| H4的第一次測試非常令人鼓舞，在1760年的經(jīng)度委員會會議上，哈里森要求H3的海上測試也應(yīng)該包括新的表。他要求再過一個冬天來測試它的溫度補(bǔ)償能力。與此同時，約翰的兒子威廉·哈里森（William Harrison）得到了 250英鎊的資助，為第二年兩個計時器前往牙買加的海試做準(zhǔn)備。然而，他們現(xiàn)在不得不面對來自天文學(xué)家的激烈競爭。在1750年代，人們在繪制星象圖方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，并獲得了可應(yīng)用于“月距”法來計算經(jīng)度的數(shù)據(jù)。用于測量海上天體角度的新儀器已經(jīng)被開發(fā)出來，這使得月距法成為經(jīng)度獎的有力競爭者。第三位皇家天文學(xué)家詹姆斯·布拉德利（James Bradley）堅定地支持月距法，自1755年以來，他一直使用紐倫堡的托比亞斯·邁耶（Tobias Mayer）所制作的測試表上進(jìn)行一系列艱苦的觀測，這些測試表被認(rèn)為是一套月歷法的基礎(chǔ)。布拉德利是經(jīng)度委員會的當(dāng)然成員，作為該獎項的潛在競爭者，在當(dāng)今社會這會被指控存在利益沖突；他還有一個人協(xié)助他工作，他很快就成為哈里森的死敵——內(nèi)維爾·馬斯克林（Neville Maskelyne）。 
內(nèi)維爾·馬斯克林（Neville Maskelyne）1761年1月，馬斯克林啟航前往南大西洋的圣赫勒拿島（St Helena），這是觀察金星凌日的眾多國際探險處之一。當(dāng)時金星會經(jīng)過太陽表面，這樣的事件每世紀(jì)只會發(fā)生兩次。通過比較地球不同地區(qū)的觀測結(jié)果，可以計算出地球到太陽的真實距離，不幸的是，惡劣的天氣破壞了觀測結(jié)果。然而，馬斯克林成功地利用月距法計算出了航行期間的經(jīng)度，并確定了圣赫勒拿島的精確經(jīng)度，這是前所未知的。
與此同時，1761年5月，威廉·哈里森（William Harrison）帶著H3抵達(dá)樸茨茅斯（Portsmouth），準(zhǔn)備出發(fā)接受測試。他的父親本來要在最后一刻帶著調(diào)整后的 H4去那里與他會面。結(jié)果，在接下來的七個月里，他不得不在造船廠無聊地等待，直到委員會允許開始海試。威廉懷疑布拉德利利用他在委員會的影響力推遲了航行，讓馬斯基林有時間為作為對手的月距法收集數(shù)據(jù)。如果不是因為他的日記中記錄了他父親和布拉德利的一次偶遇，他可能會被指控妄想癥。根據(jù)威廉的說法，“博士似乎非常生氣，他言辭激烈地告訴哈里森先生，如果不是因為他和他討厭的表，邁耶先生和他現(xiàn)在就能分享那一萬英鎊了?！?/section>終于，在1761年11月18日，威廉乘坐德普特福德號（Deptford），一艘有60門炮的護(hù)衛(wèi)艦，前往西印度群島，船上只有一個計時器 H4——它在樸茨茅斯被精確地設(shè)置成當(dāng)?shù)貢r間。哈里森一家決定把所有的雞蛋放在一個籃子里，依靠較小的儀器來獲得獎金。可能仍有人懷疑劇烈顛簸對 H3性能的影響，而這個決定凸顯了他們對新機(jī)器的信心。為了防止被人胡亂擺弄，H4被裝在一個有四把鎖的箱子里，一把鑰匙由威廉·哈里森保管，另外三把鑰匙由威廉·萊特爾頓（William Lyttleton，他是牙買加的候任總督），船長達(dá)德利·迪吉斯（Dudley Digges）和大副分別保管。因此，當(dāng) H4被取出進(jìn)行日常上發(fā)條時，所有四個人都必須在場。
第一個?？康母劭谑邱R德拉島（Madeira），橫渡大西洋的船只經(jīng)常在那里進(jìn)行補(bǔ)給。這對德普特福德號的船員來說是個緊急事件，因為到了第九天，他們的啤酒和奶酪已經(jīng)變質(zhì)了。那天，最后一瓶可飲用的啤酒也被喝完了，船員們不得不喝剩余的污水，但是威廉，他正在用 H4仔細(xì)地計算船只的位置，并預(yù)測他們將在一天內(nèi)趕到馬德拉島。迪吉斯船長并不認(rèn)同，他估計他們距離哈里森所說的位置還有100多英里，他愿意以5比1的賠率跟哈里森打賭，賭他自己估算的位置是正確的。正如威廉所料，第二天早上6點，當(dāng)他們看到圣多港號時，全船人都很高興。迪吉斯對此印象非常深刻，他提出購買哈里森第一個公開出售的計時器。在馬德拉的時候，他給約翰·哈里森發(fā)了一封匆忙寫就的信：尊敬的先生，我很冒昧認(rèn)識你......你的表在根據(jù)子午線確定島嶼的位置方面非常完美；根據(jù)我們的航海日志，我們在島的東面1度27分,根據(jù)我的一張法國地圖，上面標(biāo)示了特納里夫到（Teneriffe）的經(jīng)度，所以我認(rèn)為你的表一定是對的。再會。在接下來三個月的航程中，計時器的表現(xiàn)同樣出色，并準(zhǔn)確預(yù)測到他們在1762年1月19日抵達(dá)牙買加皇家港口（Port Royal），而德普特福德號的航海日志顯示，他們當(dāng)時的位置還遠(yuǎn)在一百多英里之外。當(dāng)委員會代表，約翰·羅賓遜（John Robison），設(shè)立他的天文臺和儀器，以確定當(dāng)?shù)氐臏?zhǔn)確時間時，而H4，很明顯，在整個81天的航程中，僅僅走慢了5秒鐘，這是一個令人難以置信的成就。為了紀(jì)念這場勝利，迪吉斯船長送給威廉一個八分儀，這是測量地平線上天體角度的最新儀器。這場官方測試正式結(jié)束，威廉一定覺得獎金已經(jīng)到手。法案規(guī)定，如果在航程結(jié)束時所測量的位置能夠在經(jīng)度0.5°（30′）的范圍內(nèi)，將獲得20,000英鎊，但是威廉計算的船只位置在經(jīng)度1.25″以內(nèi)！哈里森現(xiàn)在需要做的就是證明他們的方法“普遍可行并有用”。
開始出發(fā)時天氣晴朗，但隨后搭乘的單桅帆船梅林號（Merlin），遭到了猛烈的風(fēng)暴；高高的海浪砸在甲板上，船上濕成一片，沒有一件東西是干燥的。甚至連船長室有時也被6英寸深的海水淹沒。在那兒，可憐的威廉，有時發(fā)高燒，有時暈船，不得不用毯子裹著計時器，以保護(hù)它。他成功地讓它繼續(xù)運轉(zhuǎn)，在返回樸茨茅斯時，人們發(fā)現(xiàn)，盡管 H4遭到了猛烈的風(fēng)浪，但在離開英格蘭的147天里，它只出現(xiàn)了1分54.5秒的誤差。這相當(dāng)于只有28.5’的經(jīng)度，這是一個了不起的成就，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了法案的規(guī)定，法案規(guī)定，在單程前往西印度群島的航行中，如能將經(jīng)度確認(rèn)在30’（0.5°）內(nèi)，就支付2萬英鎊的全額獎金。如果哈里森家族這就慶祝他們的成功，那他們就要非常失望了。25多年以來，給予了約翰·哈里森所期望的一切支持的經(jīng)度委員會，這次拒絕批準(zhǔn)支付全額獎金。委員會成員多年來發(fā)生了變化，哈里森的堅定支持者喬治·格雷厄姆去世了。委員們現(xiàn)時比以往任何時候都更傾向于采用月距法，因此，在發(fā)放這么大一筆公款之前，應(yīng)該充分考慮每一項反對意見，這或許是可以理解的。海試過程中引發(fā)了一長串的問題，不管是從委員會還是從哈里森家的角度來看，海試都組織得很糟糕。主要的反對意見是哈里森一家在出發(fā)前沒有公開計時器的一個“快慢差率”（rate）。沒有計時器能夠精確計時，對于一個航海天文鐘來說，當(dāng)讀取時間時，允許有已知的每日誤差；因此，如果快慢差率是負(fù)5秒，那么10天后，就會在所顯示的時間上加50秒。威廉的計算已考慮到了 H4的估算快慢差率，盡管他已經(jīng)顯示他能夠準(zhǔn)確地預(yù)測船只的經(jīng)度，但是因為沒有事先聲明計時器的快慢差率，很難證明 H4的表現(xiàn)。另一個合理的反對意見認(rèn)為，牙買加的確切經(jīng)度當(dāng)時還沒有被正確測量出來，這使人們對威廉在出航中的計算產(chǎn)生了懷疑。委員會的一位成員甚至認(rèn)為，如果有人把一大堆普通表帶到西印度群島，而其中一只恰巧走對了時間，那么他也有資格獲獎。委員會最終在1762年8月得出結(jié)論“已經(jīng)進(jìn)行的實驗還不足以證明這塊表可以用來在海上確定經(jīng)度”。哈里森家族不得不提交 H4以用于第二次測試。然而，他們立即獲得了1500英鎊的款項，并得到承諾在測試結(jié)束后再支付1000英鎊。但另他們更悲哀的是，馬斯基林已從圣赫勒拿島航行歸來，他用月距法的成功計算使他興奮不已。他很快出版了《英國水手指南》，其中包含了最新的月歷表和如何使用它們計算經(jīng)度的說明，并以此申報獎金。他們的老對手皇家天文學(xué)家布拉德利的去世并沒有讓哈里森一家得到喘息的機(jī)會。當(dāng)他的繼任者納撒尼爾·布利斯（Nathaniel Bliss）在委員會繼位后，立刻攻擊哈里森家族，聲稱這塊表的表現(xiàn)只是偶然的，并支持月距法。約翰 · 哈里森，一個自學(xué)成才，說話直白的北方人，對社交禮儀的細(xì)微之處漠不關(guān)心，在以貴族為主的委員們面前總是處于不利位置。他決定把與委員會的談判交給他的兒子，結(jié)果這是個錯誤；威廉不是一個好的談判者，在與委員會打交道時，他表現(xiàn)得傲慢自大，脾氣暴躁。第二次海試的部分協(xié)議是，H4的細(xì)節(jié)應(yīng)該公開。委員會堅持認(rèn)為，為了整個科學(xué)界的利益，這個設(shè)計應(yīng)該被廣泛傳播。然而，哈里森家族不愿屈從，因為他們知道為了國家利益，這個儀器的構(gòu)造應(yīng)該保密。1763年4月，委員會準(zhǔn)許法國天文學(xué)家杰羅姆·拉蘭德（Jerome Lalande）檢視計時器，但哈里森只給他看了 H4的外部，但他繼續(xù)堅持，五月份在鐘匠費迪南德·貝爾圖德（Ferdinand Berthoud）和數(shù)學(xué)家艾蒂安·加繆（Etienne Camus）的陪同下，第二次拜訪哈里森，但哈里森甚至拒絕讓他們看一眼儀器。委員會要求在第二次海試前公開 H4設(shè)計的壓力越來越大，約翰·哈里森請求國會正式澄清他的立場。國會最終確認(rèn)，在他的計時器接受正式的測試之前，任何其他人都不能獲得該獎。哈里森與委員會的緊張關(guān)系已經(jīng)到了崩潰的邊緣，他拒絕接受他們的新要求，即作為原始法案中所規(guī)定的“公開”要求，他必須負(fù)責(zé)生產(chǎn)出兩件H4的復(fù)制品來證明這個計時器是解決經(jīng)度問題的切實可行的辦法。委員會這樣那樣的要求導(dǎo)致了僵局，最終由海軍第一大臣桑威治伯爵（Earl of Sandwich）解決。當(dāng)時最有才華、最有遠(yuǎn)見的政治家之一，桑威治（他是詹姆斯·庫克偉大的探險旅程的資助者）宣稱，哈里森應(yīng)該“在他高興的時候盡快”接受第二次測試。
海軍第一大臣桑威治伯爵（Earl of Sandwich）雙方同意，允許哈里森在四到五個月內(nèi)對計時器作進(jìn)一步的改進(jìn)和調(diào)校，然后再進(jìn)行新的測試，前提是哈里森需先將其提交格林威治進(jìn)行測試，以確定儀器的快慢差率。到了測試的時間，哈里森固執(zhí)地拒絕讓H4在天文臺進(jìn)行測試（他對它在那里可能受到的對待有合理懷疑，正如我們將在后文看到的那樣）。他宣稱：“在他沒有從中獲得一些好處之前，他是不會與儀器分開的”。雙方就快慢差率這一棘手問題最終達(dá)成了妥協(xié)，即他應(yīng)在船只起航前向海軍部長發(fā)送一封信函，其中包含他自己申報的快慢差率，這個差率將在試航期間用于修正H4計時中的已知誤差。在哈里森研究 H4的同時，委員會派出兩名天文學(xué)家在巴巴多斯（Barbados）建立了一個天文臺，以決定它確切的經(jīng)度，并在次年計時器抵達(dá)時對其表現(xiàn)進(jìn)行評估。查爾斯·格林（Charles Green）的陪同者不是別人，正是皇家天文學(xué)家的親信內(nèi)維爾·馬斯克林（Neville Maskelyne），他相信他的月距法很快就會贏得經(jīng)度獎。1764年3月24日，威廉和他的同伴托馬斯·懷亞特（Thomas Wyatt）帶著 H4登上了韃靼號。約翰·哈里森公布了它的快慢差率；他在不同溫度下進(jìn)行了一系列修正，從每天增加3秒(42 °F)到每天減少1秒(82 °F)不等。他表示，他將接受平均差率為每天快1秒鐘。航行進(jìn)行得很順利，威廉又一次精確地計算了到達(dá)馬德拉島的時間，船長約翰·林賽（John Lindsay）以書面形式證實了這一點。到達(dá)巴巴多斯后，威廉聽到當(dāng)?shù)鼐用裾f馬斯基林聲稱他的月距法遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于哈里森的表時，大為惱火。理所當(dāng)然地，他反對馬斯基林對 H 4進(jìn)行檢查，而馬斯基林作為該獎項的競爭者，顯然對結(jié)果有利益沖突；威廉得到了約翰·林賽爵士的支持。經(jīng)過一番爭論之后，威廉勉強(qiáng)接受應(yīng)由馬斯基林和格林交替進(jìn)行觀察。據(jù)報道，馬斯基林非常不安，幾乎無法好好觀察。 |
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