Chronometer

Waarom hebben stuurlui en kapiteins in vroeger eeuwen zo veel moeite met het bepalen van hun positie? Niet omdat ze geen zonnetje kunnen schieten of de poolster amper van een planeet kunnen onderscheiden. Elke matroos weet in die tijd hoe hij met een paar eenvoudige hulpmiddelen kan bepalen hoever hij ten noorden of ten zuiden van de evenaar vaart. Daarmee weet hij de geografische breedte. Maar dat is slechts de helft van zijn positie.

Wie dan niet kan vaststellen hoe ver hij zich in oostelijke of westelijke richting van de thuishaven bevindt, heeft een groot probleem. Die oost-westpositie, de geografisch lengte, is moeilijk met behulp van de sterrenhemel te bepalen. Alle hemellichamen bewegen zich immers continu van oost naar west aan de hemelkoepel, om de eenvoudige reden dat de aarde in oostelijke richting om haar as draait.

Om zonder computers of satellieten midden op welke oceaan waar ter wereld dan ook de juiste geografisch lengte te bepalen, is slechts één ding nodig: het tijdsverschil met een plaats waarvan de exacte geografische lengte bekend is; bijvoorbeeld de thuishaven.

Stampend schip
Tijdsverschil is makkelijk in geografische lengte om te rekenen. Een compleet rondje om de aarde meet 360 graden en dat is gelijk aan 24 uur in de tijd. Een uur komt dus overeen met 15 graden. Een graad lengteverschil is dus gelijk aan 4 minuten tijdsverschil. Dat weet iedereen in de eerste helft van de achttiende eeuw, maar niemand beschikt over een uurwerk dat op een deinend of stampend schip feilloos de tijd registreert.

Na weer een scheepsramp besluit de Engelse regering in 1714 een flink bedrag uit te loven voor de astronoom, wiskundige of zeevarende die met het ultieme idee voor de exacte plaatsbepaling komt. Wie de vondst bedenkt waarmee de geografische lengte van een scheepspositie na zes weken varen over de Atlantische Oceaan tot op 30 zeemijl nauwkeurig te bepalen is, kan rekenen op een bedrag van 20.000 Engelse ponden. Dat is omgerekend vandaag ongeveer 2,25 miljoen gulden.

Het moet astronomen kromme tenen hebben bezorgd dat een eenvoudige timmermanszoon en klokkenmaker, John Harrison, in 1737 met een ogenschijnlijk simpele klok bij de Board of Longitude (de raad voor de geografische lengte) op de stoep staat. Harrison is zeker van zijn zaak. Hij heeft zes jaar geleden al een paar klokken met een houten binnenwerk gemaakt die in een hele maand niet meer dan een seconde uit de pas lopen.

Met een chronometer, zo heet het instrument officieel, zo groot als een flinke magnetron scheept hij in voor een proefreisje naar Lissabon. Na een paar weken keert hij opgelucht terug. Zijn chronometer, de H1, heeft perfect gefunctioneerd. Toch eist Harrison de prijs niet op. Met een beetje subsidie wil hij een betere versie ontwikkelen. Dat geld krijgt hij van de jury, maar die moet vervolgens nog eens dertig jaar geduld hebben; zo lang sleutelt Harrison verder.

Zakhorloge
Uiteindelijk besluit hij zijn zakhorloge verder te ontwikkelen. Dat meet nog geen 13 centimeter in doorsnee. Triomfantelijk bezorgt hij de daarvan afgeleide chronometer uiteindelijk bij de Board of Longitude. De wis- en sterrenkundigen in die raad weigeren te geloven dat zo'n nietig apparaatje al hun rekenwerk aan de sterrenhemel in één klap overbodig maakt.

Uitgerekend Maskelyne, de felste tegenstander van de klokkenmaker, krijgt van de raad de opdracht Harrisons horloge te testen op een reis vaar het Caraïbisch gebied. Aan de andere kant van de oceaan aangekomen blijkt Harrisons chronometer 39 seconden af te wijken. Dat is slechts eenderde van de waarde om voor de prijs in aanmerking te komen. Uiteindelijk is een klokkenmaker alle sterrenkundigen te slim af. De reis heeft plaats in 1764, maar Harrison krijgt zijn geld, na veel touwtrekken en na tussenkomst van koning George III, pas in 1773, drie jaar voor zijn overlijden.