John Harrison

Dimitris Stamatios | Novembre 28, 2022

Riassunto

John Harrison (3 aprile 1693 – 24 marzo 1776) è stato un falegname e orologiaio inglese di formazione autonoma che ha inventato il cronometro marino, un dispositivo a lungo ricercato per risolvere il problema del calcolo della longitudine in mare.

La soluzione di Harrison rivoluzionò la navigazione e aumentò notevolmente la sicurezza dei viaggi marittimi a lunga distanza. Il problema da lui risolto fu considerato così importante dopo il disastro navale delle Scilly del 1707 che il Parlamento britannico offrì ricompense finanziarie fino a 20.000 sterline (equivalenti a 3,22 milioni di sterline nel 2022) in base alla legge sulla longitudine del 1714.

Nel 1730, Harrison presentò il suo primo progetto e lavorò per molti anni su progetti migliorati, compiendo diversi progressi nella tecnologia del cronometraggio, per poi passare ai cosiddetti orologi da mare. Harrison ottenne il sostegno del Longitude Board per costruire e testare i suoi progetti. Verso la fine della sua vita, ricevette un riconoscimento e una ricompensa dal Parlamento. Harrison si è classificato al 39° posto nel sondaggio pubblico della BBC del 2002 sui 100 più grandi britannici.

John Harrison nacque a Foulby, nel West Riding of Yorkshire, primo di cinque figli della sua famiglia. Il suo patrigno lavorava come falegname nella vicina tenuta di Nostell Priory. Una casa sul sito di quella che potrebbe essere stata la casa di famiglia porta una targa blu.

Intorno al 1700, la famiglia Harrison si trasferì nel villaggio di Barrow upon Humber, nel Lincolnshire. Seguendo il mestiere di falegname del padre, Harrison costruiva e riparava orologi nel tempo libero. La leggenda narra che all”età di sei anni, mentre era a letto con il vaiolo, gli fu dato un orologio per divertirsi e passò ore ad ascoltarlo e a studiarne le parti mobili.

Anche la musica lo affascinava, tanto da diventare direttore del coro della chiesa parrocchiale di Barrow.

Harrison costruì il suo primo orologio a cassa lunga nel 1713, all”età di 20 anni. Il meccanismo era interamente in legno. Tre dei primi orologi in legno di Harrison sono sopravvissuti: il primo (1713) si trova nella collezione della Worshipful Company of Clockmakers, precedentemente alla Guildhall di Londra e dal 2015 esposto al Museo della Scienza. Il secondo (e il terzo (1717)) si trova al Nostell Priory nello Yorkshire, con la faccia che reca l”iscrizione “John Harrison Barrow”. L”esemplare di Nostell, che si trova nella sala da biliardo di questa dimora signorile, è dotato di una cassa esterna vittoriana, con piccole finestre di vetro su ciascun lato del movimento per consentire l”ispezione delle lavorazioni in legno.

Il 30 agosto 1718, John Harrison sposò Elizabeth Barret nella chiesa di Barrow-upon-Humber. Dopo la morte di lei nel 1726, sposò Elizabeth Scott il 23 novembre 1726, nella stessa chiesa.

All”inizio del 1720, Harrison fu incaricato di realizzare un nuovo orologio a torretta a Brocklesby Park, nel North Lincolnshire. L”orologio funziona ancora e, come i suoi orologi precedenti, ha un movimento in legno di quercia e lignum vitae. A differenza dei suoi primi orologi, incorpora alcune caratteristiche originali per migliorare il cronometraggio, come lo scappamento a cavalletta. Tra il 1725 e il 1728, John e suo fratello James, anch”egli abile falegname, realizzarono almeno tre orologi di precisione a cassa lunga, sempre con movimenti e cassa lunga in quercia e lignum vitae. In questo periodo fu sviluppato il pendolo a griglia. Alcuni ritengono che questi orologi di precisione fossero i più precisi al mondo dell”epoca. Il numero 1, ora in una collezione privata, apparteneva al Time Museum, negli Stati Uniti, fino alla chiusura del museo nel 2000 e alla dispersione della collezione all”asta nel 2004. Il numero 2 si trova al Leeds City Museum. Costituisce il nucleo di una mostra permanente dedicata ai successi di John Harrison, “John Harrison: The Clockmaker Who Changed the World” (L”orologiaio che ha cambiato il mondo) e ha avuto la sua inaugurazione ufficiale il 23 gennaio 2014, il primo evento legato alla longitudine che segna il tercentenario del Longitude Act. Il numero 3 fa parte della collezione della Worshipful Company of Clockmakers.

Harrison era un uomo dalle molte capacità, che utilizzò per migliorare sistematicamente le prestazioni dell”orologio a pendolo. Inventò il pendolo a graticola, costituito da aste di ottone e ferro alternate e assemblate in modo che le espansioni e le contrazioni termiche si annullassero a vicenda. Un altro esempio del suo genio inventivo fu lo scappamento a cavalletta, un dispositivo di controllo per il rilascio graduale della forza motrice di un orologio. Sviluppato a partire dallo scappamento ad ancora, era quasi privo di attrito e non richiedeva lubrificazione perché le palette erano in legno. Si trattava di un vantaggio importante in un”epoca in cui i lubrificanti e il loro degrado erano poco conosciuti.

Nel suo precedente lavoro sugli orologi marini, Harrison fu continuamente assistito, sia finanziariamente che in molti altri modi, da George Graham, orologiaio e costruttore di strumenti. Harrison fu presentato a Graham dall”astronomo reale Edmond Halley, che sostenne Harrison e il suo lavoro. Questo sostegno fu importante per Harrison, che avrebbe avuto difficoltà a comunicare le sue idee in modo coerente.

La longitudine fissa la posizione di un luogo sulla Terra a est o a ovest di una linea nord-sud chiamata meridiano primo. Si tratta di una misura angolare che va da 0° al meridiano primo a +180° verso est e -180° verso ovest. La conoscenza della posizione est-ovest di una nave era essenziale quando ci si avvicinava alla terraferma. Dopo un lungo viaggio, gli errori cumulativi nel calcolo dei tempi morti portavano spesso a naufragi e a grandi perdite di vite umane. Evitare questi disastri divenne vitale durante la vita di Harrison, in un”epoca in cui il commercio e la navigazione stavano aumentando in modo drammatico in tutto il mondo.

Sono state proposte molte idee su come determinare la longitudine durante un viaggio in mare. I primi metodi cercavano di confrontare l”ora locale con l”ora nota di un luogo di riferimento, come Greenwich o Parigi, basandosi su una semplice teoria proposta per la prima volta da Gemma Frisius. I metodi si basavano su osservazioni astronomiche che a loro volta si basavano sulla natura prevedibile dei moti dei diversi corpi celesti. Tali metodi erano problematici a causa della difficoltà di stimare con precisione l”ora nel luogo di riferimento.

Harrison si propose di risolvere direttamente il problema, producendo un orologio affidabile in grado di mantenere l”ora del luogo di riferimento. La difficoltà consisteva nel produrre un orologio che non fosse influenzato dalle variazioni di temperatura, pressione o umidità, che rimanesse preciso per lunghi intervalli di tempo, che resistesse alla corrosione dell”aria salata e che fosse in grado di funzionare a bordo di una nave in continuo movimento. Molti scienziati, tra cui Isaac Newton e Christiaan Huygens, dubitavano che si potesse costruire un orologio del genere e preferivano altri metodi di calcolo della longitudine, come il metodo delle distanze lunari. Huygens fece delle prove utilizzando sia un orologio a pendolo sia un orologio a spirale con molla di bilanciamento come metodi per determinare la longitudine, con risultati incoerenti per entrambi i tipi. Newton osservò che “un buon orologio può servire per fare i conti in mare per alcuni giorni e per conoscere l”ora di un”osservazione celeste; e a questo scopo un buon gioiello può bastare finché non si trova un tipo di orologio migliore. Ma quando si perde la longitudine in mare, non la si può ritrovare con nessun orologio”.

Negli anni Venti del Novecento, l”orologiaio inglese Henry Sully inventò un orologio da marina progettato per determinare la longitudine: si trattava di un orologio con un grande bilanciere montato verticalmente su rulli di frizione e azionato da uno scappamento di tipo Debaufre a riposo per attrito. In modo del tutto inconsueto, le oscillazioni del bilanciere erano controllate da un peso posto all”estremità di una leva orizzontale imperniata e collegata al bilanciere da una corda. Questa soluzione evitava l”errore di temperatura dovuto alla dilatazione termica, un problema che affligge le molle del bilanciere in acciaio. L”orologio di Sully segnava l”ora esatta solo in condizioni di tempo calmo, perché le oscillazioni del bilanciere erano influenzate dal beccheggio e dal rollio della nave. Tuttavia, i suoi orologi furono tra i primi tentativi seri di trovare la longitudine in questo modo. Le macchine di Harrison, sebbene molto più grandi, hanno una struttura simile: H3 ha un bilanciere montato verticalmente ed è collegato a un”altra ruota della stessa dimensione, una disposizione che elimina i problemi derivanti dal movimento della nave.

Nel 1716 Sully presentò il suo primo Montre de la Mer all”Académie des Sciences francese e nel 1726 pubblicò Une Horloge inventée et executée par M. Sulli.

Nel 1730, Harrison progettò un orologio marino per concorrere al premio Longitude e si recò a Londra in cerca di assistenza finanziaria. Presentò le sue idee a Edmond Halley, l”Astronomo Reale, che a sua volta lo indirizzò a George Graham, il più importante orologiaio del paese. Graham deve essere rimasto impressionato dalle idee di Harrison, perché gli prestò del denaro per costruire un modello del suo “orologio da mare”. Poiché l”orologio era un tentativo di realizzare una versione marittima dei suoi orologi a pendolo in legno, che avevano prestazioni eccezionali, Harrison utilizzò ruote in legno, pignoni a rulli e una versione dello scappamento a “cavalletta”. Al posto del pendolo, utilizzò due bilancieri a manubrio, collegati tra loro.

Harrison impiegò cinque anni per costruire il suo primo orologio marino (o H1). Lo mostrò ai membri della Royal Society, che parlarono a suo nome al Board of Longitude. L”orologio fu la prima proposta che il Consiglio considerò degna di una prova in mare. Nel 1736, Harrison salpò per Lisbona sulla HMS Centurion al comando del capitano George Proctor e tornò sulla HMS Orford dopo che Proctor morì a Lisbona il 4 ottobre 1736. L”orologio perse tempo durante il viaggio di andata. Tuttavia, si comportò bene durante il viaggio di ritorno: sia il capitano che il comandante della Orford ne lodarono il progetto. Il comandante notò che i suoi calcoli avevano collocato la nave sessanta miglia a est del suo vero approdo, che era stato correttamente previsto da Harrison con l”H1.

Non si trattava del viaggio transatlantico richiesto dal Board of Longitude, ma il Board rimase abbastanza impressionato da concedere a Harrison 500 sterline per ulteriori sviluppi. Nel 1737 Harrison si era trasferito a Londra una versione più compatta e robusta. Nel 1741, dopo tre anni di costruzione e due di test a terra, l”H2 era pronto, ma a quel punto la Gran Bretagna era in guerra con la Spagna nella guerra di successione austriaca e il meccanismo era ritenuto troppo importante per rischiare di cadere in mani spagnole. In ogni caso, Harrison abbandonò improvvisamente il lavoro su questa seconda macchina quando scoprì un grave difetto di progettazione nel concetto di bilanciere. Non aveva riconosciuto che il periodo di oscillazione dei bilancieri poteva essere influenzato dall”imbardata della nave (quando la nave girava, ad esempio “virando” durante la virata). Fu questo che lo portò ad adottare i bilancieri circolari nel Terzo orologio da mare (H3).

Il Consiglio gli concesse altre 500 sterline e, in attesa della fine della guerra, si dedicò al progetto H3.

Harrison dedicò diciassette anni di lavoro a questo terzo “orologio da mare”, ma nonostante gli sforzi compiuti non funzionò esattamente come avrebbe voluto. Il problema era che, non avendo Harrison compreso appieno la fisica delle molle utilizzate per controllare i bilancieri, il tempo delle ruote non era isocrono, caratteristica che ne pregiudicava la precisione. Il mondo dell”ingegneria non avrebbe compreso appieno le proprietà delle molle per queste applicazioni per altri due secoli. Ciononostante, l”esperimento si rivelò molto prezioso, in quanto si imparò molto dalla sua costruzione. Di certo, con questa macchina Harrison lasciò al mondo due eredità durature: la striscia bimetallica e il cuscinetto a rulli ingabbiati.

Dopo aver perseguito con costanza vari metodi durante trent”anni di esperimenti, Harrison scoprì con sorpresa che alcuni degli orologi prodotti dal successore di Graham, Thomas Mudge, tenevano il tempo con la stessa precisione dei suoi enormi orologi da mare. È possibile che Mudge sia stato in grado di farlo dopo i primi anni del 1740 grazie alla disponibilità del nuovo acciaio “Huntsman” o “Crucible” prodotto da Benjamin Huntsman nei primi anni del 1740, che consentiva di produrre pignoni più duri ma, soprattutto, uno scappamento a cilindro più resistente e lucidato. Harrison si rese quindi conto che un semplice orologio poteva essere reso sufficientemente preciso per il compito da svolgere e che era una proposta molto più pratica per l”uso come cronometrista marino. Procedette quindi a riprogettare il concetto di orologio come dispositivo di misurazione del tempo, basandosi su solidi principi scientifici.

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“Orologio “Jefferys

Già all”inizio del 1750 aveva progettato un orologio di precisione per uso personale, che fu realizzato per lui dall”orologiaio John Jefferys intorno al 1752-1753. Questo orologio incorporava un inedito scappamento a frizione e non solo era il primo ad avere una compensazione per le variazioni di temperatura, ma conteneva anche la prima miniatura di “fusee funzionante” progettata da Harrison, che permetteva all”orologio di continuare a funzionare mentre veniva caricato. Queste caratteristiche portarono al grande successo dell”orologio “Jefferys”, che Harrison incorporò nel progetto di due nuovi cronometri che si propose di costruire. Si trattava di un orologio di grandi dimensioni e di un altro di dimensioni più ridotte ma di modello simile. Tuttavia, solo l”orologio più grande, il No. 1 (o “H4″, come viene talvolta chiamato), sembra essere stato completato (si veda il riferimento all””H4″ più avanti). Aiutato da alcuni dei migliori operai di Londra, Harrison progettò e realizzò il primo orologio marino di successo al mondo, che consentiva a un navigatore di valutare con precisione la posizione della sua nave in longitudine. Inoltre, Harrison dimostrò a tutti che era possibile farlo utilizzando un orologio per calcolare la longitudine. Questo doveva essere il capolavoro di Harrison: uno strumento di grande bellezza, che assomiglia a un orologio da tasca di grandi dimensioni dell”epoca. È inciso con la firma di Harrison, contrassegnato dal numero 1 e datato al 1759.

Il primo “orologio da mare” di Harrison (oggi noto come H4) è alloggiato in una cassa d”argento di circa 13 cm di diametro. Il movimento dell”orologio è molto complesso per l”epoca e assomiglia a una versione più grande del movimento convenzionale dell”epoca. Una molla d”acciaio a spirale all”interno di un barilotto di ottone fornisce 30 ore di energia. Il bariletto della molla è coperto dal bariletto della spoletta che tira una catena avvolta intorno alla puleggia di forma conica detta spoletta. Il fuso è sormontato dal quadrato di carica (che richiede una chiave separata). La grande ruota fissata alla base della fusee trasmette l”energia al resto del movimento. Il fuso contiene la forza di mantenimento, un meccanismo che permette di mantenere in movimento l”H4 durante la carica.

Da Gould:

Lo scappamento è una modifica del “verge” montato sugli orologi comuni dell”epoca di Harrison. Ma le modifiche sono ampie. Le palette sono molto piccole e hanno le facce parallele, invece dell”angolo abituale di 95° circa. Inoltre, invece di essere in acciaio, sono in diamante e il loro fondello è sagomato a forma di curva cicloidale. L”azione di questo scappamento è molto diversa da quella dello scappamento a verga, al quale sembra assomigliare. In quello scappamento, i denti della corona agiscono solo sulle facce delle palette. In questo, invece, come si vedrà, le punte dei denti poggiano, per una parte considerevole dell”arco supplementare – da 90° a 145° (limite della bancata) oltre il punto morto – sui dorsi delle palette, e tendono ad aiutare il bilanciere verso l”estremo della sua oscillazione e a ritardarne il ritorno. Questo scappamento è ovviamente un grande miglioramento rispetto al vertiginoso, in quanto il treno ha molto meno potere sui movimenti del bilanciere. Quest”ultimo non è più controllato nella sua oscillazione da una forza pari a quella che lo spingeva originariamente, ma dalla molla del bilanciere, assistita solo dall”attrito tra il dente e il retro della paletta.

In confronto, lo scappamento a verga ha un rinculo con un arco di equilibrio limitato ed è sensibile alle variazioni della coppia motrice. Secondo una recensione del movimento fatta da H. M. Frodsham nel 1878, lo scappamento dell”H4 aveva “una buona quantità di “set” e non tanto rinculo, e di conseguenza l”impulso si avvicinava molto a una doppia azione cronometro”.

Le palette a forma di D dello scappamento di Harrison sono entrambe in diamante, lunghe circa 2 mm e con un raggio laterale curvo di 0,6 mm; un”impresa notevole per l”epoca. Per ragioni tecniche, il bilanciere è stato realizzato molto più grande rispetto a un orologio convenzionale dell”epoca, con un diametro di 2,2 pollici (55,9 mm) e un peso di 28,5 mm.

La costruzione di questo primo orologio richiese sei anni, dopodiché il Board of Longitude decise di sperimentarlo in un viaggio da Portsmouth a Kingston, in Giamaica. A questo scopo fu imbarcato sulla HMS Deptford da 50 cannoni, che salpò da Portsmouth il 18 novembre 1761.: 13-14 Harrison, ormai sessantottenne, lo inviò per questa prova transatlantica sotto la custodia del figlio William. L”orologio fu testato prima della partenza da Robertson, maestro dell”Accademia di Portsmouth, che riferì che il 6 novembre 1761 a mezzogiorno era lento di 3 secondi, avendo perso 24 secondi in 9 giorni di tempo solare medio. Il ritmo giornaliero dell”orologio fu quindi fissato a 24 secondi persi.

Quando Deptford giunse a destinazione, dopo la correzione dell”errore iniziale di 3 secondi e la perdita accumulata di 3 minuti e 36,5 secondi al ritmo giornaliero durante gli 81 giorni e 5 ore di viaggio, l”orologio risultò lento di 5 secondi rispetto alla longitudine nota di Kingston, il che corrispondeva a un errore di longitudine di 1,25 minuti, ovvero circa un miglio nautico:  56 William Harrison tornò a bordo della HMS Merlin a 14 cannoni, raggiungendo l”Inghilterra il 26 marzo 1762 per riferire l”esito positivo dell”esperimento. Harrison senior attese quindi il premio di 20.000 sterline, ma il consiglio di amministrazione era convinto che la precisione potesse essere solo fortuna e richiese un”altra prova. Inoltre, il consiglio non era convinto che un cronometro che aveva richiesto sei anni di lavoro soddisfacesse il test di praticità richiesto dalla legge sulla longitudine. Gli Harrison si indignarono e reclamarono il loro premio; la questione finì per arrivare in Parlamento, che offrì 5.000 sterline per il progetto. Gli Harrison rifiutarono, ma alla fine furono costretti a fare un altro viaggio a Bridgetown, sull”isola di Barbados, per risolvere la questione.

All”epoca di questa seconda prova, un altro metodo di misurazione della longitudine era pronto per essere testato: il metodo delle distanze lunari. La luna si muove abbastanza velocemente, circa tredici gradi al giorno, per misurare facilmente il movimento da un giorno all”altro. Confrontando l”angolo tra la luna e il sole nel giorno in cui si partiva per la Gran Bretagna, si poteva calcolare la “posizione corretta” (come sarebbe apparsa a Greenwich, in Inghilterra, in quel momento specifico) della luna. Confrontando questo dato con l”angolo della luna sopra l”orizzonte, si poteva calcolare la longitudine.

Durante la seconda prova di Harrison del suo “orologio da mare” (H4), al reverendo Nevil Maskelyne fu chiesto di accompagnare la HMS Tartar e di testare il sistema di distanze lunari. Ancora una volta l”orologio si dimostrò estremamente preciso, mantenendo il tempo entro 39 secondi, corrispondenti a un errore nella longitudine di Bridgetown di meno di 10 miglia (16 km):  60 Anche le misure di Maskelyne erano abbastanza buone, con 30 miglia (48 km), ma richiedevano un notevole lavoro e calcoli per essere utilizzate. In una riunione del Consiglio del 1765 furono presentati i risultati, ma ancora una volta si attribuì l”accuratezza delle misure alla fortuna. Ancora una volta la questione arrivò in Parlamento, che offrì 10.000 sterline in anticipo e l”altra metà una volta consegnato il progetto ad altri orologiai perché lo duplicassero. Nel frattempo, l”orologio di Harrison avrebbe dovuto essere consegnato all”Astronomer Royal per essere testato a lungo termine sulla terraferma.

Sfortunatamente, Nevil Maskelyne era stato nominato Astronomo Reale al suo ritorno dalle Barbados, e fu quindi inserito anche nel Board of Longitude. Egli consegnò un rapporto negativo sull”orologio, sostenendo che il suo “going rate” (la quantità di tempo guadagnata o persa al giorno) era dovuto a imprecisioni che si annullavano da sole, e si rifiutò di permettere che venisse computato nella misurazione della longitudine. Di conseguenza, questo primo Marine Watch di Harrison non soddisfò le esigenze del Consiglio, nonostante avesse avuto successo in due prove precedenti.

Harrison iniziò a lavorare al suo secondo “orologio marino” (H5) mentre venivano condotti i test sul primo, che Harrison riteneva fosse tenuto in ostaggio dal Board. Dopo tre anni ne ebbe abbastanza; Harrison si sentì “estremamente maltrattato dai signori da cui mi sarei aspettato un trattamento migliore” e decise di chiedere l”aiuto di Re Giorgio III. Ottenne un”udienza con il Re, che si mostrò estremamente irritato nei confronti del Consiglio. Re Giorgio testò personalmente l”orologio n. 2 (H5) a palazzo e, dopo dieci settimane di osservazioni quotidiane tra maggio e luglio del 1772, ne constatò l”accuratezza entro un terzo di secondo al giorno. Re Giorgio consigliò allora a Harrison di presentare una petizione al Parlamento per ottenere l”intero premio, dopo aver minacciato di comparire di persona per fargliela pagare. Infine, nel 1773, all”età di 80 anni, Harrison ricevette dal Parlamento un premio in denaro di 8.750 sterline per i suoi risultati, ma non ricevette mai il premio ufficiale (che non fu mai assegnato a nessuno). Sarebbe sopravvissuto solo per altri tre anni.

In totale, Harrison ricevette 23.065 sterline per il suo lavoro sui cronometri. Per il suo lavoro ricevette 4.315 sterline di incremento dal Board of Longitude, 10.000 sterline come pagamento intermedio per H4 nel 1765 e 8.750 sterline dal Parlamento nel 1773. Questo gli consentì di avere un reddito ragionevole per la maggior parte della sua vita (equivalente a circa 450.000 sterline all”anno nel 2007, anche se tutti i suoi costi, come i materiali e il lavoro in subappalto ad altri orologiai, dovevano provenire da questo). Nell”ultimo decennio della sua vita divenne l”equivalente di un multimilionario (in termini odierni).

Il capitano James Cook utilizzò il K1, una copia dell”H4, nel suo secondo e terzo viaggio, dopo aver utilizzato il metodo della distanza lunare nel suo primo viaggio. Il K1 fu realizzato da Larcum Kendall, che era stato apprendista di John Jefferys. Il diario di bordo di Cook è pieno di elogi per l”orologio e le carte dell”Oceano Pacifico meridionale realizzate con il suo utilizzo erano notevolmente accurate. Il K2 fu prestato al tenente William Bligh, comandante dell”HMS Bounty, ma fu trattenuto da Fletcher Christian dopo il famigerato ammutinamento. Fu recuperato dall”isola di Pitcairn solo nel 1808, quando fu consegnato al capitano Folger, e passò poi per diverse mani prima di arrivare al National Maritime Museum di Londra.

Inizialmente, il costo di questi cronometri era piuttosto elevato (circa il 30% del costo di una nave). Tuttavia, con il passare del tempo, i costi scesero a 25-100 sterline (da mezzo anno a due anni di stipendio per un operaio specializzato) all”inizio del XIX secolo. Molti storici indicano i volumi di produzione relativamente bassi nel tempo come prova del fatto che i cronometri non erano molto utilizzati. Tuttavia, Landes fa notare che i cronometri duravano per decenni e non avevano bisogno di essere sostituiti di frequente; in effetti, il numero di produttori di cronometri marini si è ridotto nel tempo a causa della facilità di soddisfare la domanda, anche se la marina mercantile era in espansione. Inoltre, molti marinai mercantili si accontentavano di un cronometro da ponte a metà prezzo. Questi non erano precisi come il cronometro da marina in scatola, ma erano sufficienti per molti. Se inizialmente il metodo delle distanze lunari avrebbe integrato e rivaleggiato con il cronometro da marina, nel XIX secolo il cronometro lo avrebbe superato.

Il dispositivo di cronometraggio di Harrison, più accurato, portò al tanto necessario calcolo preciso della longitudine, rendendo questo dispositivo una chiave fondamentale per l”età moderna. Dopo Harrison, il cronometro marino fu reinventato ancora una volta da John Arnold che, pur basandosi sui principi più importanti di Harrison, lo semplificò abbastanza da permettergli di produrre cronometri marini altrettanto precisi ma molto meno costosi in quantità a partire dal 1783 circa. Ciononostante, per molti anni, anche verso la fine del XVIII secolo, i cronometri furono delle costose rarità, poiché la loro adozione e il loro utilizzo procedettero lentamente a causa degli elevati costi di produzione di precisione. La scadenza dei brevetti di Arnold alla fine degli anni 1790 permise a molti altri orologiai, tra cui Thomas Earnshaw, di produrre cronometri in quantità maggiori e a costi inferiori persino a quelli di Arnold. All”inizio del XIX secolo, la navigazione in mare senza un cronometro era considerata imprudente o impensabile. L”uso di un cronometro come ausilio alla navigazione salvò semplicemente vite e navi: l”industria assicurativa, l”interesse personale e il buon senso fecero il resto, rendendo il dispositivo uno strumento universale del commercio marittimo.

Harrison morì il 24 marzo 1776, all”età di ottantadue anni, poco prima del suo ottantatreesimo compleanno. Fu sepolto nel cimitero di St John”s Church, Hampstead, a nord di Londra, insieme alla seconda moglie Elizabeth e poi al figlio William. La sua tomba fu restaurata nel 1879 dalla Worshipful Company of Clockmakers, anche se Harrison non era mai stato membro della Compagnia.

L”ultima dimora di Harrison fu al 12 di Red Lion Square, nel quartiere di Holborn a Londra. Una targa dedicata a Harrison si trova sul muro della Summit House, un edificio per uffici modernista del 1925, sul lato sud della piazza. Il 24 marzo 2006, nell”Abbazia di Westminster, è stata inaugurata una lapide commemorativa a Harrison, che lo riconosce finalmente come degno compagno dell”amico George Graham e di Thomas Tompion, “Padre dell”orologeria inglese”, entrambi sepolti nell”Abbazia. Il monumento commemorativo mostra una linea meridiana (linea di longitudine costante) in due metalli per evidenziare l”invenzione più diffusa di Harrison, il termometro a strisce bimetalliche. Sulla striscia è incisa la propria longitudine di 0 gradi, 7 minuti e 35 secondi ovest.

Il Corpus Clock di Cambridge, inaugurato nel 2008, è un omaggio del progettista al lavoro di Harrison, ma con un design elettromeccanico. L”orologio presenta lo scappamento a cavalletta di Harrison, con il “telaio del pallet” scolpito in modo da assomigliare a una cavalletta vera e propria. Questa è la caratteristica distintiva dell”orologio.

Nel 2014, Northern Rail ha battezzato l”automotrice diesel 153316 con il nome di John “Longitude” Harrison.

Il 3 aprile 2018, Google ha celebrato il suo 325° compleanno realizzando un Google Doodle per la sua homepage.

Nel febbraio 2020, a Barrow upon Humber è stata inaugurata una statua in bronzo di John Harrison. La statua è stata realizzata dallo scultore Marcus Cornish.

Dopo la prima guerra mondiale, gli orologi di Harrison furono riscoperti all”Osservatorio Reale di Greenwich dall”ufficiale di marina in pensione Rupert T. Gould.

I segnatempo erano in uno stato molto decrepito e Gould ha trascorso molti anni a documentarli, ripararli e restaurarli, senza ricevere alcun compenso per i suoi sforzi. Gould fu il primo a designare i segnatempo da H1 a H5, chiamandoli inizialmente dal n. 1 al n. 5. Purtroppo, Gould apportò modifiche e riparazioni che non supererebbero gli standard odierni di buona pratica di conservazione museale, anche se la maggior parte degli studiosi di Harrison riconosce a Gould il merito di aver assicurato che i manufatti storici siano sopravvissuti come meccanismi funzionanti fino ai giorni nostri. Gould scrisse The Marine Chronometer (Il cronometro marino), pubblicato nel 1923, che ripercorreva la storia dei cronometri dal Medioevo agli anni Venti del Novecento e includeva descrizioni dettagliate del lavoro di Harrison e della successiva evoluzione del cronometro. Il libro rimane l”opera più autorevole sul cronometro marino.

Oggi i segnatempo H1, H2, H3 e H4 restaurati sono esposti all”Osservatorio Reale di Greenwich. H1, H2 e H3 funzionano ancora: H4 è tenuto in stato di fermo perché, a differenza dei primi tre, necessita di olio per la lubrificazione e quindi si degrada durante il funzionamento. H5 è di proprietà della Worshipful Company of Clockmakers of London e in precedenza era esposto al Clockmakers” Museum nella Guildhall di Londra, come parte della collezione della Compagnia; dal 2015 la collezione è esposta al Science Museum di Londra.

Negli ultimi anni della sua vita, John Harrison scrisse delle sue ricerche sull”accordatura musicale e sui metodi di fabbricazione delle campane. Il suo sistema di accordatura (un sistema meantone derivato dal pi greco) è descritto nel suo pamphlet A Description Concerning Such Mechanism … (CSM). Questo sistema metteva in discussione la visione tradizionale secondo cui gli armonici si verificano a rapporti di frequenza interi e, di conseguenza, tutta la musica che utilizzava questa accordatura produceva battimenti a bassa frequenza. Nel 2002, l”ultimo manoscritto di Harrison, A true and short, but full Account of the Foundation of Musick, or, as mainly therein, of the Existence of the Natural Notes of Melody, è stato riscoperto nella Biblioteca del Congresso degli Stati Uniti. Le sue teorie sulla matematica della fabbricazione delle campane (con l”uso dei “numeri radicali”) devono ancora essere comprese con chiarezza.

Una delle affermazioni controverse dei suoi ultimi anni fu quella di essere in grado di costruire un orologio terrestre più preciso di qualsiasi progetto concorrente. In particolare, sostenne di aver progettato un orologio in grado di mantenere un”accuratezza di un secondo nell”arco di 100 giorni. 25-41 All”epoca, pubblicazioni come The London Review of English and Foreign Literature ridicolizzarono Harrison per quella che era considerata un”affermazione stravagante. Harrison disegnò un progetto ma non costruì mai un orologio del genere, ma nel 1970 Martin Burgess, un esperto di Harrison e lui stesso orologiaio, studiò i piani e cercò di costruire l”orologio come disegnato. Ne costruì due versioni, denominate Clock A e Clock B. Il Clock A divenne il Gurney Clock, donato alla città di Norwich nel 1975, mentre il Clock B rimase incompiuto nel suo laboratorio per decenni, fino a quando fu acquistato nel 2009 da Donald Saff. L”orologio B completato è stato presentato al National Maritime Museum di Greenwich per ulteriori studi. Si scoprì che l”orologio B poteva potenzialmente soddisfare la richiesta originaria di Harrison, quindi il progetto dell”orologio fu accuratamente controllato e regolato. Infine, per un periodo di 100 giorni, dal 6 gennaio al 17 aprile 2015, l”orologio B è stato fissato in una teca trasparente nell”Osservatorio Reale e lasciato funzionare senza essere toccato, a parte la regolare carica. Al termine del periodo di funzionamento, è stato misurato che l”orologio ha perso solo il 5 % del suo volume.

Nel 1995, ispirata da un simposio dell”Università di Harvard sul problema della longitudine organizzato dalla National Association of Watch and Clock Collectors, Dava Sobel ha scritto un libro sul lavoro di Harrison. Longitudine: The True Story of a Lone Genius Who Solved the Greatest Scientific Problem of His Time divenne il primo bestseller popolare sul tema dell”orologeria. Nel 1998 è uscito The Illustrated Longitude, in cui il testo di Sobel è stato accompagnato da 180 immagini selezionate da William J. H. Andrewes. Il libro è stato sceneggiato per la televisione britannica da Charles Sturridge in una serie di 4 episodi della Granada Productions per Channel 4 nel 1999, con il titolo Longitude. Nello stesso anno è stata trasmessa negli Stati Uniti dal co-produttore A&E. La produzione era interpretata da Michael Gambon nel ruolo di Harrison e Jeremy Irons in quello di Gould. Dal libro di Sobel è stato tratto anche un episodio della PBS NOVA intitolato Lost at Sea: The Search for Longitude.

I cronometri marini di Harrison sono stati una parte essenziale della trama dello speciale natalizio del 1996 della sitcom britannica Only Fools And Horses, intitolato “Time on Our Hands”. La trama riguarda la scoperta e la successiva vendita all”asta del Lesser Watch H6 di Harrison. L”orologio fittizio è stato venduto all”asta da Sotheby”s per 6,2 milioni di sterline.

La canzone “John Harrison”s Hands”, scritta da Brian McNeill e Dick Gaughan, è apparsa nell”album Outlaws & Dreamers del 2001. La canzone è stata anche coverizzata da Steve Knightley, nel suo album 2011 Live in Somerset. È stata inoltre coverizzata dal gruppo britannico Show of Hands e compare nel loro album The Long Way Home del 2016.

Nel 1998, il compositore britannico Harrison Birtwistle ha scritto il brano per pianoforte “Harrison”s clocks”, che contiene rappresentazioni musicali dei vari orologi di Harrison. Il brano “Harrison”s Dream” del compositore Peter Graham parla della ricerca quarantennale di Harrison di produrre un orologio preciso. Graham ha lavorato contemporaneamente alle versioni per banda di ottoni e per banda di fiati del brano, che sono state eseguite per la prima volta a distanza di soli quattro mesi l”una dall”altra, rispettivamente nell”ottobre 2000 e nel febbraio 2001.

Fonti

1. John Harrison
2. John Harrison
3. ^ William E. Carter. “The British Longitude Act Reconsidered”. American Scientist. Archived from the original on 20 February 2012. Retrieved 19 April 2015.
4. «John Harrison; British horologist». Encyclopedia Britannica (en inglés). Consultado el 3 de abril de 2018.
5. Dava Sobel, Longitude.
6. Wichtigkeit und wirtschaftliche Tragweite des Problems lassen sich daran abschätzen, dass ein einfacher Arbeiter damals rund 10 Pfund im Jahr verdiente und ein seegängiges Schiff mittlerer Größe etwa 2000 Pfund kostete. Das Preisgeld entspräche heute einem größeren zweistelligen Millionenbetrag.
7. Dava Sobel, William J. H. Andrewes: Längengrad – die illustrierte Ausgabe. Die wahre Geschichte eines einsamen Genies, welches das größte wissenschaftliche Problem seiner Zeit löste. Aus dem Amerikanischen von Matthias Fienbork und Dirk Muelder. Berlin-Verlag, Berlin 2010, ISBN 978-3-8270-0970-8, S. 149 (englisch, englisch: The illustrated Longitude.).