Deniz Kronometresi ve John Harrison'un Mirası
John Harrison (1693-1776), denizde boylam sorununu çözen deniz kronometrelerini yapan İngiliz saatçidir.
John Harrison (1693-1776), denizde boylam sorununu çözen deniz kronometrelerini yapan İngiliz marangoz ve saatçidir. Saat yapmayı kendi kendine öğrendi, 1730'dan 1770'lerin başına kadar bu işle uğraştı ve H4 adlı büyük cep saatiyle bir geminin Atlantik'in öbür yakasındaki boylamını yaklaşık bir deniz mili hatayla bulmayı mümkün kıldı. Bunun için konan 20.000 sterlinlik ödül ona resmen hiç verilmedi, ama Boylam Kurulu ve Parlamento'dan toplam 23.065 sterlin aldı.[1]
Foulby'de Doğum ve Barrow'a Taşınma
Harrison, Yorkshire'da Wragby kilise bölgesine bağlı Foulby köyünde doğdu. Bugünkü takvime göre doğum tarihi 3 Nisan 1693'tür. Eski takvimle kaynaklar 23 ya da 24 Mart yazar, Wragby'deki vaftiz kaydı ise 31 Mart tarihlidir.[1][3] Babası Henry Harrison (1665-1728) marangoz ve doğramacıydı, annesi Elizabeth Barber ile 7 Haziran 1692'de evlenmişti. Bazı anlatımlar Henry'yi üvey baba olarak verir, Dictionary of National Biography ve Barrow köyünün kayıtları ise babası olarak gösterir.[1][2][3] John beş çocuğun en büyüğüydü. Sonra Mary, Henry, James ve Elizabeth doğdu. Bu kardeşlerden James (1704-1766) ileride saatlerde ona yardım edecekti.[3]
Henry, Sir Rowland Winn'in Nostell Priory arazisinde çalışıyordu. Winn'in Lincolnshire'da, Humber kıyısındaki Barrow upon Humber'de de bir arazisi vardı ve aile oraya taşındı. Köyün kayıtları taşınma için 1697, ötekiler 1700 dolayı der.[1][2][3] Henry Barrow'da kilise görevlisi ve bölge kâtibi oldu, 1728'de de orada öldü.[3]
Çocukluğu için yazılı kayıt azdır. Altı yaşında çiçek hastalığından yatarken yastığına bir saat konduğu ve onu saatlerce dinlediği anlatılır. Yörede bilinen bir saatçi olmadığı ve saatler pahalı olduğu için bu hikâye bugün şüpheyle karşılanıyor.[1] Okula pek gitmedi. Bir din adamı ona Cambridge'li matematikçi Nicholas Saunderson'ın doğa felsefesi derslerinin el yazmasını ödünç verdi, Harrison da metni çizimleriyle birlikte elle kopyaladı.[2] Mekanik bilgisinin yazılı kaynağı böyle bir kopyaydı, gerisini de elindeki işten öğrendi.
Marangozluktan Saatçiliğe
İlk mesleği babasının işiydi. Marangozluk yaptı, arazi ölçtü, saat onardı ve çan akort etti. Müziği de severdi, Barrow'daki Holy Trinity kilisesinin koro şefi oldu. Kilisenin çanlarını öyle iyi akort etti ki Hull'daki büyük bir kilise de aynı işi ondan istedi.[3][7] Saat yapmaya da işinin yanında, boş vakitlerinde başladı. Bildiği malzeme ağaçtı, bu yüzden 1713'te, 20 yaşında bitirdiği ilk boy saatinin mekanizması baştan sona ahşaptı. Aynı yapıda iki saat daha izledi, biri 1715, biri 1717 tarihlidir. Üçü de bugün duruyor.[1]
30 Ağustos 1718'de Elizabeth Barret ile evlendi, kaynaklarda soyadı Barrel olarak da geçer. Elizabeth 1726'da öldü, başka bir özet bu tarihi 1724 yazar. Harrison 23 Kasım 1726'da Elizabeth Scott ile yeniden evlendi. Sonraki hayatının yardımcısı olacak oğlu William 1728'de Barrow'da doğdu.[1][8][12]
1720'lerin başında Lincolnshire'daki Brocklesby malikânesi için bir kule saati yaptı ve bu saat hâlâ çalışıyor. Yağ kalınlaştıkça saatin hızı değişiyordu. Harrison bu saatte hareketli parçalarda lignum vitae adlı sert ağacı kullanarak yağlamaya gerek bırakmadı. Çapa eşapmanından geliştirdiği çekirge eşapmanı da yine bu saatte yer aldı.[1][3]
1725 ile 1728 arasında kardeşi James ile birlikte hassas boy saatleri yaptı. Sarkacın ısıyla uzaması saatleri şaşırtıyordu. Harrison pirinç ve demir çubukları dönüşümlü dizerek uzamaların birbirini götürdüğü ızgara sarkacı geliştirdi. Saatler ayda bir saniye kadar sapıyordu.[1][4] Sıradaki iş aynı doğruluğu denizde sağlamaktı.
Boylam Sorunu ve 1714 Ödülü
Denizci enlemini güneşe ya da yıldıza bakarak bulabiliyordu. Boylam için ise saat gerekiyordu. Dünya saatte 15 derece döndüğü için yerel öğle ile çıkılan limanın saati arasındaki her dört dakika bir derece boylam ediyordu. Bu hesap ancak gemide çıkış limanının saatini doğru taşıyan bir alet varsa işe yarıyordu. O dönemin sarkaçlı saatleri ise dalgada duruyor, sıcaklık değişince yağları ve metalleri yüzünden hızları kayıyordu.[10]
Bu konu genellikle bir faciayla anlatılır. 22 Ekim 1707'de Amiral Cloudesley Shovell'in filosu Scilly Adaları'ndaki kayalıklara bindirdi. Amiral gemisi Association, Eagle, Romney ve Firebrand kayboldu, 1.400 ile 2.000 arasında denizci öldü. Shovell'in cesedi ertesi gün St Mary's kıyısına vurdu.[5] Dava Sobel'in çok okunan kitabı kazayı boylam hatasına bağlar. Bugünkü tarihçiler ise harita ve pilot kitabı hatalarını, kötü pusulaları ve filonun 21 Ekim'den sonra tahmini mevkiyle gitmesini öne çıkarıyor. O günün kaynaklarında kazayla boylam arasında açık bir bağ da kurulmamış, ama kaybın büyüklüğü denizcilik kaygısını artırmış olabilir.[5]
1713'te William Whiston ile Humphrey Ditton Parlamento'ya bir boylam önerisi götürdü. Konuyu inceleyen komisyona Isaac Newton ile Edmond Halley görüş bildirdi ve 8 Temmuz 1714'te Boylam Yasası çıktı. Yasa yöntemi söylemiyor, sonucu ölçüyordu. Britanya'dan Batı Hint Adaları'ndaki bir limana yapılacak altı haftalık seferin sonunda hata 1 derece içindeyse 10.000, 40 dakika içindeyse 15.000, 30 dakika içindeyse 20.000 sterlin ödenecekti.[6] Çoğu kişi çözümün gökyüzünden, özellikle Ay'ın hareketinden geleceğini düşünüyordu.
Harrison'ın ödülü ne zaman duyduğu kesin bilinmiyor, 1720'lerde bu iş için çalışmaya karar verdiği anlatılır.[8] Hedefi hesapla çıkıyordu. Yarım derece boylam iki dakika zaman demektir, bu da altı haftalık seferde günde yaklaşık üç saniye eder. Royal Museums Greenwich de onun hedefini günde üç saniye olarak verir.[4]
Londra'ya İlk Gidiş ve H1
10 Haziran 1730 tarihli, Barrow'da yazılmış bir el yazmasında deneylerini ve bir deniz saati tasarımını anlattı. Bu kâğıtlarla Londra'ya gitti. Wikipedia bu gidişi 1730, Dictionary of National Biography 1728 yılına koyar.[1][2][7] Önce Greenwich'te Kraliyet Astronomu Halley'i buldu. Halley onu iyi karşıladı, ama saatlerden anlamadığını söyleyip Londra'nın önde gelen saatçisi George Graham'a yolladı. Graham ona önce saati yapmasını önerdi ve bunun için faizsiz borç para verdi.[2][4][7]
Harrison Barrow'a döndü ve H1'i 1730 ile 1735 arasında, büyük olasılıkla James'in yardımıyla yaptı. H1 pirinç, bronz, çelik, meşe ve lignum vitae'den yapılmış, 67 santim yüksekliğinde bir aletti.[4][13] Dalga sarkacı bozduğu için sarkaç yerine iki balans kullanıyordu. Humber üzerinde denedikten sonra 1735'te Londra'ya getirdi ve Graham'ın atölyesine yerleştirdi.[4]
Mayıs 1736'da saatle birlikte HMS Centurion'a binip Lizbon'a gitti, Kaptan George Proctor'ın gemisinde yolculuk kötü başladı, saat de geri kaldı. Dönüşü HMS Orford ile yaptı ve bu kez saat iyi işledi. Gemiciler karaya yaklaşırken gördükleri burnu Start sanıyordu. Harrison burnun Lizard olduğunu ve geminin 60 mil rotadan saptığını söyledi, haklı çıktı.[1][4]
H2, H3 ve Londra Yılları
Ödül için asıl deneme Batı Hint seferiydi, ama Harrison oraya H1 ile gitmek yerine daha iyi bir saat yapmayı önerdi. 30 Haziran 1737'de sekiz komiser bu iş için toplandı. Kurul'un bu tarihten önce toplandığına dair kayıt yoktur. Harrison'a 500 sterlin ayrıldı, 250'si peşin ödendi ve o da yeni saati iki yılda yapacağına söz verdi.[4][6] Bu sırada Londra'ya yerleşti. James iki yıl onunla kaldı, 1739'da Barrow'a dönüp çan iskeleleri yapmaya devam etti.[3]
H2 üç yılda yapıldı, karada iki yıl denendi ve 1741'de hazırdı. Harrison onu denize göndermedi. Çubuk balanslarda temel bir kusur bulmuştu. İspanya ile süren savaş da deneme yapılmasını zorlaştırıyordu.[1][4] 1740'ta H3'e başladı. Bu üçüncü saat 19 yılını aldı, çünkü dairesel balansların yayları istediği gibi çalışmadı. Kurul bu yıllarda ona taksitle 2.000 sterlin ödedi, Royal Society de 1749'da en büyük onuru olan Copley Madalyası'nı verdi.[2][6][8] H3 iyi saat olmadı, yine de bugün her yerde kullanılan iki buluşu bıraktı. Bunlar sıcaklık değişimini karşılayan bimetal şerit ile kafesli makaralı yataktır.[1]
Çözüm beklemediği yerden çıktı. 1751-52 dolayında saatçi John Jefferys'e kendi tasarımıyla bir cep saati yaptırdı. Bu saat ile Thomas Mudge'ın cep saatlerinin iyi işlemesi Harrison'ı büyük makine düşüncesinden uzaklaştırdı. 1755 dolayında H3'ün temel kusurlarını görmüştü ve cep saati biçiminde yeni bir alete başladı.[1][4][7]
H4 1759'da bitti. Gümüş kasalı, yaklaşık 13 santim çapında büyük bir cep saatiydi. Büyük balansı olağan cep saatlerinden daha hızlı ve geniş salınıyor, saniyede beş kez tıklıyordu. 30 saat çalışıyordu ve paletlerinde elmas vardı.[1][4] Harrison bu sırada 66 yaşındaydı.
Jamaika Seferi, 1761
Kurul 1761'de denemeye izin verdi. Harrison 68 yaşındaydı, gemiye oğlu William bindi. Denemeden önce H4 dokuz günde 24 saniye kaybetti, günlük fark buna göre belirlendi. HMS Deptford 18 Kasım 1761'de Portsmouth'tan ayrıldı. Yolda William saate bakarak Madeira'ya varış zamanını gemicilerin tahmininden önce söyledi, kaptan da bir sonraki saati almak istedi.[1][4]
Gemi 81 gün 5 saat sonra Kingston'a vardı. H4 toplam 3 dakika 36,5 saniye kaybetmişti, belirlenen günlük farka göre yalnız 5 saniye gerideydi. Bu da yaklaşık 1,25 dakikalık boylam hatası, yani bir deniz mili demekti. William HMS Merlin ile döndü ve 26 Mart 1762'de İngiltere'ye vardı.[1] Kurul sonuca itiraz etti, ölçümlerin yeterli olmadığını söyleyip yeni bir deneme istedi. Parlamento 5.000 sterlin önerdi ve Harrison'lar bunu reddetti.[1][4]
Barbados Denemesi ve Maskelyne
İkinci deneme Barbados'a yapıldı ve bu kez iki rakip yöntem de sınandı. Astronom Nevil Maskelyne, Ay mesafesi yöntemini denemek için Eylül 1763'te Princess Louisa ile yola çıktı, Kasım başında Bridgetown'daydı. William Harrison H4 ile Mart 1764'te HMS Tartar'a bindi, Mayıs'ta vardı. Saatin hatası 39 saniye, yani 10 milin altındaydı. Maskelyne'in yöntemi ise yaklaşık 30 mil sapmıştı.[1][4]
Kurul Şubat 1765'te H4'ün yasadaki sınırların içinde kaldığını kabul etti. Yine de parayı koşula bağladı. 10.000 sterlin Harrison'ın H4'ün ilkelerini açıklamasına, kalanı başka ustaların benzerini yapmasına bağlandı. Bu karar 10 Mayıs 1765'te yasalaştı. Harrison ödülün zaten hak edildiğini düşünüyordu ve saatinin sırrını vermek istemiyordu.[4][8] Saati açıkladıktan sonra önceki ödemeler düşülerek 7.500 sterlin aldı.[6]
Maskelyne bu arada Kraliyet Astronomu olmuştu. 5 Mayıs 1766'da H4'ü Kurul'dan teslim aldı, Greenwich'te 10 ay denedi ve olumsuz sonuç yayımladı. Harrison sonuçlara itiraz etti, kavga yeniden büyüdü.[4] Harrison, Maskelyne'i Ay yöntemini kayıran rakip olarak görüyordu. 1767'de Kurul H4'ü ve çizimlerini aldı, kopyasını yapma işini de saatçi Larcum Kendall'a verdi.[8]
H5, Kral ve Son Ödeme
H4 denenirken Harrison, oğluyla birlikte beşinci saatine başladı. Üç yıl sonra doğrudan III. George'a başvurdu. Torunu John Harrison bu olayı 1835'te Johan Horrins takma adıyla yayımlanan Memoirs of a Trait in the Character of George III adlı kitapta yazdı.[7] Kral, H5'i Mayıs ile Temmuz 1772 arasında on hafta boyunca her gün bizzat izledi, saat günde saniyenin üçte biri kadar saptı. Harrison'lar bundan sonra Avam Kamarası'na dilekçe verdi. 1773'te, 80 yaşındayken, Parlamento ona 8.750 sterlin ödedi.[1][7] Bu para hizmet karşılığıydı, yasadaki ödül olarak yazılmadı. Toplam 23.065 sterlin aldı, 20.000 sterlinlik tam ödül de hiç kimseye verilmedi.[1][4]
Son Yılları ve Ölümü
Son evi Londra'da Red Lion Square'deydi. Son yıllarında hâlâ yazıyordu. 1775 tarihli el yazması zaman, boylam ve müzik hakkındaki düşüncelerini bir araya getirir, müzik bölümünde Pi sayısına ve logaritmaya dayanan kendi gam hesabı vardır. Bu metin bugün ABD Kongre Kütüphanesi'nde.[3] John Harrison 24 Mart 1776'da, 82 yaşında öldü. Hampstead'deki St John Kilisesi mezarlığına gömüldü.[1][2]
Karısı Elizabeth bir yıl sonra, 72 yaşında öldü ve aynı mezara kondu. William Royal Society üyesi oldu, Foundling Hospital'ın yöneticiliğini yaptı, 1791'de Monmouthshire şerifi oldu ve 1815'te öldü. Saatçiler Şirketi'ne hiç üye olmayan Harrison'ın mezarını bu şirket 1879'da onardı.[1][12]
K1 ve Cook'un Seferleri
Harrison'ın kavgasını sonuçlandıran şey, H4'ün kopyalanabildiğinin görülmesi oldu. Kendall'ın yaptığı K1, 13 Ocak 1770'te Kurul'a teslim edildi, Kendall 450 sterlin ile 50 sterlin ikramiye aldı. James Cook, K1'i HMS Resolution ile ikinci seferine (1772-1775) götürdü. Astronom William Wales ile birlikte sınadı ve 1775'te Amirallik'e beklentilerin üstünde çalıştığını yazdı. Saat üçüncü seferde de Cook'un yanındaydı, 1779'da Kamçatka açıklarında durdu ve balans yayı kırıldı. 1787'de Avustralya'ya giden İlk Filo ile yola çıktı, 1802'de de Greenwich'e emekli edildi.[9]
Kendall'ın K1'in yarı fiyatına yaptığı K2, William Bligh'ın Bounty'sindeydi. Bligh 1787'de saatin günlük sapmasını kaydetti, isyancılar gemiyle birlikte saati de götürdü. Saat 1808'de Pitcairn Adası'nda bulundu ve 1840 dolayında British Museum'a ulaştı. Daha ucuz K3 ise 1774'te 100 sterline mal oldu ve istenen doğruluğa ulaşmadı, yine de Cook'un üçüncü seferinde ve 1791-1795 arasında George Vancouver'ın gemisinde kullanıldı.[9]
H4'ten Seri Üretim Kronometreye
İlk kronometreler bir geminin maliyetinin yaklaşık %30'unu tutuyordu. Bu engeli John Arnold ile Thomas Earnshaw aştı, ikisi de 1780'de daha basit bir eşapmanın patentini aldı. Basit eşapman ve balans üzerinde sıcaklık düzeltmesi, deniz kronometresinin elektronik çağa kadarki standart biçimi oldu.[1][10] 1825'e gelindiğinde Kraliyet Donanması gemilerine düzenli olarak kronometre veriyordu. Aynı düzen II. Dünya Savaşı'nda seri üretime geçti, Hamilton Model 21'den yaklaşık 13.000 adet yapıldı. ABD Donanması bu saatleri 1988'e kadar Loran-C'nin yedeği olarak tuttu, GPS o yıl güvenilir kabul edildi.[10]
Saatlerin Yeniden Bulunması
Harrison'ın saatleri zamanla unutuldu ve Greenwich'te kaldı. I. Dünya Savaşı'ndan sonra onları yeniden görünür kılan kişi, emekli bir donanma subayı olan Rupert Gould oldu. 1920'de restorasyon izni aldı, iş 1933'e kadar sürdü. 1923'te yayımladığı The Marine Chronometer, konunun ilk bilimsel kitabı sayılır.[11] Dava Sobel'in 1995 tarihli Longitude kitabı Harrison'ı geniş okura tanıttı. Kitaptan yapılan 1999 tarihli televizyon filminde Harrison'ı Michael Gambon oynadı. 24 Mart 2006'da Westminster Abbey'de anıt taşı açıldı, Şubat 2020'de de Barrow upon Humber'e Marcus Cornish'in yaptığı bronz heykeli kondu. 2002'deki BBC anketinde 100 Büyük Britanyalı listesinde 39. sıraya girdi.[1][3]
Bugün Royal Observatory Greenwich'te H2, H3 ve H4'ün asılları ile H1'in bir kopyası sergileniyor. H1'in aslı Prince Philip Denizcilik Koleksiyonları Merkezi'nde konservasyonda, H5 ise Saatçiler Şirketi'nindir.[1][4] Geminin konumu artık uydudan geliyor. Kalan yol ve gereken yakıt hesabı ise yakıt yönetimi başlığı altında yapılıyor ve gemideki yakıtın türüne göre değişiyor.
Sık sorulan sorular
John Harrison kimdir?
John Harrison (1693-1776), denizde boylam sorununu çözen deniz kronometrelerini yapan İngiliz marangoz ve saatçidir. Yorkshire'daki Foulby'de doğdu, Lincolnshire'daki Barrow upon Humber'de büyüdü ve saatçiliği kendi kendine öğrendi.
John Harrison neyi icat etti?
En bilinen işi H4 deniz saatidir. Ayrıca ızgara sarkacı, çekirge eşapmanını, bimetal şeridi ve kafesli makaralı yatağı geliştirdi.
H4 boylam sorununu nasıl çözdü?
H4 çıkış limanının saatini denizde doğru taşıdı. Denizci yerel öğle ile bu saat arasındaki farkı ölçüyor, her dört dakikayı bir derece boylam sayıyordu. 1761 Jamaika seferinde saatin hatası 81 günde yalnız 5 saniye oldu.
John Harrison boylam ödülünü aldı mı?
20.000 sterlinlik ödül resmen hiç kimseye verilmedi. Harrison Kurul ve Parlamento'dan toplam 23.065 sterlin aldı, son 8.750 sterlini 1773'te III. George'un desteğiyle Parlamento ödedi.
Harrison'ın saatleri nerede görülebilir?
H2, H3 ve H4 ile H1'in bir kopyası Londra'da Royal Observatory Greenwich'te sergileniyor. H5 Saatçiler Şirketi'ne aittir.
Kaynaklar
- Wikipedia. John Harrison.
- Gordon Goodwin. Harrison, John (1693-1776), Dictionary of National Biography, cilt 25, Wikisource.
- Better Barrow. John Harrison, Family ve Musicologist sayfaları, barrow-upon-humber.co.uk.
- Royal Museums Greenwich. Harrison's Clocks and the Longitude Problem.
- Wikipedia. Scilly Naval Disaster of 1707.
- Wikipedia. Longitude Rewards; Board of Longitude.
- Encyclopedia.com. Harrison, John (Gale ve Oxford derlemeleri).
- EBSCO Research Starters. John Harrison.
- Wikipedia. Larcum Kendall.
- Wikipedia. Marine Chronometer.
- Wikipedia. Rupert Gould.
- Royal Museums Greenwich. Maritime Memorials, M2, St John-at-Hampstead.
- Royal Museums Greenwich. Marine Timekeeper H1, ZAA0034, koleksiyon kaydı.
