نصف النهار برَدلی و نقشه برداری بریتانیا
جیمز بردلی
جیمز بِرَدلی، سومین ستاره شناس سلطنتی، به عنوان یکی از مو شکاف ترین رصد گران تاریخ شناخته شده است. مهارت های اش او را موفق به کشف دو تا از مهم ترین اکتشافات ستاره شناسی نمود. او نخستین ستاره شناسی بود که متوجه شد، موقعیت برخی ستارگان در طول سال، به دلیل حرکت گردشی زمین به دور خورشید، تغییر می کند. انحراف نور و ثابت انحراف، اکتشافات بسیار مهمی بودند، که با خود سطح تازه ای از دقت رصد های آسمانی را به ارمغان آوردند.
همچنین، بردلی دریافت که، ستاره گاما دراکونیس، که غالبا به آن دلیل که مسقیما از بالای رصدخانه عبور می کرد، توسط ستاره شناسان گرینویچ مورد مطالعه قرار می گرفت، در هر سه روز تا 1 ثانیه کمان دایره، موقعیت خود را تغییر می دهد، خیلی بیش تر از آن که انحراف نور را بتوان موجب آن دانست. پس از تلاش بسیار، بردلی دریافت که تغییر مشاهده شده در گاما دراکونیس در واقع نتیجه تکان های کوچک زمین حول محور خود است، که در اثر کشش جاذبه ای ماه ایجاد شده، و این حرکت، که به عنوان رقص محوری [nutation] شناخته می شود، در هر 19 سال، دور خود را کامل می کند.
در سال 1749، بردلی وجه لازم برای ساخت یک رصدخانه جدید، در مجاورت اتاق کوادرانت هالی [Halley]، را از بُوردِ اوردنانس [the Board of Ordnance نهادی در دولت بریتانیا که تا پیش از تاسیس سازمان نقشه برداری اوردنانس، مسئول تهیه نقشه های نظامی برای ارتش و نیروی دریایی بریتانیا بود] دریافت کرد. این جا، تلسکوپ اصلی خود را نصب نمود، دستگاه عبوری 8 - فوتی که توسط سازنده سرشناس، جان بِرد [John Bird] ساخته شد.
زمانی که فرانسه و انگلیس پروژه مشترک عظیم خود را برای اندازه گیری فاصله میان رصدخانه های پاریس و لندن آغاز کردند، نقشه برداران، نصف النهاری که توسط تلسکوپ تازه بردلی تعریف شده بود را به عنوان نصف النهار رسمی گرینویچ در نظر گرفتند.
همچنین، سازمان نقشه برداری اوردنانس، که یکی از نقشه های سرزمین کنت را نخستین بار در اول ژانویه 1801 منتشر نمود، نصف النهار بردلی را به عنوان طول جغرافیایی °0 بکار برد. این نصف النهار به عنوان نصف النهار مبدأ رسمی بریتانیا باقی ماند، تا آن که در سال 1850، سِر جورج بیدل اِری [Sir George Biddell Airy]، هفتمین ستاره شناس سلطنتی، تصمیم به ساخت دایره عبوری تازه ای در اتاق مجاور دستگاه های بردلی گرفت.
به هر تقدیر، تا امروز، تمام نقشه های های تولید شده توسط سازمان نقشه برداری اوردنانس [سازمان نقشه برداری ملی بریتانیا] نصف النهار بردلی را به عنوان طول جغرافیایی °0 در نظر می گیرند.
.. جایزه ملی.. (قانون طول جغرافیایی، 1714)
با وجود پیشرفت هایی که در گرینویچ، پیرامون یافتن راه حل مسئله طول جغرافیایی از طریق ستاره شناسی حاصل شده بود، یک سری فجایع دریانوردی دولت بریتانیا را واداشت تا به منظور تسریع در حل مسئله، روش های جایگزین را مد نظر قرار دهد.
مهم ترین فاجعه، در 22 اکتبر 1707 روی داد، و آن زمانی بود که چهار کشتی ناوگان سلطنتی با هدایت دریادار سر کلودِسلی شاوِل [Sir Clowdisley Shovell] به صخره های فریبنده اطراف جزایر سیلی [مجموعه جزایری در جنوب غربی بریتانیا] برخورد کردند.
در نتیجه این حادثه، همه کشتی ها غرق شدند و 2000 نفر جان خود را از دست دادند. پارلمان انگلستان با انتصاب گروهی از متخصصان، به عنوان هیئت طول جغرافیایی، به این خواست عمومی پاسخ داد، همچنین مبلغ 20،000 پوند به عنوان جایزه کسی تعیین شد، که روش مشخص کردن طول جغرافیائی در دریا را، تا حد نیم درجه پیدا کند. در ضمن، 15،000 پوند برای روشی با دقت دو- سوم درجه و 10،000 پوند برای یک درجه تعیین گردید.
جایزه طول جغرافیائی، به همان اندازه که برای علاقمندان جدی علم جذاب بود، همچون آهن ربا آدم های خل و پیشنهادات عجیب شان را نیز به خود جذب نمود.
لنگر انداختن قایق هایی در سراسر جهان، که شب ها آتش روشن کنند، و ماشین های متحرکی که در بطری های خلاء بزرگ و بسته، قرار داده شده باشند، در مقایسه با برخی پیشنهادات دیگر، بسیار عاقلانه به نظر می رسیدند.
برای مثال، شخصی ادعا کرد، نوعی «پودر همدردی» کشف کرده است. اگر این پودر بر چاقویی که قبلا با آن کسی را مجروح کرده بودند، پاشیده شود، با این کار آن شخص، درد اولیه را دوباره احساس خواهد کند.
پیشنهاد آن بود که با یک چاقوی واحد تعدادی سگ را زخمی کنند و آن ها را در کشتی های ناوگان اعلیحضرت قرار دهند. هر روز سر ظهر، چاقو را در گرینویچ در پودر همدردی فرو کرده، و سگ ها هر کجا که باشند، شروع به واغ واغ کردن خواهند نمود. به این ترتیب، ناوبران با دانستن اینکه اکنون در گرینویچ ساعت دوازده ظهر است، جزء اصلی محاسبه طول جغرافیایی که در آن قرار دارند را به دست خواهند آورد. لازم به توضیح نیست که هیئت طول جغرافیایی تحت تاثیر چنین پیشنهادی قرار نگرفت.
دانشمندان از مدت ها پیش، به این واقعیت پی برده بودند که راه حل آرمانی برای حل مسئله طول جغرافیایی مکانیزمی است که شما را قادر به یافتن فاصله زمانی تان تا یک نقطه صفر (مانند گرینویچ) گرداند، زیرا طول جغرافیایی ضریبی از زمان است. از ان جا که محیط °360 زمین، یک دور کامل را در 24 ساعت طی می کند، هر ساعت معادل °15 گردش، یا °15 تفاوت در طول جغرافیایی است.
در میانه قرن 18ام میلادی، هنوز مکانیزمی برای نگهداری درست زمان در سفرهای دریایی وجود نداشت، و دلیل آن تکان های کشتی و گرما و سرما های شدید در طول سفر از مناطق قطبی به استوائی بود، که معمولا در سفر های کاوشی یا تجاری باید پیموده می شدند. حتی دانشمند بزرگ آن زمان، سر آیزاک نیوتون هم اعلام کرد: «چنین ساعتی هنوز ساخته نشده است..»
جان هریسون: مردی که طول جغرافیایی را پیدا کرد
جان هریسون
جان هریسون در سال 1693 به دنیا آمد. او که فرزند نجار دهکده بود، در 20 سالگی به صورت خود آموخته با مهارت های تئوری و عملی ساعت سازی آشنا شد، و زمانی که جایزه طول جغرافیایی اعلام گردید، او مطمئن بود که یکی از ساعت هایش جایزه را از آن خود خواهد ساخت.
پس از چهار سال تفکر و مطالعه دقیق، در سال 1730 طرح نخستین ساعت دریا رُوی خود را پی ریزی نمود. او به امید گرفتن راهنمایی طرح اش را نزد ادموند هالی که در آن زمان ستاره شناس سلطنتی بود، به گرینویچ برد. هالی به گرمی از هریسون استقبال کرد، و به او توصیه نامه ای داد تا به بزرگ ترین ساعت ساز آن روز ها، جورج گراهام ارائه کند. گراهام که شیفته طرح های هریسون شده بود، به او پیشنهاد وامی داد تا به کمک آن ساعت را تکمیل کند!
هریسون شش سال بعد را صرف ساخت ساعت اش نمود، که اکنون نام «H1» را بر آن نهاده بودند. سپس آن را به نزد گراهام در لندن برد، که او به نوبه خود ترتیب نمایش عمومی ساعت را برای جامعه علمی آن زمان فراهم نمود. این وسیله به سرعت مشهور شد، طوری که چند تن از وقایع نگاران هم عصر، ادعا کردند که این وسیله یکی از بزرگ ترین شگفتی های دوران مدرن است.
طرحی از ساعت H3 هریسون
H1 در نخستین سفر دریای خود، به طرز ستودنی عمل نمود. هیئت طول جغرافیایی به خوبی تحت تاثیر قرار گرفته بود، اما هریسون که احساس می کرد می تواند کارائی H1 را بهتر کند، هیئت را راضی کرد تا مبلغ 250 پوند برای آغاز کار روی H2 به او پیش پرداخت کنند.
هریسون به سرعت کار بر روی H2 را آغاز نمود، اما خیلی زود دریافت در طراحی ماشین نواقص مشخصی وجود دارد. پس کار روی نسخه سوم ،H3، را از سر گرفت. هریسون 19 سال با پشتکار تمام، ساخت و دوباره ساخت.
در این سال ها کمک های مالی هیئت طول جغرافیایی او را پیشتیبانی می کرد، اما آن ها کم کم صبر خود، و از آن بد تر اعتمادشان به این که هریسون هرگز قادر خواهد بود ساعتی که وعده داده را بسازد، از دست می دادند.
نقطه عطف بعدی در سال 1753 پیش آمد، و آن زمانی بود که هریسون به ساعت سازی پول داد تا نمونه جیبی کوچکی برای او بسازد، تا از آن برای آزمایش دقت ساعت خود از آن استفاده کند. به محض انجام نخستین آزمون، او دریافت که تمام 27 سال گذشته را در مسیر غلط سپری کرده است. یک ساعت کوچک با فرکانس بالا را می توان طوری ساخت که به مراتب با ثبات تر از تمام ساعت های دریایی که تا آن موقع ساخته شدن بودند، عمل نماید.
ادامه دارد..
