和海洋挂钩是有历史渊源的
所有的腕表,无论什么样的造型设计,机型设计,或者用了什么样的宝石,超薄还是超复杂功能,都无一例外地必备它们最本质的属性——计时器
而在大航海时代,计时器开始被大量应用和快速发展的阶段,因为计时器不仅仅是用来计时,更重要的是用来根据星象进行定位,以确定航行方向,所以在大航海时代,这种融合天文学、物理学、数学等多学科为一体的综合性学科,叫做
计时学 Horology
根据考古发现在公元150年,托勒密在绘制人类历史上的第一本地图册时,就为27张地图画上了经纬线。经纬线虽然是人为的划分,但却有着天然的意义:地球以南北极的连线为轴旋转,纬线环绕转轴,从赤道到两级,形成一系列逐渐缩小的同心圆;经线从北极绕道南极再绕回来,一系列大小相等的圆在两极交汇。
纬线作为一天中太阳在地球上运动的轨迹,一年之中从南回归线到北回归线再回到南回归线,抬头看看太阳的高度再数数日历,就可以分辨出现在所处的纬度。然而经度的确定就没有那么容易了,在一望无际的茫茫大海之上,要想知道所处的经度,必须要知道船上的时间(可以根据日出日落来估计)以及某个经度已知的地方在同一时刻的时间。经度是根据时差来计算的,因为地球每24小时要转过360度,所以每差1小时,就在地图上相差15度经度,也就形成了我们现在所说的——时差
15世纪的计时仪器还不能提供足够的精度,无论是沙漏还是怀表,每天高达15分钟的时间误差让经度测量无从谈起。在无法准确的知道经度之前,按照固定的纬线航行就是最佳的方案。1492年,哥伦布就是依赖延纬线航行横渡了大西洋,如果不是被美洲大陆挡住,本来是可以抵达印度的。长达300年的时间里,船长都是依靠 “航位推测法” 来估测他们在始发港以东或者以西多远的地方。船长将一块木头扔到海里来估测航速,依靠罗盘和星辰来估测航向,根据沙漏或者误差很大的怀表来计算时间,再根据洋流风力来推测船所在的经度。
因为夜空中星象的固定性,夜晚一直以来都是天然的罗盘和时钟,晴朗的夜空中星座可以指示方向,而在白天,日出日落就是天然的时间。正午时分太阳会停在最高点,海员就在这个时候校准和设定计时沙漏。
1514年,德国天文学家约翰尼斯·沃纳提出了利用月亮和星星的相对位置来测量经度。在固定的地点,月亮总是在固定的时间略过某个星星,如果观测到月亮和星星的交汇,就可以和参考地发生同一时间的时间进行比较,从而测量得到经度。但沃纳的思想太超前了,一百年后,伽利略利用望远镜发现了更为精确的天体钟。他耐心的观测了木星的卫星,并记下了这些卫星消失在木星背后的时间,木星的卫星每年会发生上千次卫星蚀,不仅可以用来校准时钟,还为经度测量提供了可能性。
商人和海员要求采取措施解决经度问题的请愿书在1714年5月呈给了英国议会。同年6月,英国成立了一个专门的委员会,委员们向当时已经72岁的老前辈艾萨克·牛顿求助,牛顿先是说了钟表法的种种困难,又论述了同样问题重重却多少更有希望的天文法解决方案。经度委员会将牛顿的证词写入了报告,最终的经度法案在1714年7月8日颁布,这份法案对所有的方法一视同仁,也不在英国本土和外国的方案之间分什么彼此,也不管发明着来自哪个科学领域。法案设定了一至三等的奖项:
凡是有办法在地球大圆上将经度确定到半度范围内的,奖励20000英镑;
凡是有办法将经度确定到三分之二度范围内的,奖励15000英镑;
凡是有办法将经度确定到一度范围内的,奖励10000英镑。
而最终解决这个问题的,是出生于约克郡的
约翰·哈里森(跟我同一天生日,哇咔咔)
年轻时,约翰和父亲学做木工,在他十几岁时,大家就发现他酷爱读书。很快他就从牛顿的《自然哲学之数学原理》和尼古拉斯·桑德森的一些自然哲学讲座讲义中学到了很多有用的东西。20岁那年,哈里森造出了自己的第一台摆钟。当然,当时2万英镑的高额奖金,也是约翰最早开始做这件事的动力,获得经度奖金的愿景已经促使他将精力转向航海钟的研究。他深知,在飘荡的海洋上,任何钟摆都是无法工作的。哈里森在头脑中构想出一组富有弹性的跷跷板,他们自成体系相互平衡,因此能经得住最猛烈的颠簸。1730年,哈里森带着他的H-1来到伦敦,希望可以获得经度局的认可。
1736年,在“百夫长”号上完成测试后,英国皇家海军“奥福德”号的船长威尔斯奉命将哈里森和他的H-1送回英格兰。一路上的天气可谓“狂风暴雨和风平浪静交替甚频”,在终于靠近陆地时,威尔斯认为抵达了达特茅斯港附近的著名地点——斯塔特。但是哈里森根据自己的航海中推算的结果说:看到的陆地一定是彭赞斯半岛上的利泽德——一个在斯塔特以西约40公里的地方。H-1的准确预测给威尔斯留下了深刻的印象,哈里森本可以带着H-1要求一次前往西印度群岛的航行试验,并以此获得20000英镑的奖金,但是他过于精益求精,他要求经度局提供一些经费来制造一台更好的时钟。1759年,哈里森最终完成了那块为他赢得经度奖金的H-4,也在随后经历着重重和经度局以及那2万英镑奖金之间的很多波折故事。
1776年3月24日约翰去世,1693年3月24日出生的他,整整享年83岁。
他去世后,在钟表制造业中享有烈士般崇高的地位。几十年以来,他孤军奋战,几乎是独自一人,认真地寻求着用计时器解决经度问题的方案。然而突然之间,紧随在哈里森的H-4取得成功后,大批的钟表匠都开始从事制造航海钟这个特殊职业。在海洋大国,它成了一个蓬勃发展的朝阳产业。有一些现代的钟表史学家认为,哈里森的工作帮助英国征服了海洋,因而成就了大英帝国的霸业——因为正是借助于精密时计,大不列颠才得以降服汹涌的波涛。
现如今约翰的天才之作都展示在英国国家海事博物馆(National Maritime Museum)的格林威治的皇家天文台(Royal Observatory)。英国国王查理二世下令建造了这个天文台,以提高航海的导航能力,并认定其为
“在海上确定渴望已久的经度,从而完善航海技术”
而航海为整个英国实现日不落帝国的愿景,以及整个欧洲乃至世纪的贸易,都是功不可没的。而对于现代的腕表界来说,高端腕表中带有海洋文化、航海文化,或多或少都有着对这段历史的追崇之感。
这段历史见证了计时学在人类社会发展中巨大的推进作用,能将自家的腕表与海洋、星空这些内容关联起来,以此来凸显自家超高的机芯工艺或者设计功力。