John Harrison uhr

Die John Harrison Uhr

Harrison: Der geniale Erfinder feiert seinen dritten Jahrestag. Für Seeleute war es lange Zeit nicht möglich, die genaue Lage ihres Bootes auf der Welt zu ermitteln, und deshalb bestand die große Risiko, dass sie ihr Reiseziel nicht finden oder an ausländischen Gewässern Schiffbrüche erleiden würden. Die entsprechende Lage müsste auf der Grundlage der Breiten- und Längenkreise bestimmt werden. Sein Name war John Harrison.

Während des Sturms hat Anson den Anschluss an die anderen Schiffe auf dem "Centurion" verloren. Aber Anson und seine Seeleute wissen weder die genaue Lokalisierung der Insel noch ihre eigene Ort. Sie konnten, wie alle Seeleute jener Zeit, den geographischen Breite - ihre Stellung in Nord-Süd-Richtung - aus dem Stand der Sonneneinstrahlung oder einiger Stars über dem Horizonthorizont bestimmen, nicht aber den geographischen Länge, auf dem sie segelten, d.h. die Stellung des Schiffes in Ost-West-Richtung.

Weil der geographische Länge der Juan Fernández Inseln nicht bekannt ist, wählt Anson die gängige Methode: Er wird den geographischen Breite mit dem "Centurion" segeln, um sein Etappenziel zu erreichen. Anton wählt den West. Wahrscheinlich ließ Anson den "Centurion" einige Zeit vor den Juan Fernández Inseln umdrehen. Der Mann heißt John Harrison.

Allmählich entsteht ein aus Längen- und Breitengrad bestehendes Koordinationssystem, mit dem die Lage eines jeden Objektes auf dem Globus präzise bestimmt werden kann. Die Längenbezeichnungen begann der Flame Gerhard Mercator auch auf seiner berühmt-berüchtigten "Weltkarte für den Einsatz von Seeleuten" von 1569 auf den Kanaren.

Seit 1767 nutzten viele Captains die gesamte Fläche des Königsobservatoriums von New York im Londoner Südosten als Prime-Meridian (ein Übereinkommen, das erst 1885 internationale Gültigkeit erhielt). Die eigene Lage kann bei freiem Wetter mit Sternenbeobachtung und einigen Berechnungen auf festen Boden bestimmt werden. Selbst auf einem wackeligen Raumschiff sind Seefahrer in der Lage, den Längengrad mit einer gewissen Genauigkeit zu berechnen.

Sie können Nummerntabellen verwenden, um Ihren eigenen Spielraum zu ermitteln. Immer wieder zerschmettern oder landen Schiffe, weil die Seefahrer auf dem Weg ihre Ausrichtung verlieren und ihre Größe verkennen. Stündlich deckt die Sonneneinstrahlung eine Dauer von 15° C ab, alle vier Wochen ein Grade. Das Verhältnis zwischen Zeit und Dauer könnte von einem Seefahrer genutzt werden:

Den aktuellen Zeitpunkt seiner Position auf See müsse er nur mit einem maritimen Gerät auf der Grundlage der Sterne ausmachen. Er wird hauptsächlich durch die Pendellänge bestimmt und ist sowohl von seiner Eigenmasse als auch davon abhängig, wie weit er nach einer bestimmten Richtung schwenkt. Weiteres Manko: Die Drehzahl eines Panels kann von der Umgebungstemperatur beeinflußt werden - je mehr sich ein Panda-Stab aufheizt, umso größer wird seine Ausdehnung, umso größer wird seine Größe und damit sein Schwingungsverhalten.

Dies würde es den Nautikern auf passierenden Booten ermöglichen, ihre Positionen zu ermitteln. Der höchste Punkt ist derjenige, der ein Messverfahren zur Bestimmung der exakten Dauer bis zu einem halben Grade (entsprechend 30 nautischen Meilen oder 55,5 Kilometer am Äquator) mitbringt. Isaak Newton, der wichtigste Wissenschaftler seiner Zeit, erläutert 1725, dass der Längengrad auf dem Meer "mit Hilfe einer Uhr allein" nicht zu finden ist.

Nur ein Jahr nach dem Newton-Urteil erfährt ein Provinzial zum ersten Mal vom Längenpreis: John Harrison, ein 33-jähriger Tischler und Amateur-Uhrmacher, der in einem kleinen Ort im nördlichen Lincolnshire auftritt. Die Kinder eines Schreiners und Kirchenarbeiters gingen nie zur Schulbank, sein Familienvater gab ihm eine Grundschule. Sie verleiht John die Abschrift eines Vortrags über Newtons Philosophie der Natur, der das damalige Weltanschauungsbild wiedergibt; wahrscheinlich mit Abschnitten über Astrophysik, Physik, Mechatronik, Optik auf der einen Seite und den Tiden auf der anderen.

Young Harrison entpuppt sich als raffinierter Autodidakt: Die Nachricht von seinem Talent kursiert: Wenige Jahre später wird Harrison beauftragt, in einer Nachbarstadt eine Turmtaktgeber zu bauen. Dabei macht er eine große Entdeckung: Er kompensiert die auftretenden Wärmeschwankungen, die die Längenänderung eines Pendelstabes bewirken, verkürzt oder verlängert seine Oszillationen und unterbricht den gesamten Zeitablauf.

Die Stangen werden von Harrison so gelagert, dass ihre Dehnung einander gegenübersteht. Unverändert ist die wirksame Pendellänge, der maßgebliche Unterschied zwischen Federung und Schwerpunktslage. Harrison's Präzisions Uhr weist nur eine einzige Sek. pro Jahr auf. Die Harrison fängt an zu planen: Seine Uhr soll die zweisekündige Spezifikation des Längengesetzes untergraben.

Aber die vielen Materialen und Werke sind kostspielig, und so fährt Harrison mit seinen Designs nach London, um Hilfe zu ersuchen. Harrison, ein verdächtiger Mann mit einer beinahe paradoxen Angst vor Imitatoren, ist verärgert, dass er seine Unterlagen an einen Mitbewerber weitergeben sollte. Betrachtet man Harrisons Zeitungen, so erkennt Graham, dass der Provinzial mit der Temperaturkompensation für Standuhren einen großen Fortschritt erzielt hat.

Harrison geht ermuntert in seine Werkstätte zurück und baut eine Uhr, die gut genug ist, um den Längenkurs zu holen (ein Restaurateur wird dieses erste Exemplar später "H 1" nennen). Der Harrison prüft seine Borduhr auf einem Fluß, zu dem er ausruht. Das Admiralty bittet Harrison, für eine erste halbamtliche Probefahrt zu sein.

Die einwöchige Fahrt ist so heftig, dass Harrison von Meereskrankheiten heimgesucht wird. Genau hier setzt Harrison's Monster zum ersten Mal an: Am Zugang zum Ärmelkanal kann der Tüftler dem Captain durch Kalkulationen mit der H 1 nachweisen, dass das Raumschiff auf einem gefährlichen Kurs etwa 60 Seemeilen südwestlich weiterfährt als erwartet.

In den Logbucheinträgen des Captains wird jedoch vermutet, dass Harrisons Uhr ernsthafte Schwachstellen auf der Hinreise aufzeigt; einige Positionen mit dem H1 scheinen ziemlich falsch zu sein. Harrison, die seither wieder verheiratet ist und jetzt in London wohnt, bekommt 250 Kilo als Hilfe für den Bau eines Nachfolgemodells. Die Harrison muss bei Null beginnen, aber die Längen-Kommission bewilligt ihm weitere 500 Kilo.

Jetzt fängt die geheimnisvollste Zeit seines Daseins an. Die Harrison scheitert hoffnungslos und vergisst seine Zeit über seinen Schraubvorgang völlig: Zuerst erfand Harrison eine Form des Temperaturreglers für Armbanduhren mit Unruh - das Bimetall, ein Stück Metall, das aus Flachmessing und Flachstahl zusammengenietet ist. Aber ansonsten ist Harrisons "seltsame dritte Maschine", wie er sie selbst bezeichnet, die grösste Überraschung seines Daseins.

Die Harrison muss etwas anderes versuchen. Noch während er an der H 3 arbeitete, half ihm der Zufall: Um 1751 ließ er von einem Uhrenhersteller eine Pocket Watch nach seinen eigenen Plänen herstellen, die er selbst vervollständigte. Harrison's Design sah jedoch eine schwerere, daher mehr kinetische Energie speichernde und besonders schnell hin und her schwingende Unruh vor: fünfmal pro Sekunde. Im Gegensatz dazu ist die Uhr mit einer kleinen Uhr ausgestattet.

Harrison versteht nach beinahe drei Dekaden, dass die Uhr des Schiffs eine kleine Uhr sein muss. Ab 1755 baut er an der H 4. Betrachtet der Seefahrer eines Raumschiffes beispielsweise eine Mondfinsternis am Himmel, von der er weiss, dass sie zu einer exakt vorausgesagten Zeit von London aus zu erkennen ist, dann braucht er nur seine eigene Lokalzeit zu ermitteln und könnte seine momentane Dauer über die Zeitdifferenz zu London berechnen.

Als Harrison 1755 mit dem Bau der H 4 begann, löste der dt. Diplomat und Physiker Tobias Mayer das letztgenannte Problem: Es gelang ihm, die Bewegung von Mond und Erde exakt zu vorhersagen. Es besteht die Gefahr, dass John Harrison, der seit 30 Jahren vergeblich an einer Borduhr bastelt, marginalisiert wird.

Harrison verarbeitet für viele Wälzlager des Zahnradzugs kleine Schmucksteine, um die Friktion auf ein Mindestmaß zu reduzieren. In July 1760 präsentierte Harrison sein Meisterwerk der Längen-Kommission. Harrisons Sohns William soll mit der H 4 aufbrechen - der heute 68-jährige Uhrenhersteller scheint sich für die lange Fahrt nach Jamaika zu schwach zu fühlen.

Die Erfinderin und ihr Vater hoffen auf das Preissumme von 20.000 Kilo. Die " Fehlerquote " der Uhr hatte Harrison zuvor nicht spezifiziert. In der Theorie war ein Messverfahren bekannt, um die Lage von Booten zu bestimmen: unter Verwendung der Sterne, Längen- und Breitengrade und ein Messverfahren, um die genaue Zeit des Heimathafens an jedem Ort der Welt zu bestimmen.

Der geniale Hobby-Uhrenmacher John Harrison suchte in den 1720er Jahren nach einer passenden Antwort, aber seine ersten drei Marinechronometer waren trotz der revolutionären Technologie auf hoher See immer noch zu hoch. Harrisons Bekanntheitsgrad und seine Wertschätzung wurden jedoch sein ganzes Leben lang wegen vermeintlicher formeller Defizite verweigert. Die Bitterkeit von John Harrison und seinem Nachkommen ist groß; nur ungern vereinbaren sie eine neue Probefahrt.

Harrison zeigt dieses Mal zuvor den Gang des H 4 an; bei Zimmertemperatur bewegt sich die Uhr um eine Sek. pro Tag (seine Protokolle geben dem Captain Auskunft über die Abweichungen bei erhöhter Hitze). Es sind zwei Sternenforscher vorausgefahren, um die genaue Position der Isola zu ermitteln und sie mit der Größe von Port Mouth zu messen.

In Barbados kehrt William am vierten Tag des Jahres 1764 von Barbados nach England zurück. Für die erste Jahreshälfte demontiert Harrison seine Uhr vor einem Auftrag und übergibt sie zusammen mit den drei gescheiterten Vorjahresmodellen an das Brett. Die Erfinderin reagiert widerwillig und bekommt 10 000 Kilo (minus 2500 Kilo bereits bezahlt).

Harrison soll für den Rest des Geldes zwei neue Kopien der H 4 herstellen - aber ohne das Vorbild. Nach sechs Jahren ist Harrison, heute ein 79-jähriger Mann, mit einer Nachbildung der H 4 am Ende. Dadurch belaufen sich die Summen, die Harrison im Verlauf der Dekaden eingenommen hat, auf über 23 000 Pfund und liegen damit über der einmal vorgesehenen Prämienhöhe.

Im Jahr 1776 verstarb John Harrison im Jahr 83 Jahre in London. Doch nach Harrisons Ableben (sein Junge William starb 39 Jahre später und wird neben seinem Schwiegervater in London begraben) machen andere Uhrenhersteller seinen Marinechronometer einfacher und kostengünstiger in der Herstellung. Ende des neunzehnten Jahrhundert setzte sich Harrisons Entwicklung schließlich gegen die Mond-Entfernungsmethode durch.

Auch dank Harrison's Uhr floriert der britische Schifffahrtsverkehr, und das Reich gründet ein Weltreich.

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