看一个木匠如何解决困扰无数科学家的棘手问题:河北科学技术出版社推出《经度:寻找地球刻度的人》

发布时间:2025.06.09 点击量:?

  近日,河北科学技术出版社推出《经度:寻找地球刻度的人》一书。本书是美国著名科普作家达娃·索贝尔的代表作,文笔细腻流畅,情节跌宕起伏,书中详细描述了出身卑微的钟表匠约翰·哈里森为了解决“经度难题”,设计出能够帮助船员定位经度、适用于远洋航行的高精确度航海钟的过程。




  系统梳理了人类探索“经度问题”背后的历史故事

  经度,对于生活在21世纪的我们来说是一个熟悉的名词,因为它出现在我们生活的方方面面:我们在课本上会学到它,了解到各地的时区由英国伦敦格林尼治天文台原址的那一条零度经线划分,每15个经度便相差一个小时……经度不仅是认识地球转动和区域地理划分的基础理论,也是我们认识空间与时间的“坐标”。

 


1884年10月,国际子午线会议在美国华盛顿特区举行


  不过,对于18世纪的人们来说,“经度”是个模糊的概念,而“经度问题”是当时最棘手的科学难题。由于无法测量经度,水手常在海上迷失方向,导致船毁人亡的悲剧。最终是哪些人,用何种方法解决了“经度问题”,又经历了怎样的艰难曲折?《经度》一书中,就记录了这段帮助人类开拓航路、征服大海、认识地球的科学探索故事。


  一个出身乡下的木匠一段40年的探索

  早在16世纪,人们就意识到,每24小时地球自转1圈,即360度,那么1小时相当于15度。理论上来说,人们可以通过观察时间的变化来测定经度。但是,对于那个时代的海员们来说,由于没有适用于远洋航行的精准钟表,他们依然很容易在大海中迷失方向。1707年,四艘英国战舰由于无法定位经度而触礁,上千人遇难。为了减少这样的悲剧,7年后,英国通过了《经度法案》,重金悬赏征求解决方案。

  最终,出身乡下的木匠——约翰·哈里森,虽然对科学原理知之甚少,却力排众议,以木工的身份和技能成功挑战了天文学界的大难题,制造出了可以在海上测定时间和经度的航海钟,不仅为后人绘制高精度海图提供了帮助,还影响到了本初子午线的设定。



约翰·哈里森肖像画


  可是,当时的天文学家却对非科学家出身的哈里森百般刁难。从1727年决定挑战《经度法案》开始,哈里森历尽艰辛,历经40年时间才终于取得成功。

  一本科学性与故事性并存的科普图书

  在本书中,读者可以看到哈里森用精益求精的工匠精神和求新求变的创新精神,造出被当时的人们认为“不太可能完成”的高精度航海钟的过程,并通过哈里森的研究,了解钟表制作背后的科学知识。

  例如,当年最让船员们头疼的问题是金属钟摆会热胀冷缩,导致摆动速度变化,影响时间精度。而哈里森通过研究各种金属的热胀冷缩率,将黄铜条和钢条两种不同的金属条长短不同地组合在一起制成钟摆,让两种金属彼此抵消长度的变化,保证钟摆速度不变。


 

哈里森制造的H-1钟表


  此外,书中还记录了哈里森的个人经历和生活细节,比如他渴望知识、刻苦自学,还不足20岁就造出了自己的第一台摆钟。通过作者的考证和整理,读者可以看到科学创举背后那些鲜为人知的故事,看到一个更立体的人物形象。

  本书以“经度问题”为线索,巧妙地将多个领域的知识融合在一起,涵盖了机械钟技术的发展、航海技术的进步、天文学的演变,以及当时正在兴起的现代科学。书中还提及了许多我们熟知的科学巨匠,如伽利略、惠更斯、牛顿、哈雷等人为测定经度付出的努力,通过一部经度探索史,折射出一部现代科技史。

  


伽利略曾提出利用木星的卫星蚀来确定两地之间的经度差


  作者用巧妙的写作方式将分散的知识点和历史事件编织成一个流畅连贯的故事,无论对于想要了解“经度问题”的探索过程,还是想阅读一段精彩又曲折离奇的故事的读者,《经度》都是一本优秀的科普读物。



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