A tragikus vég felé haladó flotta navigátorai a hosszúsági fok téves meghatározása következtében úgy hitték, máshol hajóznak, mint a valóságban.
A XVIII. század végéig a tengerhajózás alapvető gondja a hosszúsági fokok pontos meghatározhatóságának hiánya volt. Még az olyan híres hajósok is, mint Magellán, James Cook vagy Francis Drake inkább csak tévelyegtek az óceánokon, és sikereiket legalább akkora mértékben köszönhették a vakszerencsének, mint navigációs tudásuknak. Még a két ismert pont közötti rendszeres hajóutak is hosszabbra nyúltak a kelleténél. A megromlott élelem, a poshadt víz és a krónikus vitaminhiány következtében fellépő skorbut akkor is megtizedelte a legénységet, ha a hajók nem futottak zátonyra a téves navigáció következtében. Az évszázadok során sok eltévedt hajó pusztult el a legénységével együtt, de a legsúlyosabb balesetre 1707. október 22-ének éjjelén került sor, amikor Sir Clowdisley Showell admirális Gibraltárból hazafelé tartó, öt hadihajóból álló flottájából négy zátonyra futott és megsemmisült a Scilly-szigeteknél, Bretagne partjainak közelében hullámsírba temetve kétezer embert. A tragikus vég felé haladó flotta navigátorai a hosszúsági fok téves meghatározása következtében úgy hitték, máshol hajóznak, mint a valóságban.
 |
| CHARLES HUGUET: HAJÓRONCS - FOTÓ: PINTEREST |
Miért jelentett gondot a hosszúsági körök meghatározása?
A GPS-ről manapság bárki leolvashatja pontos tartózkodási helyének koordinátáit, bárhol legyen is e sártekén. A koordináták az adott szélességi (latitude) és hosszúsági (longitude) körök relációját fogják megmutatni, fokokban, percekben és másodpercekben megadva az adatot. Csakhogy Sir Clowdisley idejében még nem volt GPS, és bár elméletben léteztek már hosszúsági fokok, pontos meghatározásukra még nem nyílt lehetőség. A szélességi körökkel nem volt baj. Ehhez adott volt a nulla pont, az Egyenlítő, ahol a Föld kerülete a legnagyobb, s amelynek a pontos helyét a Nap gyakorlatilag merőleges állásából megállapíthatták, a szélességi körök pedig ettől északra és délre párhuzamosan, egymástól egyenlő távolságra helyezkednek el. A szélességi körökhöz viszonyított helyzetet bármely képzett hajós meg tudta határozni a Nap és a sarkcsillag állásából, a hosszúsági köröknek azonban nem volt az Egyenlítő szerepének megfelelő nulla pontja, ami alapul szolgálhatott volna a számításokhoz. Történtek ugyan kísérletek a hosszúsági fokok meghatározására, de kizárólag a szárazföldön jártak sikerrel és különböző nulla pontokat vettek alapul, ilyenformán ez inkább politikai kérdés volt, mintsem földrajzi. Hol London, hol Párizs vindikálta magának a nulla pont kiváltságát, de felmerült Madeira, sőt, egy darabig Nagyvárad is belekerült a szórásba.
 |
| FOTÓ: INFOESCOLA |
A másik probléma az, hogy a hosszúsági köröket nem lehet párhuzamos vonalakkal kijelölni. Azok ugyanis a Föld sarokpontjaiból kiindulva követik a bolygó domborulatát, mint egy gömbre feszített háló függőleges szálai, így az Egyenlítőnél sokkal nagyobb távolsággal kell számolni két hosszúsági kör között, mint mondjuk az Északi-sarkon, ahol a sarokpontra állva az ember hótaposójának talpa alatt egyszerre ott lenne az összes hosszúsági kör. Nem beszélve arról, hogy a tengeren nem lehet a hosszúsági körökhöz viszonyuló helyzetet a Nap állása vagy az égitestek elhelyezkedése alapján napi rendszerességgel megállapítani, noha ilyen metódus kidolgozására számos kísérlet született. Csillagászok évtizedeket áldoztak az életükből a probléma ilyetén való megoldására – a gyakorlati alkalmazhatóság szempontjából lényegében hasztalanul. A csillagászati módszeren kívül is felmerültek ötletek a hosszúsági körök végleges beazonosítására, hiszen a hajózás biztonságossá tétele a kor kulcskérdése volt, de tényleges haszonnal egyik sem járt.
 |
| AZ "ÓRÁS" MEGOLDÁS - FOTÓ: CRAYFORHISTORY |
Ugyanakkor szóba került egy végtelenül egyszerű megoldás is, ami nem igényelt volna semmifajta csillagászati ismeretet vagy valamilyen hagymázas ötletből fakadó hókuszpókuszt, mindössze két darab óra kellett volna hozzá, semmi több. Egy a hajón biztonságban elhelyezett óra, ami a hajó kiindulási helyének idejét mutatja, és egy másik, ami a navigátor szolgálati vagy saját órája. Pontban délben, amikor a Nap a zenitre ér, a navigátor pontosra igazítja az óráját és megnézi, hogy az mekkora eltérést mutat az otthoni időt mutatóhoz képest. Azt már kiszámolták, hogy 4 perc különbség jelentene 1 hosszúsági fok eltérést*, ami tökéletes alapot szolgáltatott volna a további számításokhoz. Csak éppen nem létezett olyan óra, ami a hosszú tengeri utak alatt mindvégig megbízható pontossággal mutatta volna az otthoni időt.
Lépéskényszerben
Sir Clowdisley flottájának tragédiája után a hosszúsági fok meghatározására irányuló kutatás még intenzívebbé vált, és már a közvélemény is felfigyelt a problémára. Nem csak az elherdált életekről és elvesztett hajókról volt szó, Európa valamennyi országának gazdasága szenvedett a tengerhajózás (az akkori „ellátási láncok“) labilis voltától, elsősorban persze a tengeri hatalmak gazdaságai. 1714 áprilisában a brit uralkodóhoz, a Stuart házból származó Anna királynőhöz is eljutott a hajósok és kereskedők petíciója, amely azonnali intézkedéseket követelt. Nem egészen egy hónappal később össze is ült a kérdéssel foglalkozó parlamenti ad hoc bizottság. Az alakuló ülés nyitóbeszédét maga Sir Isaac Newton tartotta, aki akkor a cambridge-i egyetem professzora és a Királyi Akadémia elnöke is volt. Miközben a bizottsági munkára készült, Newton egyeztette elképzeléseit régi barátjával, a kor híres tudósával, Edmond Halley-vel, aki – egyéb tudományos eredményei mellett – utólag megbízhatónak bizonyult előrejelzést adott egy 1682-ben megfigyelt üstökös 1758 körüli "visszatéréséről" (később az üstökös róla kapta a Halley nevet). Megállapodásuk alapján Newton a beszéde elején nekifogott felsorolni a hosszúsági fok meghatározására irányuló addigi próbálkozások közül a komolyabban vehetőket. Az órákkal kezdte.
 |
| GEORGE GRAHAM EZÜSTTOKOS ZSEBÓRA A XVIII. SZ. ELEJÉRŐL. FOTÓ: EBAY |
Azért választotta elsőként a két órára épülő módszert, mert azt tartotta a leggyengébb ötletnek, és későbbre tartogatta a fajsúlyosabbakat. A korabeli tapasztalatok alapján nem is nagyon lehetett mást várni tőle, korának órái ugyanis jellemzően napi tizenöt perc eltéréssel működtek. Legalább ennyit késtek vagy siettek az emelkedő vagy süllyedő hőmérséklet és egyéb légköri viszonyok, a gravitáció és a nem megfelelő kenőanyagok miatt. Még a kor londoni sztár-órásmestere, George Graham méregdrága órái is napi 33 másodpercet késtek nyáron és ugyanannyit siettek télen, és ezzel a hendikeppel együtt számítottak csúcskategóriásnak.
Newton maga is vizsgált égitesteket, számításokat végzett bizonyos csillagoknak a Hold mögötti eltűnése és újra felbukkanása között eltelt idővel kapcsolatban, és általában is csillagászati és matematikai problémaként kezelte a kérdést. Ahogy mások is. Mivel a szélességi köröket csillagászati módszerekkel állapították meg, kézenfekvőnek tűnt, hogy a hosszúsági fokok regisztrálásához is hasonló út vezet majd. Tökéletesen pontos óra amúgy sem készíthető – vélte Newton és nagyjából mindenki más is, beleértve a kor órásmestereit.
A törvény és hatása
A bizottság komolyan vette Newton beszédét, de akkora horderejű problémával álltak szemben, hogy a jelentésben, amely törvénykezési kényszerbe hozta a parlamentet, tág teret engedtek a lehetséges megoldásokkal jelentkezők számára. A szentencia úgy szólt, hogy a probléma nagyságára való tekintettel a parlamentnek bármilyen komoly eredményt felmutató próbálkozást akár anyagi eszközökkel is támogatnia kell, érkezzen az bárkitől és bárhonnan. A „Földrajzi hosszúság törvény“ (Longitude Act) 1714. július 18-án született meg. Szövege részletesen taglalta a feltételeket, és előírta a győztes pályamunkák díjazásának mértékét is. Az első díj összegét 20000 fontsterlingben (mai értéken több millió dollár) állapították meg, a második helyért 15000, a harmadikért 10000 fontot helyeztek kilátásba**. Az első díj horribilis összege a parlamenti bizottság javaslata alapján megegyezett a királyért adott esetben fizetendő váltságdíj összegével. Létrehoztak egy állandó testületet az ügyek vitelére és a pályamunkák elbírálására. Akkor még nem lehetett tudni, hogy a Földrajzi Hosszúság Bizottság egészen 1828-ban történő feloszlásáig működik majd.
 |
| RÉSZLET A LONGITUDE ACT EREDETI PÉLDÁNYÁBÓL - FOTÓ: COLLECTIONSBASE |
Már csak azért sem, mert ez a tekintélyes testület, amelyet tudósok, tengerésztisztek, a mindenkori kormányzat képviselői valamint az oxfordi és cambridge-i egyetemek matematika professzorai alkottak, és munkájában állandó kültagként részt vett a királyi asztronómus, a Királyi Akadémia elnöke, az admiralitás első lordja és az alsóház elnöke is, hosszú hónapokon keresztül nem csinált semmit. Éspedig azért nem, mert a törvény kihirdetése után özönleni kezdtek a bizottsághoz a már első látásra is kivihetetlennek tűnő vagy egyszerűen csak nevetséges ötletek. Ha tisztában vagyunk azzal, hogy a kor Angliájában 1000 font éves kamataiból elfogadható színvonalon lehetett élni, akkor elképzelhetjük, hogy ennek az összegnek a húszszorosa mekkora felhívó erővel bírhatott. Ráadásul a törvény az első díj elnyeréséhez nem is követelt tökéletes pontosságot a hosszúsági fok meghatározásában, megengedett akár fél fok tévedést is, sőt, a harmadik helyért elég lett volna egy teljes fok eltérés. Pedig az ellenőrző mérést az Egyenlítő mentén képzelték el, ahol a két hosszúsági fok közötti távolság 109 kilométer, azaz az első helyezett 54,5 kilométeres tévedése még belefért volna. Nem is eszik olyan a forrón a kását, gondolhatták a lelkes amatőrök, és munkához láttak. Így aztán egy idő után már bontatlan levelek sorakoztak a bizottság számára fenntartott helyiség polcain, és a jelentkezők olvasatlan leveleikre kaptak automatikus elutasító választ.
 |
| A KORTÁRS WILLIAM HOGARTH SZATIRIKUS METSZETSOROZATA A HOSSZÚSÁGI FOK UTÁNI LÁZAS KUTAKODÁST KARIKÍROZTA KI. RÉSZLET. FOTÓ: BRITISHARTSTUDIES |
Nem hibáztathatjuk azért a jeles tudósokat, tengerésztiszteket, politikusokat és hasonlóan tekintélyes társaikat, hogy nem kívántak foglalkozni a kör négyszögesítését vagy a perpetuum mobile megvalósíthatóságát taglaló, a verseny kiírásával köszönőviszonyban sem lévő ötletekkel. Vagy a kiírásban megjelölt problémára irányuló, de olyan kapitális sületlenségekkel, hogy például hatszáz új hajót kell állandóra lehorgonyozni a (helyenként háromezer-hatezer méter mély!) tengereken, és ezek majd ágyúlövésekkel irányíthatják a tengerjáró hajókat. A bizottság tagjai számára tiszta sor volt, hogy a megoldás úgyis a csillagászoktól várható, hiszen már a szélességi körök meghatározása is tőlük származott, és mivel évtizedek óta foglalkoznak a problémával, a siker sem lehet messze.
Senki sem gondolta, hogy egyszer csak megjelenik a semmiből egy „vidéki iparos“, egy „egyszerű ácsmester“, bizonyos John Harrison, és megváltoztatja a világot.
 |
| JOHN HARRISON - FOTÓ: MEISTERDRUCKE |
*A földrajzi hosszúság a Föld forgásirányában mért távolság. Két hosszúsági fok közötti különbség felfogható a nap állása szerinti két helyi idő közötti különbségként. A Föld 24 óra alatt tesz meg egy teljes, 360 fokos fordulatot. A 360-at elosztva 24-gyel 15-öt kapunk, azaz egy órányi időeltérés 15 hosszúsági fok különbséget jelent. Ha az egy órát kitevő 60 percet elosztjuk 15-tel, az eredmény 4 perc lesz, tehát 4 perc időeltérés 1 hosszúsági fok különbséggel egyenlő.
**A Longitude Act elfogadása fontos mérföldkő volt az angol parlamentarizmus fejlődésében, mert ekkor kötelezték először arra a kormányzatot, hogy tudományos pobléma megoldására tett kísérleteket finanszírozzon. Ez a törvény lett a precedens a brit állam későbbi mecénási tevékenységéhez.
0 Megjegyzések