决这两个问题不就得了?

这个问题不是瞬时就能够解决的.哈里森和他的弟弟詹姆斯先接了不少制造钟表的活儿,向追求精确度的目标渐渐靠近.为了解决摩擦和损耗问题,他造出了一种不需要润滑剂的钟,钟内采用了一些金属部件,并把摩擦降到了最低.这个钟,在静止的状态下,达到了一个月只偏 2 秒钟———当时世界上最精确的钟.

这是1728年,哈里森35 岁.

他觉得是时候挑战经度问题和这个大奖了.哈里森带着弟弟一路奔向伦敦.

1735 年,他造出了第一个model,H1.总的来说,这是一个长盒钟的缩小版,但有一个革命性的设计:他抛弃了随地球重力偏向而失准的钟摆,而使用了金属的发条(这个结构被称为蚱蜢擒纵轮),并且对称的结构能够平衡移动和颠簸带来的扰动.

对于一个木匠来说,接触金属精工也是一个挑战.实际上,他不是一个人在奋斗.在伦敦,他走访了无数个五金制造铺,找铜匠和铁匠帮忙制作和调校零件.

H1造出来之后,科学界轰动了.哈里森的家每天被上门打探消息的人围得水泄不通.一年以后,哈里森和H1开始小型试航,往返了一趟里斯本.H1表现得非常好,在返程的路上还纠正了航船的偏向.

这时候只要H1完成一趟往返西印度群岛的旅程、并被证明足够精确,就完事儿了.但哈里森没有.他向经度委员会申请了一笔资助,要造一个更精确、更可用的计时设备.

第二年他开始造H2,但发现了一个重大失误,这耗了他4 年时间.他抛弃了这个设计,开始造一个新钟,H3.这花了他19年的时间,从1740 年,一直到1759年.

这个钟,有两个革命性的设计:一个是发条中的双金属条,用于阻抗温度的变化带来的影响;还有一个滚子轴承,根本上解决了摩擦问题.

但是,他还是不满意这个又大又沉的物体.他又把自己的设计推翻了.这次,他要彻彻底底地挑战传统.

他设计了一个新表,H4,一个直径仅仅13cm 的表,让伦敦一个表匠约翰·杰夫里帮他按着样子做出来.

在当时,没有一个人认为“表”是一种严肃的计时工具,那是给富人揣在怀里把玩儿的.但哈里森不这么觉得.航海的人需要表,在掌舵时、在船头船尾观察时、在任何时候都能掏出来看,即使风浪也没问题.他相信,只要按他的思路做,就能实现用表精确计时.

1759 年,这个表被造出来了.1761 年11月18 日,68 岁的哈里森让他的儿子威廉带着H4 航向牙买加.两个月之后航船抵达,表只慢了5.9 秒(悬赏的标准还记得么,是2分钟)!

但是,经度委员会很不服气.你一个业余出身的表匠,做了一个不严肃的表,还声称这玩意很准,能解决天文学家解决不了的问题?这帮老科学家和天文学家们拒绝给哈里森那两万镑.

H4的第二次航行去巴巴多斯,这次差了39.2 秒.虽然成绩没有那么好,但也比2分钟的标准少了2/3了.这次,不给钱也说不过去了.

1765 年,经度委员会商量了一下,钱可以给,但有两个条件:第一,你把制表图和制表方法公开出来,我们给你一万镑;第二,还需要造两个同样精确的H4,以保证这个表是可复制的,我们再给余款.

已经 72 岁的哈里森———在当时已经算是相当长寿了———勉强接受了这个条件.

委员会派了6 个工匠来他家看图纸,这还不够,H1、H2、H3 也得给交上来.哈里森也同意了.

拿着这来之不易的一万镑,哈里森开始用他逐渐模糊的视力,和越来越不支的身体,开始造H5.与此同时,那6个工匠中的一个,也是哈里森眼中伦敦当时最好的年轻表匠拉库姆· 肯德尔(Larcum Kendall),开始造H4 的复制版,K1.

1769年,K1和H5都造好了.但经度委员会认为,K1不算数.

要在死之前再造一个表,怎么可能?79 岁的哈里森怀着满腔的悲愤,向国王乔治二世.乔治二世了解了情况之后,大受触动,召见了他的儿子威廉.在一封给天文学家Demainbray 的私人信件中,国王说,“这(经度委员会)简直是大错特错!……向上帝宣誓,哈里森,我会亲自见证你的正确!”

1772 年,国王亲自带着H5 踏上了试航,不必说,H5 表现非常棒.而带着肯德尔复制的K1试航的,是大名鼎鼎的库克船长,他带着K1 环球3年,经过了热带和寒带,而这个表从未有超过8 秒的误差.

但经度委员会还是不认.带着最后一口气的哈里森和威廉向国会请命———国会是英国最高的权力机构.国会批准了哈里森,最后的8750 镑(不知道为什么被扣了1250镑,税?)被授予给了哈里森.

可能对哈里森更重要的是,他终于被承认,用精确的机械,解决了“经度问题”,改变了航海业的命运;他的名字,被刻在了天文和航海史里.

从21 岁,到83岁,他用了整整一生.1776 年,也就是在库克船长返航的第二年,完成了心愿的他,死在了伦敦红狮广场的家里.

(殷飞摘自果壳网)

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