緣來是福
人在美國
在航海過程中為船隻精確定位是一個非常重要的課題。當時，水手測量船隻所在的緯度很容易，白天可以靠太陽中天高度測定當地緯度。夜晚可以靠北極星的高度來測定緯度，在北半球非常適用，北極星高度算高度作為古代航海的緯度測量方法中最精確最方便的。
六分儀的發明就解決了這個問題。原理是通過測量天體（如某個恒星）在某個特點時間（如子夜）和地平線的夾角，再查找長期積累下的數據記錄，就可以得到所處的緯度。直到現在怎麽使用六分儀也是每個海員的必修課。
六分儀的原理由伊薩克·牛頓提出，1732年，英國海軍開始將原始儀器安裝在船艇上，因為當時最大測量角度是90度，因此被稱為八分儀。1757年，約翰·坎貝爾船長將八分儀的測量夾角提高到120度，發展成為六分儀。其後六分儀的測量夾角雖然逐漸提升到144度，但是其名稱卻一直保持不變。
但如何精確測量經度仍是一個難題。
要精確測量經度，水手需要一個準確的計時器。用計時器得知家鄉的時間，再通過觀察太陽位置得知所在地的時間，水手就可以計算出船隻所在的經度。
但是，當時的計時器是擺鍾，行船過程中的顛簸和溫濕度的變化都能使擺鍾產生巨大的誤差。由於航海家難以測量經度，經常發生航船因錯估位置而觸礁的海難。
1714年，英國政府設立“經度獎”，懸賞兩萬英鎊（相當於今天的幾百萬英鎊），獎給能找到測量經度方法的人。英國鍾表匠約翰·哈裏森（John Harrison）用他製作的精確航海鍾解決了這個困擾歐洲航海界和科學界一百多年的難題。
哈裏森為研製精確的航海鍾付出了幾十年的努力，但是由科學家組成的經度委員會對他屢加刁難。哈裏森直到1773年他已80歲高齡時，才獲得全部獎金。
約翰·哈裏森（John Harrison，1693年3月24日—1776年3月24日）。他出生於英國西約克郡靠近韋克菲爾德市的弗爾比（Foulby），是他這一代五個孩子中的老大，他的父親在附近的諾斯泰爾·普萊瑞莊園當木匠。
大約在1700年，他們全家搬到了北林肯郡，由於他父親的木匠生意，哈裏森在閑暇之時製造和修理時鍾。在1713年，20歲的時候他製造了第一台落地長鍾。這台鍾完全是使用木頭製造出來的，這樣的材料是一個小木匠很自然的選擇。
哈裏森早期的鍾表作品中有三台保存至今：最早的一件（1713年製造）存放在倫敦市政廳的鍾表匠同業公會，第二件（1715年製造）存放在英國的科學博物館，第三件（1717年製造）存放在約克郡的Nostell Priory，鍾麵的銘牌上寫有“John Harrison Barrow”，這隻鍾被放置在一個華麗高貴的房子的台球室裏，它有著一個維多利亞時代的外殼，其兩側安裝了小的玻璃窗，為的是能看到其木製運轉機理。
在1720年代早期哈裏森還被委派為北林肯郡的布羅克萊斯比莊園建造一個新的塔鍾，這個塔鍾至今仍然在運行，和他以前製作的鍾一樣也使用了木製組件，主要是橡木和愈瘡樹，不同於他以前的作品的是，這個鍾為提高計時準確度混合使用了一些新的原型特性，例如蚱蜢擒縱輪。
從1725年到1728年，約翰和他同為木匠的弟弟詹姆斯合作製造了至少三台精確擺鍾，同樣也是由橡木愈瘡樹製作的運動組件和落地鍾配製，在這個時期內他們開發了格架擺（grid-iron pendulum），這些精確擺鍾是當時世界上最精確的鍾。特別是它們與海鍾有著直接的聯係。三台中的1號鍾在2000年以前一直收藏在美國的時間博物館，博物館關閉後於2004年被拍賣；2號鍾收藏於英國西約克郡的利茲畫廊及博物館，後來可能轉到新的利茲城市博物館永久展出；3號鍾展示於英國鍾表匠同業公會。
當時英國的國王查理二世比較尊重科學技術，他聽說通過觀測月亮的運動可以測出經度，便向當時著名的英國天文學家約翰 弗拉姆斯提德(John Flamsteed)求教，後者建議：畫一張星表，準確地描述出一年365天所有時刻月亮的相對位置，然後查對該圖可以確定經度。於是，查理二世撥款修建了一座皇家天文台，弗拉姆斯提德自然被命名為第一任台長，繪製出世界上第一張比較準確的月相圖。
1707年，英國艦隊戰勝法國艦隊之後勝利返航的途中遭遇大霧迷失了方向，由於沒有科學技術確定艦隊的準確位置，導致4艘戰艦撞上了海島全部沉沒，這件事再一次讓英國意識到確定經度的重要性。於是，1714年英國國會通過了《經度法案》(Longitude Act)，規定任何人隻要能找出在海上測量經度的方法，便可以拿到2萬英鎊的獎金。這筆錢在當時可是巨款，大概相當於現在的600萬英鎊。為了公正地找出獲勝者，英國國會還成立了“經度委員會”，請來包括牛頓在內的許多著名科學家擔任評委。
從科學的角度講，經度問題其實可以換算成時間。因為地球每天轉動一周，每小時的時差就相當於經度的15度(360度除以24)。因此，隻要知道船舶所在地的時間，就能計算出所在地的經度。關鍵問題是，當時的鍾表都是依靠鍾擺的左右擺動來計時的，禁不起外來的晃動，當船一到海上，海浪搖擺船隻，計時就不準了。
因此，當時的英國科學界一致認為隻有依靠天文學觀測星相才能最終解決這個問題，所以“經度委員會”的成員也是以天文學界人為主。
約翰.哈裏森這位自學成才的鍾表匠開始用自己的辦法（時間方法）解決這個懸賞的挑戰。他經過多年思考，設計出一套方法，並畫了張草圖，親自去倫敦給當時的第二任皇家天文台台長埃德蒙德 哈雷(Edmond Halley，哈雷彗星就是以他的名字命名的)。哈雷把哈裏森推薦給了倫敦最好的鍾表匠喬治.格拉姆(George Graham)，後者從自己的口袋裏拿出250英鎊作為製作經費，給哈裏森使用。哈裏斯花了5年時間終於造出了第一台航海鍾（後人把它命名為H1，意思是哈裏斯1號，下圖左）。這台1米見方、重達34公斤的龐然大物采用了哈裏森發明的“螞蚱腿”裝置，即用兩根彈簧把兩個金屬鍾擺的兩頭連在一起。這樣一來，鍾擺的擺動頻率擺脫了重力影響，不怕海上的顛簸了。哈裏森帶著H1進行了一次短途航海旅行，結果證明用它來測量經度比當時所有的方法都要準確。
到此，哈裏森並不滿足，他想出了不少改進辦法，又製作了一台H2。沒等H2完工，哈裏森又發現了一個致命缺點，便又開始製作H3。H3花了他19年時間，這期間他幾乎沒有任何經濟來源，全憑“經度委員會”預支給他的2500英鎊養家糊口。H1、H2和H3都是龐然大物，因為當時的鍾表界都認為隻有大的鍾表才會準確。
一個偶然事件讓哈裏森意識到，小型高頻振子才是避免受環境影響的最佳辦法。那時哈裏森已經60歲了，他開始製作H4。6年後也就是1759年，哈裏森終於造出了一塊隻比懷表大一點的航海表H4（上圖右）。這H4攜帶方便，準確性也大大提高了。“經度委員會”讓哈裏森的兒子帶著H4遠征牙買加，經過8l天的海上航行，H4隻慢了5秒鍾，大致相當於3公裏，其誤差率遠小於“經度委員會”製定的最大限度。應該可以得到這2萬英鎊的獎金了。
半路上殺出了程咬金：1766年皇家天文台第五任台長內維爾 馬斯克林內(Nevil Maskelyne)在前人工作的基礎上出版了英國第一本實用的《航海曆》，船長們可以用它觀測星雲來確定經度。但是這個方法需要大量數學計算和良好的天氣，很麻煩，不方便。馬斯克林內也想拿到這筆獎金。由於他本人是皇家天文台台長，同時也是“經度委員會”的成員，因此他得以利用手中的權力，不斷刁難哈裏森，拒絕承認H4的準確性。“經度委員會”必竟不是馬斯克林內一個人說了算，他們決定先獎勵哈裏森一萬英鎊(扣除已經預支給他的那些經費)，其餘的錢要等到其他鍾表匠複製出同樣精確的H4後再發給他。這個決定倒也相當公正，可哈裏森等不及了。他親自找當時的英國國王喬治三世（上訪告禦狀），國王聽完來龍去脈後大吃一驚，對哈裏森說：“我的上帝，哈裏森，我要給你公正!” 有了國王的支持。“經度委員會”再也不敢給哈裏森穿小鞋了。1773年，哈裏森終於在80歲時候拿到了全額獎金。這4塊鍾表耗盡了哈裏森的心血，就在拿到獎金3年後，1776年，他在倫敦去世了。
其實，馬斯克林內的星圖法後來也被實踐證明是可以信賴的一種方法。事實上，自那以後，海員們都會一手拿著哈裏森航海表，另一隻手拿著馬斯克林內的《航海曆》，兩種方法互相校正。正因為這兩種方法的發明，英國的航海範圍大大提高，為英國海軍奪取海上霸權打下了堅實基礎，所以出現了日不落的大英帝國。
為了表彰英國天文學家在這個領域裏的功績，1884年國際天文學界召開會議，正式把格林尼治皇家天文台所在地定為本初子午線，也就是零經度，從此，地球被分成了東西兩個半球。
這個劃時代的發明，可以在大英帝國的博物館中看到。這是何等輝煌的人類智慧結晶。
同樣對比中國文化，我也去過台北的故宮博物院，那裡的展品更多是魚蟲繪畫，對於那些有劃時代意義的科技發明，沒有一個。例如
1 火槍
2 線膛槍
3 火砲
4 航海表
據說，在明朝，把火砲成為紅夷大砲，因為是從葡萄牙傳入的，中國人自己沒有彈道學，金屬鑄造也不成，根本造不出來！這種劣等文明，有神馬值得驕傲的？！
同時，必須對比的說一下日本文明，早期日本文明，借鑒了太多中華文化，但是他們很快發現，中國文化並不是優秀，而是充滿糟粕。同時日本人的研發能力很好，葡萄牙傳入日本的火槍，不出幾年，日本人自己就可以仿製出大致差不多的產品，這是當年中國人做夢也達不到的。
明治維新的時候，福澤諭吉更是在著名的“勸學篇”明確指出，儒學是無用的，日本社會要進步，必須學習西方。同時中國的民主化進程會非常緩慢和困難。這大約200年前的預言，幾乎都確實應驗了！這也就是日本最有名的人，留名在日元1萬丹的鈔票上麵。