Entschlüsselung von Harrison

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Standort Königliches Observatorium

30.06.2014

Richard erwähnte in seinem letzten Post, Looking for a New Harrison, die drei genauen Standuhren, die von John und James Harrison in der zweiten Hälfte der 1720er Jahre hergestellt wurden, und dies veranlasste mich, ein wenig über ein laufendes Museumsforschungsprojekt zu schreiben, das Harrisons ungewöhnliche mechanische Herangehensweise an die Pendeluhr.



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Harrison behauptete, dass seine Holzuhren die Zeit innerhalb einer Sekunde in einem Monat halten würden, was für die 1720er Jahre den Fähigkeiten der besten Londoner Uhren weit voraus war, wie sie beispielsweise von hergestellt wurden George Graham .

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Harrison erzählt von seiner ersten Begegnung mit Graham in seinem Buch mit dem verschlungenen Titel Eine Beschreibung eines Mechanismus, der eine schöne oder wahre Zeitmessung ermöglicht; zusammen mit einem Bericht über die Versuche, den Längengrad durch den Mond zu entdecken, sowie einen Bericht über die Entdeckung der Tonleiter, also: Mr Graham begann, wie ich dachte, sehr grob mit mir, und das hatte ähnliches mich veranlaßt zu haben, auch grob zu werden; aber wie auch immer wir das Eis brachen … und tatsächlich war er schließlich äußerst überrascht über die Gedanken oder Methoden, die ich ergriffen oder Gelegenheit dazu gefunden hatte, und fand daher Grund genug zu glauben, dass meine Uhr auf eine Sekunde gehen könnte pro Monat Es ist faszinierend, dass Harrison eine solche Präzision erreicht hat, aber seine Methoden hatten keinen messbaren Einfluss auf die Herstellung von Präzisionspendeluhren in London oder anderswo. Graham blieb für den Rest seines Lebens (gest. 1751) ein Freund und wertvoller Verbündeter von Harrison, baute jedoch weiterhin astronomische Uhren mit der Dead-Beat-Hemmung und dem schweren Pendel mit kleinem Schwungbogen. Der Hauptvorteil von Harrisons Design besteht darin, dass er durch sorgfältige Verwendung von Öl auf Öl verzichtete Baum des Lebens , gepaarte Anti-Friction-Räder, die einen Rollkontakt für die Lager und die Heuschreckenhemmung , die am besten mit einem viel größeren Schwungbogen funktioniert. Die im 18. Jahrhundert verwendeten tierischen Öle, wie z ordentlicher Fuß Öl, waren die Achillesferse eines mechanischen Zeitmessers. Diese Öle neigten nicht nur dazu, sich zu zersetzen und ihre „Schlupfigkeit“ zu verlieren, sie verdickten sich bei kälteren Bedingungen und wurden, wenn sie warm waren, dünner und neigten dazu, von den Teilen, die geschmiert werden mussten, wegzulaufen. Harrisons Uhren waren frei von diesen unvorhersehbaren Problemen und boten daher auf lange Sicht eine höhere Stabilität, die Voraussetzung für jeden nautischen Zeitmesser ist, auf den er monatelang auf See angewiesen wäre. Der erste Zeitmesser, H1, ist praktisch eine tragbare Version von Harrisons Pendeluhr mit Schraubenfedern, die eine künstliche Schwerkraft für die Zwillingsunruhen bereitstellen, die das Pendel ersetzten. Aus der letzten Zeile von Harrisons Manuskript von 1730 geht hervor, dass er seine Pendeluhrtechnologie als Teil der Längengradlösung ansah und beschrieb, wie Seeleute mit einem Zeitmesser navigieren konnten, um zu einer anderen festen Uhr zu segeln. Diese Vision wurde in gewisser Weise mit der Verbreitung von Zeitkugelsignalen auf der ganzen Welt im 19. Obwohl die Uhren, die zum Senden dieser Signale verwendet wurden, dem mechanischen Format von Graham folgten und eine tägliche Korrektur durch astronomische Beobachtungen erforderten, oder telegrafisches Zeitsignal .

Ungefähr zeitgleich mit Beginn der Arbeiten an H3 begann Harrison mit dem Bau der Pendeluhr, die heute als bekannt ist „Spät“- oder „R.A.S.“-Regler , die angeblich Gegenstand des erwähnten Buches aus dem Jahr 1775 ist. Mit ihrem versilberten Zifferblatt und den Messing- und Bronzekomponenten weicht die Uhr vom rustikalen Erscheinungsbild der früheren Holzuhren ab, wurde aber zu Harrisons Lebzeiten nie vollständig fertiggestellt. In dem Buchen , machte er eine kritische Bemerkung über Grahams Dead-Beat-Hemmung und sagte über George Graham, dass

…entweder er muss verrückt sein, oder ich muss es sein! Später in derselben Veröffentlichung erklärte er von seinem eigene Uhr dass ... es dann mehr Gründe geben muss ... dass es in 100 Tagen auf eine Sekunde laufen soll ... als dass das von Herrn Graham in 1 auf eine Sekunde laufen sollte.

Die Zeit konstant auf eine Sekunde in 100 Tagen genau zu halten, war ein Grad an Genauigkeit, der von mechanischen Uhren wie nicht erreicht wurde Das kostenlose Pendelsystem von Shortt . Das freie Pendel von Shortt war in einem Vakuumtank eingeschlossen, um die Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, die durch barometrische Änderungen in die Zeitmessung eingeführt wurden. John Harrison ging das Problem anders an und statt das Pendel zu schützen, machte er es bewusst anfälliger für barometrische Veränderungen, um das komplexe Kompensationssystem zu ermöglichen.

Das Buch ist bissig und praktisch undurchdringlich, enthält jedoch vereinzelte Beschreibungen seines mechanischen Ansatzes. Beim Lesen des Buches erklärte der berühmte Uhrmacher Thomas Mudge von Harrison, dass der Inhalt des Buches

Backbord vs Steuerbord

… hat ihn in meiner Wertschätzung sehr geschmälert … und dass … es mehrere Dinge gibt, die er über Mr. Grahams Paletten und Pendel sagt, die absolut falsch sind … .

Die London Review of English and Foreign Literature beschrieb das Werk als eine der unerklärlichsten Produktionen, die uns je begegnet sind, und fügte hinzu, dass jede Seite dieser Aufführung Spuren von Inkohärenz und Absurdität trage, kaum weniger als Symptome von Wahnsinn. Harrisons Buch hat ihm keinen Gefallen getan.

Die erstaunliche Behauptung wurde von keinem seiner Zeitgenossen ernst genommen und sein radikaler mechanischer Ansatz blieb bis ins 20. Jahrhundert weitgehend unerforscht. Dann, im Jahr 1977, begannen eine Reihe von Uhrmachergelehrten, die als The Harrison Research Group bekannt wurden, seine Theorien neu zu untersuchen. Unter dieser Gruppe war Martin Burgess , einem Künstler und Uhrmacher, der sich daran machte, zwei Uhren nach dem Verständnis der Gruppe von Harrisons Spezifikation herzustellen. Die erste dieser Uhren, bekannt als „Gurney Clock“, ist seit 1984 in Norwich und zeitweise in Upton Hall öffentlich ausgestellt; die zweite, ihre Schwesteruhr („Clock B“), wurde kürzlich in den Werkstätten von Charles Frodsham & Co. fertiggestellt und anschließend am Royal Observatory, Greenwich, mit spannenden Ergebnissen experimentiert.