John Harrison (uitvinder)
gigatos | februari 9, 2022
Samenvatting
John Harrison (3 april 1693 – 24 maart 1776) was een autodidactische Engelse timmerman en klokkenmaker die de uitvinder was van de marinechronometer, een lang gezocht apparaat om het probleem van de berekening van de lengtegraad op zee op te lossen.
Harrisons oplossing bracht een revolutie teweeg in de navigatie en vergrootte de veiligheid van langeafstandsreizen over zee aanzienlijk. Het probleem dat hij oploste werd zo belangrijk geacht na de scheepsramp op Scilly in 1707 dat het Britse Parlement financiële beloningen uitloofde tot 20.000 pond (gelijk aan 3,22 miljoen pond in 2022) in het kader van de wet op de lengtegraad van 1714.
In 1730 presenteerde Harrison zijn eerste ontwerp en hij werkte vele jaren aan verbeterde ontwerpen. Hij boekte verschillende vooruitgang in de technologie van de tijdmeting en ging uiteindelijk over op wat men zeewacht noemde. Harrison kreeg steun van de Longitude Board bij het bouwen en testen van zijn ontwerpen. Tegen het einde van zijn leven kreeg hij erkenning en een beloning van het Parlement. Harrison eindigde op de 39e plaats in de openbare opiniepeiling van de BBC van 2002 over de 100 beroemdste Britten.
John Harrison werd geboren in Foulby in de West Riding of Yorkshire, als eerste van vijf kinderen in zijn gezin. Zijn stiefvader werkte als timmerman op het nabijgelegen landgoed Nostell Priory. Een huis op de plaats van wat mogelijk het ouderlijk huis was, draagt een blauwe plaquette.
Rond 1700 verhuisde de familie Harrison naar het Lincolnshire dorp Barrow upon Humber. Harrison volgde zijn vaders beroep als timmerman en bouwde en repareerde in zijn vrije tijd klokken. Volgens de legende kreeg hij op zesjarige leeftijd, toen hij met pokken in bed lag, een horloge om zich te amuseren en bracht hij uren door met luisteren naar het horloge en het bestuderen van de bewegende delen.
Hij had ook een fascinatie voor muziek en werd uiteindelijk koorleider in de parochiekerk van Barrow.
Harrison bouwde zijn eerste staande klok in 1713, toen hij 20 jaar oud was. Het mechanisme was volledig van hout gemaakt. Drie van Harrisons vroege houten klokken zijn bewaard gebleven: de eerste (1713) bevindt zich in de collectie van de Worshipful Company of Clockmakers, voorheen in de Guildhall in Londen, en is sinds 2015 te zien in het Science Museum. De tweede (en de derde (1717) bevindt zich in Nostell Priory in Yorkshire, de voorkant draagt de inscriptie “John Harrison Barrow”. Het Nostell-voorbeeld, in de biljartzaal van dit statige huis, heeft een Victoriaanse buitenkast, die aan elke kant van het uurwerk kleine glazen vensters heeft, zodat het houten mechanisme kan worden geïnspecteerd.
Op 30 augustus 1718 trouwde John Harrison met Elizabeth Barret in de kerk van Barrow-upon-Humber. Na haar dood in 1726 trouwde hij op 23 november 1726 in dezelfde kerk met Elizabeth Scott.
In het begin van de jaren 1720 kreeg Harrison de opdracht een nieuw torenuurwerk te maken in Brocklesby Park, North Lincolnshire. De klok werkt nog steeds en heeft net als zijn vorige klokken een houten uurwerk van eikenhout en lignum vitae. In tegenstelling tot zijn eerste klokken heeft de klok enkele originele kenmerken om de tijdmeting te verbeteren, zoals het sprinkhaangangsmechanisme. Tussen 1725 en 1728 maakten John en zijn broer James, ook een bekwaam meubelmaker, ten minste drie precisie-uurwerken met een lange kast, waarvan het uurwerk en de kast eveneens van eikenhout en lignum vitae waren gemaakt. De rasterijzeren slinger werd in deze periode ontwikkeld. Volgens sommigen waren deze precisie-uurwerken in die tijd de nauwkeurigste klokken ter wereld. Nummer 1, nu in een particuliere verzameling, behoorde toe aan het Time Museum, USA, tot het museum in 2000 sloot en de collectie in 2004 op een veiling werd verkocht. Nummer 2 bevindt zich in het Leeds City Museum. Het vormt de kern van een permanente tentoonstelling gewijd aan de verwezenlijkingen van John Harrison, “John Harrison: The Clockmaker Who Changed the World” en werd officieel geopend op 23 januari 2014, het eerste evenement in verband met de lengtegraad ter gelegenheid van de honderdste verjaardag van de wet op de lengtegraad. Nummer 3 bevindt zich in de collectie van de Worshipful Company of Clockmakers.
Harrison was een man van vele talenten en hij gebruikte deze om de prestaties van het slingeruurwerk systematisch te verbeteren. Hij vond de roosterpendule uit, bestaande uit afwisselend koperen en ijzeren staven die zo in elkaar zijn gezet dat de thermische uitzetting en inkrimping elkaar in wezen opheffen. Een ander voorbeeld van zijn geniale vindingrijkheid was het sprinkhaan echappement – een regelmechanisme voor de stapsgewijze vrijgave van de aandrijfkracht van een klok. Dit echappement was ontwikkeld op basis van het ankerechappement en was bijna wrijvingsloos, omdat er geen smering nodig was omdat de palletten van hout waren gemaakt. Dit was een belangrijk voordeel in een tijd waarin nog weinig bekend was over smeermiddelen en hun degradatie.
Bij zijn eerdere werk aan zeeklokken werd Harrison voortdurend, zowel financieel als op vele andere manieren, geholpen door George Graham, de horlogemaker en instrumentenmaker. Harrison werd aan Graham voorgesteld door de koninklijke astronoom Edmond Halley, die Harrison en zijn werk steunde. Deze steun was belangrijk voor Harrison, omdat hij het moeilijk zou hebben gehad om zijn ideeën op een samenhangende manier over te brengen.
De lengtegraad bepaalt de plaats van een plaats op aarde ten oosten of ten westen van een noord-zuidlijn die de nulmeridiaan wordt genoemd. Hij wordt gegeven als een hoekmeting die varieert van 0° bij de nulmeridiaan tot +180° oostwaarts en -180° westwaarts. Kennis van de oost-west positie van een schip was essentieel bij het naderen van land. Na een lange reis leidden cumulatieve fouten in de dead reckoning vaak tot schipbreuken en een groot verlies aan mensenlevens. Het vermijden van dergelijke rampen werd van vitaal belang tijdens Harrisons leven, in een tijdperk waarin handel en navigatie over de hele wereld een hoge vlucht namen.
Er zijn veel ideeën geopperd voor het bepalen van de lengtegraad tijdens een zeereis. Eerdere methoden trachtten de plaatselijke tijd te vergelijken met de bekende tijd op een referentieplaats, zoals Greenwich of Parijs, op basis van een eenvoudige theorie die voor het eerst was voorgesteld door Gemma Frisius. De methoden berustten op astronomische waarnemingen die zelf afhankelijk waren van de voorspelbaarheid van de bewegingen van verschillende hemellichamen. Dergelijke methoden waren problematisch vanwege de moeilijkheid om de tijd op de referentieplaats nauwkeurig te schatten.
Harrison probeerde het probleem rechtstreeks op te lossen door een betrouwbare klok te vervaardigen die de tijd van de referentieplaats kon bijhouden. Zijn probleem was een klok te maken die niet werd beïnvloed door schommelingen in temperatuur, druk of vochtigheid, die nauwkeurig bleef over lange tijdsintervallen, bestand was tegen corrosie in zoute lucht, en kon functioneren aan boord van een voortdurend bewegend schip. Veel wetenschappers, waaronder Isaac Newton en Christiaan Huygens, betwijfelden of een dergelijke klok ooit zou kunnen worden gebouwd en gaven de voorkeur aan andere methoden om de lengtegraad te bepalen, zoals de methode van de maanafstanden. Huygens deed proeven met zowel een slinger- als een spiraalvormige veerklok als methode om de lengtegraad te bepalen, maar beide types leverden inconsistente resultaten op. Newton merkte op dat “een goed horloge kan dienen om enkele dagen op zee te rekenen en om de tijd van een hemelwaarneming te weten; en voor dit doel kan een goed juweel volstaan tot een beter soort horloge kan worden gevonden. Maar wanneer de lengtegraad op zee verloren is gegaan, kan deze door geen enkel horloge worden teruggevonden”.
In de jaren 1720 vond de Engelse klokkenmaker Henry Sully een maritieme klok uit die was ontworpen om de lengtegraad te bepalen: het betrof een klok met een groot balanswiel dat verticaal was gemonteerd op frictierollen en werd voortbewogen door een echappement van het type Debaufre dat op wrijving berustte. Zeer onconventioneel werden de trillingen van de balans gecontroleerd door een gewicht aan het uiteinde van een scharnierende horizontale hefboom die met een koord aan de balans was bevestigd. Deze oplossing voorkwam temperatuurfouten als gevolg van thermische uitzetting, een probleem waar stalen balansveren mee te kampen hebben. Sully”s klok hield de tijd alleen nauwkeurig bij rustig weer, omdat de balansschommelingen werden beïnvloed door het stampen en rollen van het schip. Toch behoorden zijn klokken tot de eerste serieuze pogingen om op deze manier de lengtegraad te bepalen. Harrisons machines, hoewel veel groter, zijn van een soortgelijke opzet: H3 heeft een verticaal gemonteerd balanswiel en is verbonden met een ander wiel van dezelfde grootte, een opstelling die problemen als gevolg van de bewegingen van het schip elimineert.
In 1716 presenteerde Sully zijn eerste Montre de la Mer aan de Franse Académie des Sciences en in 1726 publiceerde hij Une Horloge inventée et executée par M. Sulli.
In 1730 ontwierp Harrison een maritieme klok om mee te dingen naar de Longitude prijs en reisde naar Londen op zoek naar financiële hulp. Hij legde zijn ideeën voor aan Edmond Halley, de Koninklijke Astronoom, die hem op zijn beurt doorverwees naar George Graham, ”s lands meest vooraanstaande klokkenmaker. Graham moet onder de indruk zijn geweest van Harrisons ideeën, want hij leende hem geld om een model van zijn “Zeeklok” te bouwen. De klok was een poging om een zeevarende versie te maken van zijn houten slingeruurwerken, die uitzonderlijk goed presteerden, en hij gebruikte houten wielen, rolrondsels en een versie van het ”sprinkhaan” echappement. In plaats van een slinger gebruikte hij twee aan elkaar gekoppelde halterbalansen.
Het kostte Harrison vijf jaar om zijn eerste zeeklok (of H1) te bouwen. Hij demonstreerde het aan leden van de Royal Society die namens hem spraken met de Board of Longitude. De klok was het eerste voorstel dat de Raad een proef op zee waardig achtte. In 1736 zeilde Harrison naar Lissabon op de HMS Centurion onder het bevel van kapitein George Proctor en keerde terug op de HMS Orford nadat Proctor op 4 oktober 1736 in Lissabon was overleden. De klok verloor tijd op de heenreis. Op de terugreis presteerde hij echter goed: zowel de kapitein als de schipper van de Orford prezen het ontwerp. De kapitein merkte op dat zijn eigen berekeningen het schip zestig mijl oostelijker hadden geplaatst dan de ware aanlanding die door Harrison met behulp van H1 correct was voorspeld.
Dit was niet de transatlantische reis die door de “Board of Longitude” werd geëist, maar de “Board of Longitude” was voldoende onder de indruk om Harrison 500 pond toe te kennen voor verdere ontwikkeling. Harrison had in 1737 een compactere en robuustere versie naar Londen overgebracht. In 1741, na drie jaar bouwen en twee jaar testen op het land, was de H2 klaar, maar tegen die tijd was Groot-Brittannië in oorlog met Spanje in de Oostenrijkse Successieoorlog en werd het mechanisme te belangrijk geacht om het risico te lopen in Spaanse handen te vallen. Hoe dan ook, Harrison staakte plotseling alle werkzaamheden aan deze tweede machine toen hij een ernstige ontwerpfout ontdekte in het concept van de barbalances. Hij had niet ingezien dat de trillingsperiode van de balansen beïnvloed kon worden door de gierende beweging van het schip (wanneer het schip draait, zoals bij het overstag gaan). Dit bracht hem ertoe cirkelvormige balansen te gebruiken in de Derde Zeeklok (H3).
Het bestuur verleende hem nog eens 500 pond, en in afwachting van het einde van de oorlog ging hij verder met het werk aan H3.
Harrison werkte zeventien jaar aan deze derde “zeeklok”, maar ondanks alle inspanningen presteerde hij niet precies zoals hij had gewild. Het probleem was dat, omdat Harrison de fysica achter de veren die voor de besturing van de balanswielen werden gebruikt niet volledig begreep, de timing van de wielen niet isochroon was, een eigenschap die de nauwkeurigheid beïnvloedde. Het zou nog twee eeuwen duren voordat de ingenieurswereld de eigenschappen van veren voor dergelijke toepassingen volledig zou begrijpen. Desondanks was het een zeer waardevol experiment gebleken, aangezien veel werd geleerd van de constructie ervan. Harrison liet de wereld met deze machine zeker twee blijvende erfenissen na – de bimetalen strip en de gekooide rollager.
Na dertig jaar van experimenteren met verschillende methoden, ontdekte Harrison tot zijn verbazing dat sommige horloges van Graham”s opvolger Thomas Mudge even nauwkeurig de tijd bijhielden als zijn enorme zeeklokken. Het is mogelijk dat Mudge hiertoe na het begin van de jaren 1740 in staat was dankzij de beschikbaarheid van het nieuwe “Huntsman” of “Crucible” staal dat ergens in het begin van de jaren 1740 door Benjamin Huntsman werd geproduceerd en waarmee hardere rondsels, maar nog belangrijker, een taaier en meer gepolijst cilindergangwerk kon worden geproduceerd. Harrison realiseerde zich toen dat een gewoon horloge toch nauwkeurig genoeg kon worden gemaakt voor de taak en een veel praktischer voorstel was voor gebruik als een zee-uurwerk. Hij ging verder met het herontwerpen van het concept van het horloge als een tijdwaarnemingstoestel, waarbij hij zijn ontwerp baseerde op gezonde wetenschappelijke principes.
Lees ook: beschavingen – Visigotische Rijk
“Jefferys” horloge
Hij had al in het begin van de jaren 1750 een precisie-uurwerk voor eigen gebruik ontworpen, dat voor hem was gemaakt door de horlogemaker John Jefferys ca. 1752-1753. Dit uurwerk bevatte een nieuw frictioneel rust echappement en was niet alleen het eerste met een compensatie voor temperatuurschommelingen, maar bevatte ook de eerste miniatuur “going fusee” van Harrison”s ontwerp, waardoor het uurwerk kon blijven lopen terwijl het werd opgewonden. Deze kenmerken leidden tot de zeer succesvolle prestaties van het “Jefferys” horloge, die Harrison verwerkte in het ontwerp van twee nieuwe tijdmeters die hij van plan was te bouwen. Deze hadden de vorm van een groot horloge en een kleiner horloge, maar van hetzelfde patroon. Alleen het grotere No. 1 (of “H4” zoals het soms wordt genoemd) horloge schijnt echter ooit te zijn afgemaakt (zie de verwijzing naar “H4″ hieronder). Geholpen door enkele van de beste werklieden van Londen, ging hij verder met het ontwerpen en maken van ”s werelds eerste succesvolle zee-uurwerk waarmee een navigator nauwkeurig de positie van zijn schip in de lengtegraad kon bepalen. Belangrijk was dat Harrison iedereen liet zien dat dit mogelijk was door een horloge te gebruiken om de lengtegraad te berekenen. Dit werd Harrisons meesterwerk – een prachtig instrument, dat lijkt op een uit de kluiten gewassen zakhorloge uit die tijd. Het is gegraveerd met Harrisons handtekening, gemerkt met nummer 1 en gedateerd AD 1759.
Van Gould:
Het echappement is een modificatie van de “spil” die op de gewone horloges van Harrison”s tijd zat. Maar de modificaties zijn uitgebreid. De palletten zijn zeer klein, en hebben hun gezichten parallel, in plaats van onder de gebruikelijke hoek van 95 ° of zo. Bovendien, in plaats van staal, zijn ze van diamant, en hun ruggen zijn gevormd om cycloïdale curves…. De werking van dit echappement is heel anders dan dat van de spil, waar het op lijkt. In deze echappement, werken de tanden van het kroonwiel alleen op de oppervlakken van de pallets. Maar in deze echappement, zoals zal blijken uit de punten van de tanden rusten, voor een aanzienlijk deel van de extra boog – van 90° tot 145° (limiet van bankieren) voorbij het dode punt – op de achterkant van de palletten, en hebben de neiging om de balans te helpen naar het uiterste van zijn zwaai en om de terugkeer te vertragen. Dit echappement is duidelijk een grote verbetering ten opzichte van de spil, omdat de trein veel minder macht heeft over de bewegingen van de balans. De balans wordt niet langer in zijn slingering geremd door een kracht gelijk aan die welke hem oorspronkelijk dreef, maar door de balansveer, slechts bijgestaan door de wrijving tussen de tand en de achterkant van het palet.
Ter vergelijking, het echappement van de spillegang heeft een terugslag met een beperkte balansboog en is gevoelig voor variaties in het aandrijfkoppel. Volgens een rapport van H.M. Frodsham over het uurwerk in 1878 had het echappement van de H4 “veel “set” en niet zo veel terugslag, en als gevolg daarvan kwam de impuls heel dicht bij een dubbele chronometer actie.”
De D-vormige palletten van Harrisons echappement zijn beide gemaakt van diamant, ongeveer 2 mm lang met een gebogen zijradius van 0,6 mm; een aanzienlijke prestatie in de vervaardiging in die tijd. Om technische redenen is de balans veel groter gemaakt dan in een conventioneel horloge uit die tijd, 2.2. inches (55.9 mm) in diameter met een gewicht van 28.5
De bouw van dit eerste horloge nam zes jaar in beslag, waarna de “Board of Longitude” besloot het te testen op een reis van Portsmouth naar Kingston, Jamaica. Daartoe werd het aan boord geplaatst van de 50 kanons HMS Deptford, die op 18 november 1761 uit Portsmouth vertrok. 13-14 Harrison, die toen 68 jaar oud was, stuurde het op deze transatlantische proef onder de hoede van zijn zoon William. Het horloge werd voor vertrek getest door Robertson, Master of the Academy in Portsmouth, die rapporteerde dat het op 6 november 1761 om 12 uur ”s middags 3 seconden achterliep, waarmee hij in 9 dagen tijd 24 seconden had verloren op de gemiddelde zonnetijd. De dagelijkse snelheid van het horloge werd daarom vastgesteld op een verlies van 24
Toen Deptford zijn bestemming bereikte, bleek na correctie voor de aanvankelijke fout van 3 seconden en het geaccumuleerde verlies van 3 minuten 36,5 seconden tegen het dagtarief over de 81 dagen en 5 uur van de reis, dat het horloge 5 seconden te langzaam stond ten opzichte van de bekende lengtegraad van Kingston, wat overeenkomt met een lengtegraadfout van 1,25 minuten, of ongeveer één zeemijl: 56 William Harrison keerde terug aan boord van de 14-gun HMS Merlin, en bereikte Engeland op 26 maart 1762 om de succesvolle uitkomst van het experiment te melden. Harrison senior wachtte daarop de prijs van 20.000 pond, maar het bestuur was ervan overtuigd dat de nauwkeurigheid gewoon geluk kon zijn geweest en eiste een nieuwe proef. Het bestuur was er ook niet van overtuigd dat een tijdwaarneming waarvan de bouw zes jaar in beslag nam, voldeed aan de door de wet op de geografische lengtematen vereiste bruikbaarheidstest. De Harrisons waren woedend en eisten hun prijs op, een zaak die uiteindelijk doorwerkte tot in het Parlement, dat £5.000 bood voor het ontwerp. De Harrisons weigerden, maar waren uiteindelijk verplicht nog een reis naar Bridgetown op het eiland Barbados te maken om de zaak te regelen.
Ten tijde van deze tweede proef was een andere methode voor het meten van de lengtegraad gereed voor beproeving: de Methode der Maanafstanden. De maan beweegt snel genoeg, zo”n dertien graden per dag, om gemakkelijk de beweging van dag tot dag te meten. Door de hoek tussen de maan en de zon te vergelijken voor de dag waarop men naar Engeland vertrok, kon de “juiste positie” (hoe de maan er in Greenwich, Engeland, op dat specifieke tijdstip zou uitzien) van de maan worden berekend. Door deze te vergelijken met de hoek van de maan boven de horizon, kon de lengtegraad worden berekend.
Tijdens Harrisons tweede proef met zijn ”zeewacht” (H4) werd dominee Nevil Maskelyne gevraagd HMS Tartar te vergezellen en het systeem van maanafstanden te testen. Opnieuw bleek het horloge uiterst nauwkeurig, het hield de tijd tot op 39 seconden nauwkeurig bij, wat overeenkwam met een fout in de lengtegraad van Bridgetown van minder dan 10 mijl (16 km): 60 Maskelyne”s metingen waren ook redelijk goed, met 30 mijl (48 km), maar vergden veel werk en berekeningen om te kunnen gebruiken. Op een vergadering van de Raad in 1765 werden de resultaten gepresenteerd, maar opnieuw schreven zij de nauwkeurigheid van de metingen toe aan geluk. Opnieuw bereikte de zaak het Parlement, dat 10.000 pond als voorschot bood en de andere helft zodra hij het ontwerp aan andere horlogemakers zou overdragen om het te dupliceren. Intussen moest Harrisons horloge worden overgedragen aan de Astronomer Royal om langdurig op het land te worden getest.
Helaas was Nevil Maskelyne bij zijn terugkeer uit Barbados benoemd tot Koninklijk Astronoom, en werd hij daarom ook in de Raad voor de Lengtegraad geplaatst. Hij bracht een negatief rapport uit over het horloge en beweerde dat de “gerende koers” (de hoeveelheid tijd die het per dag won of verloor) te wijten was aan onnauwkeurigheden die zichzelf opheffen, en hij weigerde toe te staan dat dit werd verrekend bij het meten van de lengtegraad. Bijgevolg voldeed dit eerste marinehorloge van Harrison niet aan de eisen van de Raad, ondanks het feit dat het bij twee eerdere proeven was geslaagd.
Harrison begon te werken aan zijn tweede “zeewacht” (H5), terwijl de eerste werd getest en Harrison vond dat deze werd gegijzeld door het bestuur. Na drie jaar had hij er genoeg van; Harrison voelde zich “zeer slecht gebruikt door de heren van wie ik een betere behandeling had kunnen verwachten” en besloot de hulp in te roepen van Koning George III. Hij kreeg een audiëntie bij de koning, die zeer geërgerd was over het bestuur. Koning George testte het horloge nr. 2 (H5) zelf in het paleis en na tien weken van dagelijkse waarnemingen tussen mei en juli in 1772, stelde hij vast dat het nauwkeurig was tot op een derde van een seconde per dag. Koning George adviseerde Harrison vervolgens om bij het Parlement een verzoekschrift in te dienen voor de volledige prijs, nadat hij gedreigd had persoonlijk te verschijnen om hen de les te lezen. Uiteindelijk kreeg Harrison in 1773, toen hij 80 jaar oud was, van het Parlement een geldelijke onderscheiding ten bedrage van 8.750 pond voor zijn prestaties, maar hij heeft nooit de officiële onderscheiding ontvangen (die nooit aan iemand werd toegekend). Hij zou nog slechts drie jaar overleven.
In totaal ontving Harrison 23.065 pond voor zijn werk aan chronometers. Hij ontving 4.315 pond in verhogingen van de Board of Longitude voor zijn werk, 10.000 pond als tussentijdse betaling voor H4 in 1765 en 8.750 pond van het Parlement in 1773. Dit gaf hem een redelijk inkomen voor het grootste deel van zijn leven (gelijk aan ongeveer 450.000 pond per jaar in 2007, hoewel al zijn kosten, zoals materiaal en het uitbesteden van werk aan andere horlogisten, hieruit moesten komen). Hij werd het equivalent van een multi-miljonair (in hedendaagse termen) in het laatste decennium van zijn leven.
Kapitein James Cook gebruikte K1, een kopie van H4, op zijn tweede en derde reis, nadat hij op zijn eerste reis de maanafstandmethode had gebruikt. K1 was gemaakt door Larcum Kendall, die in de leer was geweest bij John Jefferys. Cook”s logboek is vol lof over het horloge en de kaarten van de zuidelijke Stille Oceaan die hij met behulp van het horloge maakte, waren opmerkelijk nauwkeurig. K2 werd uitgeleend aan luitenant William Bligh, commandant van de HMS Bounty, maar Fletcher Christian behield het na de beruchte muiterij. Het werd pas in 1808 teruggevonden op het eiland Pitcairn, toen het aan kapitein Folger werd gegeven, en ging daarna door verschillende handen voordat het in het National Maritime Museum in Londen terechtkwam.
De nauwkeurigere Harrison-uurwerken leidden tot de hoognodige nauwkeurige berekening van de lengtegraad, waardoor het apparaat een fundamentele sleutel tot de moderne tijd werd. Na Harrison werd de zeechronometer opnieuw uitgevonden door John Arnold, die zijn ontwerp weliswaar baseerde op de belangrijkste principes van Harrison, maar het tegelijkertijd zo vereenvoudigde dat hij vanaf ongeveer 1783 even nauwkeurige maar veel goedkopere zeechronometers in grote aantallen kon produceren. Desondanks waren chronometers zelfs tegen het einde van de 18e eeuw nog vele jaren een dure zeldzaamheid, omdat hun invoering en gebruik traag verliep vanwege de hoge kosten van precisieproductie. Het aflopen van Arnolds patenten aan het einde van de jaren 1790 stelde vele andere horlogemakers, waaronder Thomas Earnshaw, in staat chronometers in grotere hoeveelheden te produceren tegen lagere kosten dan die van Arnold.Aan het begin van de 19e eeuw werd het varen op zee zonder een chronometer onverstandig tot ondenkbaar geacht. Het gebruik van een chronometer als navigatiehulpmiddel redde eenvoudig levens en schepen – de verzekeringsindustrie, eigenbelang en gezond verstand deden de rest en maakten het apparaat tot een universeel hulpmiddel in de zeehandel.
Harrison stierf op 24 maart 1776, op de leeftijd van tweeëntachtig jaar, net voor zijn drieëntachtigste verjaardag. Hij werd begraven op het kerkhof van St John”s Church, Hampstead, in Noord-Londen, samen met zijn tweede vrouw Elizabeth en later hun zoon William. Zijn graf werd in 1879 gerestaureerd door de Worshipful Company of Clockmakers, ook al was Harrison nooit lid geweest van de compagnie.
Harrisons laatste woonplaats was 12, Red Lion Square, in het Holborn district van Londen. Er is een gedenkplaat aan Harrison gewijd op de muur van Summit House, een modernistisch kantoorgebouw uit 1925, aan de zuidkant van het plein. Op 24 maart 2006 werd in Westminster Abbey een gedenkplaat voor Harrison onthuld, waarmee hij eindelijk werd erkend als een waardige metgezel van zijn vriend George Graham en Thomas Tompion, “The Father of English Watchmaking”, die beiden in de abdij begraven liggen. Het gedenkteken toont een meridiaanlijn (lijn van constante lengtegraad) in twee metalen om Harrisons meest verbreide uitvinding, de bimetalen stripthermometer, te benadrukken. De strip is gegraveerd met zijn eigen lengtegraad van 0 graden, 7 minuten en 35 seconden westerlengte.
De Corpus Clock in Cambridge, die in 2008 werd onthuld, is een eerbetoon van de ontwerper aan het werk van Harrison, maar heeft een elektromechanisch ontwerp. De klok is voorzien van Harrisons sprinkhaan-echappement, waarbij het ”palletframe” is gebeeldhouwd als een echte sprinkhaan. Dit is het bepalende kenmerk van de klok.
In 2014 doopte Northern Rail dieseltreinstel 153316 tot de John ”Longitude” Harrison.
Op 3 april 2018 vierde Google zijn 325e verjaardag door een Google Doodle te maken voor zijn homepage.
In februari 2020 werd in Barrow upon Humber een bronzen standbeeld van John Harrison onthuld. Het standbeeld is gemaakt door beeldhouwer Marcus Cornish.
Na de Eerste Wereldoorlog werden de uurwerken van Harrison herontdekt in het Royal Greenwich Observatory door de gepensioneerde marineofficier luitenant-ter-zee Rupert T. Gould.
De uurwerken verkeerden in zeer slechte staat en Gould besteedde vele jaren aan het documenteren, repareren en restaureren ervan, zonder vergoeding voor zijn inspanningen. Gould was de eerste die de uurwerken aanduidde van H1 tot H5, en ze aanvankelijk No.1 tot No.5 noemde. Helaas bracht Gould wijzigingen en reparaties aan die niet zouden voldoen aan de huidige normen voor goede conservatiepraktijken in musea, hoewel de meeste Harrison-geleerden Gould er dankbaar voor zijn dat hij ervoor heeft gezorgd dat de historische artefacten als werkende mechanismen tot op de dag van vandaag hebben overleefd. Gould schreef The Marine Chronometer, gepubliceerd in 1923, dat de geschiedenis van chronometers vanaf de Middeleeuwen tot de jaren 1920 behandelde, en dat gedetailleerde beschrijvingen bevatte van Harrison”s werk en de daaropvolgende evolutie van de chronometer. Het boek blijft het gezaghebbende werk over de maritieme chronometer.
Vandaag zijn de gerestaureerde uurwerken H1, H2, H3 en H4 te bezichtigen in het Royal Observatory te Greenwich. H1, H2 en H3 werken nog steeds: H4 staat stil omdat het, in tegenstelling tot de eerste drie, olie nodig heeft voor de smering en dus zal degraderen naarmate het loopt. H5 is eigendom van de Worshipful Company of Clockmakers of London en was voorheen te zien in het Clockmakers” Museum in de Guildhall in Londen, als onderdeel van de collectie van het bedrijf; sinds 2015 wordt de collectie tentoongesteld in het Science Museum in Londen.
In de laatste jaren van zijn leven schreef John Harrison over zijn onderzoek naar muzikale stemmingen en fabricagemethoden voor klokken. Zijn stemsysteem, (een middentoonsysteem afgeleid van pi), wordt beschreven in zijn pamflet A Description Concerning Such Mechanism … (CSM). Dit systeem betwistte de traditionele opvatting dat harmonischen voorkomen bij gehele frequentieverhoudingen en bijgevolg produceert alle muziek die deze stemming gebruikt lage frequentie slagen. In 2002 werd Harrison”s laatste manuscript, A true and short, but full Account of the Foundation of Musick, or, as principally therein, of the Existence of the Natural Notes of Melody, herontdekt in de US Library of Congress. Zijn theorieën over de wiskunde van de klokkenproductie (met gebruikmaking van “radicale getallen”) moeten nog duidelijk worden begrepen.
Een van de controversiële beweringen van zijn laatste jaren was dat hij in staat was een landklok te bouwen die nauwkeuriger was dan enig concurrerend ontwerp. Meer bepaald beweerde hij een klok te hebben ontworpen die in staat was de tijd tot op één seconde nauwkeurig te houden over een periode van 100 dagen: 25-41 In die tijd werd Harrison door publicaties als The London Review of English and Foreign Literature belachelijk gemaakt voor wat als een bizarre bewering werd beschouwd. Harrison tekende een ontwerp maar bouwde zelf nooit zo”n klok, maar in 1970 bestudeerde Martin Burgess, een Harrison-kenner en zelf klokkenmaker, de plannen en poogde het uurwerk te bouwen zoals het getekend was. Hij bouwde twee versies, Clock A en Clock B genoemd. Clock A werd de Gurney Clock die in 1975 aan de stad Norwich werd geschonken, terwijl Clock B decennia lang onafgewerkt in zijn werkplaats lag tot hij in 2009 door Donald Saff werd verworven. De voltooide klok B werd voor verdere studie naar het National Maritime Museum in Greenwich gebracht. Daar werd vastgesteld dat klok B mogelijkerwijs aan Harrisons oorspronkelijke claim kon voldoen, en dus werd het ontwerp van de klok zorgvuldig gecontroleerd en aangepast. Uiteindelijk werd klok B gedurende een periode van 100 dagen, van 6 januari tot 17 april 2015, in een doorzichtige kast in het Royal Observatory opgeborgen en onaangeroerd gelaten, afgezien van het regelmatig opwinden. Na afloop van deze periode werd gemeten dat de klok slechts 5
In 1995 schreef Dava Sobel, geïnspireerd door een symposium over het lengtegraadprobleem aan de Harvard University, georganiseerd door de National Association of Watch and Clock Collectors, een boek over het werk van Harrison. Longitude: The True Story of a Lone Genius Who Solved the Greatest Scientific Problem of His Time werd de eerste populaire bestseller over het onderwerp horologie. The Illustrated Longitude, waarin de tekst van Sobel vergezeld ging van 180 afbeeldingen geselecteerd door William J. H. Andrewes, verscheen in 1998. Het boek werd gedramatiseerd voor de Britse televisie door Charles Sturridge in een vierdelige serie van Granada Productions voor Channel 4 in 1999, onder de titel Longitude. Het werd later datzelfde jaar uitgezonden in de VS door co-producent A&E. In de hoofdrollen Michael Gambon als Harrison en Jeremy Irons als Gould. Sobel”s boek was ook de basis voor een PBS NOVA aflevering getiteld Lost at Sea: The Search for Longitude.
Harrisons maritieme tijdmeters waren een essentieel onderdeel van de plot in de kerstspecial van 1996 van de langlopende Britse sitcom Only Fools And Horses, getiteld “Time on Our Hands”. Het verhaal gaat over de ontdekking en de daaropvolgende verkoop op een veiling van Harrison”s Lesser Watch H6. Het fictieve horloge werd geveild bij Sotheby”s voor 6,2 miljoen pond.
Het lied “John Harrison”s Hands”, geschreven door Brian McNeill en Dick Gaughan, verscheen in 2001 op het album Outlaws & Dreamers. Het nummer is ook gecoverd door Steve Knightley en verscheen op zijn album 2011 Live in Somerset. Het werd verder gecoverd door de Britse band Show of Hands en verschijnt op hun album The Long Way Home uit 2016.
In 1998 schreef de Britse componist Harrison Birtwistle het pianostuk “Harrison”s clocks”, dat muzikale voorstellingen bevat van de verschillende klokken van Harrison. Het stuk “Harrison”s Dream” van componist Peter Graham gaat over Harrisons veertig jaar durende zoektocht naar een nauwkeurige klok. Graham werkte gelijktijdig aan de fanfare- en harmonie-versies van het stuk, die hun eerste uitvoeringen kregen met slechts vier maanden verschil, respectievelijk in oktober 2000 en februari 2001.
Bronnen
