Uhr Längengrad

Navigatoren sind seit langer Zeit in der Lage, die Breitengrade in Parallele zum äquator aus dem Sonnenstand oder den Gestirnen genau zu ermitteln. Den Seglern war bekannt, dass sich die Erdkugel innerhalb von 24 Std. einmal um ihre eigene Längsachse rotiert, dass die Erdkugel auf ihrem offensichtlichen Weg um die Erdkugel stundenweise 15 der 360 Grad des Längengrades durchläuft.

Es gab jedoch keine praktikable Berechnung, um aus diesem Wissen den nächsthöheren Längengrad abzuleiten. Niemand anderes als Isaac Newton, einer der wichtigsten Wissenschaftler der Weltgeschichte, erklärte dem englischen Parlamentsgebäude 1714 die Frage nach dem Längenproblem: Eine genaue Festlegung der Leinen, zum Beispiel durch Taktgeber, war angesichts der Bewegungen des Schiffes und der Klimaschwankungen auf hoher See nicht möglich.

Die Lage der Jupitermonde, mit denen astronomische Personen an Land den Längengrad bestimmten, war auch an Bord der Schiffe wegen der dafür erforderlichen Teleskope ungeeignet. Unglücklicherweise war auch die Bestimmung des Längengrades über die Mondposition im Verhältnis zu den Referenzsternen unzureichend durchdacht. Aus den Fallstricken des Längengrades wurden unzählige Seeleute.

Während der Anblick von Orientierungsträgern wie z. B. für den Sonnen-, Sternen- und Küstenbereich von niedrigen Bewölkungen überdeckt war, verwendeten die Navigatoren die Gissener Technik. Dann wurden 30 Sek. mit einer Stundenscheibe nachgerechnet. Der Navigator liest die Richtung aus dem Kompaß und trägt den Weg in seine Karte ein. Der Zimmermann John Harrison war 21 Jahre jung, als das Board of Longitude sein Preissumme bekannt gab.

Ähnlich wie Newton, der Prof. von Cambridge, wußte der Yorkshireer Kunsthandwerker, daß Zeitmesser die idealen Längenmesser waren. Der Navigator ermittelt vor der Abfahrt den höchstgelegenen Stand der Sonne in seinem Heimathafen und vermerkt seine Mittagspause. Er führt diese Übung auf hoher See fort und ermittelt den Sunzenit und die entsprechende Mittagspause. Wenn die Mittagspause "spät" ist, verlässt der Navigator den Ort in westliche und ansonsten in östliche Richtungen.

Harrison wagte es, eine solche Uhr zu konstruieren. Zum ersten Mal bildete Harrison auch Perlen aus Kupfer und Chrom. Im Gegensatz zu reinen Pendeln aus Edelstahl oder Messingblech, die sich bei Hitze dehnen und bei Kälte zusammenschrumpfen, bleiben die Längen der Verbundmetall-Pendeln gleich. Dies ist ein großer Schritt, denn die Pendelstrecke legt die Taktrate und damit die Genauigkeit einer Uhr fest.

Im Jahre 1735 stellte der Uhrmacher seine erste Uhr, die Harrison No. 1 ("H-1"), dem Längenausschuss vor. Bei einer Testfahrt nach Lissabon und zurück soll der 32 kg lange Trum von 1,2 Metern Länge in Größe, Dicke, Tiefe und Weite nur wenige Augenblicke pro Tag abgewichen sein. Sie baten um eine Förderung von 500 Kilo, bastelten weiter und schufen drei weiterentwickelte Werke in Folge.

Bei einer Testreise von England nach Jamaika weicht die H-4 nach knapp drei Monate auf hoher See fünf Minuten von der genauen Lokalzeit im Bestimmungshafen ab. Eine alte Frau hatte Newton widerlegt und das Problem mit dem Längengrad mitgenommen. Doch Harrison bekam keine Kredit. Im Jahre 1765 hat das Longitude Board seine eigenen Richtlinien auf Kosten des Uhrenherstellers geändert.

Damit er mindestens die Hälfe des Preises erhielt, musste er dem Royal Astronom das Geheimniss seiner Präzisionsarbeiten verraten und seine Armbanduhren überreichen. Der 72-Jährige sollte den Restbetrag von 20000 Kilo bekommen, wenn es anderen Uhrenherstellern gelang, seine H-4 zu nachahmen. Bereits ein Jahr nach Cook's Abreise erfüllte King George III. das versprochene Ziel der Longitude Juroren.

Die 80-jährige Uhrmacherin bekam die verbleibenden 8750 Kilogramm des Preisgeldes, abzüglich der bereits gezahlten Rabatte. Schließlich kostete Cook's Uhr immer noch 450 Kilo - beinahe ein gutes Viertel des Wertes seines Expeditionsschiffs. Nur dank einer gewissen Massenproduktion der Harrison-Präzisionsuhren sanken die Verkaufspreise für Brettchenuhren in den 1780er Jahren auf rund 80 Kilogramm.