|
达瓦－索贝尔一本论述如何测量经度的历史小册子。之前确实没有注意到过这个问题——纬度的测量是件简单的事情，因为不论地球怎么转动，纬度是不变的，只要根据太阳、月球、星空的位置，即可测量到本地所处纬度。但经度就不一样了。 因为经度是随着地球转动时时刻刻在变化的，且还有零度经线这样的政治问题存在。 更没有想到的是，经度的测量，居然难倒了一大批牛人，包括牛顿、胡克、惠更斯在内。因为几乎所有人都已经形成了固见：既然解决纬度问题依靠天文学方法，那么经度也一样。在几百年的航海实践过程中，大家也都确实是这么做，或者是直接观测，或者是结合漂流速度，综合判断。当然，误差相当之大。 真正解决经度测量的办法，其实一开始大家也都知道，只不过认为那只是理论，没法实现——无非就是测量时间差——本地与出发地之间的时差，按照时差和地球自传速度，就可以非常简单地算出经度。 为什么没法实现呢？因为一百年来，大家只能用带钟摆的机械钟来计时，这种机械钟如果搬到船上，受到颠簸和风雨侵袭，钟就走不准，其效果跟经验判断一样，甚至更差。因此，没有人想到，用机械的方式来解决这个高深莫测的问题。 大凡一个问题与时间相关，那就会是个非常复杂的问题，比如历史，比如战略。 直到约翰·哈里斯，这个不世出的钟表匠出现。历史上很多人在后面看来，就是为着某种使命而来的，哈里斯就是这么一种人，使命感极强，尽管出身底层，没有多少教育，这些都构成了其成长路径上的障碍。 然而这人就一直钻研机械钟，在两百年前居然就想到了使机械钟免润滑油的方法——把关键部件，用油性大的硬木来做。木头做齿轮，担心的就是虫蛀和坚固性，虫蛀的问题可以靠选择木料来解决，坚固性的问题，就依靠根据木纹走向来设计齿向。——这是典型的工匠式、工程师式的思维方式。然而，也正是靠了这种方式，最终解决了经度测量问题。 哈里斯其次要解决的问题，就是用什么方式替代钟摆。此前钟摆一直都是垂直于地面的，不可避免地会受到晃动的影响。哈里斯想出了用平衡杆的水平摆动来替代钟摆的垂直摆动的方式，克服了机械钟对晃动的敏感。 一旦他解决了生锈、上油、晃动的问题，一台能够始终保持出发地时间运作的机械钟，就成了真正能解决时差计算的标杆。用机械的方法，替代了更加复杂的天文学方法。也就是把问题进行改变，从而解决问题。 哈里斯钟的复原版 这其中有一个方法论的问题——这种解决问题的方式，是通过变换问题的出发点而来的。如何测定经度，变成了如何计算时差，如何计算时差，变成了如何确保有一个稳定、误差小的时钟，最终变成了一个怎样制作一个能抵抗晃动和生锈的机械钟。——这可能就是所谓换个角度看问题，或者说，复杂问题简单化，或者说，天文学问题机械化。 用物理学话语来讲，那就是坐标系或者参照系的变换——爱因斯坦通过伽俐略变换，把参照系改变，把引力的问题改变为加速度的问题，进而发现力这个概念也是可有可无的。 参照系的变化，带来的改变很可能是革命性的——如把时间和空间绝对化，就能得出常规的运动定律，速度这个矢量可以是无限大。而反过来，如果把速度绝对化，即把光速认定为速度的极限，那么时间和空间就是可以伸缩变化的。 哈里斯有生之年制作的航海钟，误差小到了三个月差3秒左右，可谓已经到了他那个时代技术上的极致。 |
|
|
