NO.023 击溃牛顿的钟表匠
023 击溃牛顿的钟表匠欢迎各位来到罗辑思维捧场，今天给大家说一个波澜壮阔的关于创新的故事，在正式说故事之前让我们回到一个场景。这个场景发生在1707年，十八世纪的早期，话说当时的英国海军上将肖维尔爵士领导着他的舰队，五艘船，在地中海刚刚打赢了法国舰队，一场非常漂亮的海仗，打完了，得胜还朝。那么十二月二十二号这一天，这个舰队就走到了法国布列塔尼半岛西边的洋面，但是一场大雾让整个舰队失去了航向，当天晚上十点多钟舰队进入了一个地带，这个地带现在在地图上还可以查到，叫锡利群岛，就在大不列颠群岛那个靴子尖外面那个地方。所有有经验的当时的航海家都知道，一个舰队一旦走到这个地方，基本上就跟踏入地狱之门是一样的，因为这个群岛里面饱含了各种各样的暗礁，果然，晚上十点多钟的时候，也就是在几分钟里，五艘舰队有四艘船当时就沉掉了，一千多名海员被淹死。当然这个舰队的指挥官肖维尔爵士非常幸运，他被海浪冲到了岸上，但是他也非常倒霉，发现他的第一个妇女看，诶，这儿有一个人穿的还不错，然后她就发现他手上有一个绿宝石的戒指，这个女人二话没说就把他弄死了。这个事后来是怎么知道的呢？是这个女人临死的时候跟自己的牧师忏悔，说30年前啊，我弄死一个人，你看这戒指还在这儿，所以这个事才真相大白。但是今天我主要不是想跟各位讲肖维尔爵士的悲剧，而是这场海难发生之前几个小时的事情，就在几个小时前他船上的一个船员向他报告，说我们可能走错方向了，我们可能正在偏离我们原定的航道。听到这番话之后你知道发生了什么吗？肖维尔爵士下令立即把这个船员处死，在甲板上执行了绞刑，诶，觉得好奇怪啊，怎么会这么粗鲁呢？要知道这是当时英国海军条例的规定，任何人只要越级向自己的上司，尤其是船长去报告关于船的位置的信息，就按叛乱罪当时就处死，这件事没有什么可废话的。那为什么会有这样一个条例呢？原因是当时的航海技术导致任何船只，任何船长在茫茫的大洋上行使的时候心里都是没数的，我到底在哪？不知道！所以整个船上所有船员的性命靠的是什么？靠的就是船长的经验，甚至他的经验也没有什么依据，说得更直白一点吧！靠的是船长的直觉，而一个人当他靠直觉进行判断的时候，旁边七嘴八舌，就像那个没主意的女孩，一旦来到秀水街这种地方，旁边女伴一说这件好看那件好看，一会儿就糊涂了。所以当时在英国的海军当中这是一个惯例，就是当船长在判断位置的时候，谁都别废话，废话就是死，结果这个海员就这样被处死掉，这就回到了我们今天这个故事的核心，就是在十八世纪初年当时的航海技术导致，因为当时航海的需求非常大，因为整个美洲殖民地已经开拓了嘛，整个每年从欧洲到美洲，即使只是英国一家，每年就有三百多艘船在那儿航行，但是没有人能够判断出自己的准确位置。要知道在大洋上航行判断位置，大家都知道是两个维度，第一个是纬度，第二个是经度，纬度很好判断，一个有经验的船长根据自己的季节然后每天判断太阳升起的高度，然后用一些简单的仪器一测，这大家都知道，但是这也是一件非常苦的事情啊！据说，我看到的资料，就是在那种后象限仪发明之前，二十个船长就有十九个都是因为天天盯着太阳变成了独眼龙，所以我们在有些海盗电影里面看到那些船长都是独眼龙，戴一个那个，你总觉得这是海盗被人戳瞎的，不是，是因为长年观察太阳，一只眼睛视力受损。当然后来发明了一种后象限仪之后，这个问题就解决了，可是有一个问题，就是经度是没有办法确定的，你看纬度它是自然形成的，0度就是赤道嘛，90度就是南北极嘛，这是天然的，可是经度，你说哪是0度？哪是90度？你可以随便定，实际上一直到很迟很迟甚至到二十世纪的时候法国人都不服，说凭什么格林威治天文台那叫0度啊？应该法国巴黎呀！据说后来还有伊斯兰学者认为，经度应该把零度定在哪？麦加，那是圣地啊！那是人类的中心啊，定在那，这一直是争论不休的一个事情，好，不管哪里是0度吧！你在茫茫的大洋上航行，你怎么知道你行经到多少度？解决这个问题的原理呢，其实特别简单，实际就是个时间问题，你比如说我们以格林威治时间，说这儿是0度，那大家都知道地球360度，那么一天24小时，所以你行经到哪，每走十五个经度就是一个小时的时差，这个道理非常简单，所以怎么搞清楚经度呢？很简单，就是知道格林尼治时间现在是几点，然后知道我们同时现在是几点，一减这个时差然后乘以15，就知道我们现在差了多少度，原理就这么简单。可问题是，老天爷啊！怎么知道这个时间差呢？一旦我到了茫茫大洋之上我已经看不见英国的海岸线了，我怎么知道格林尼治时间是多少呢？有人说那不废话吗？戴块表啊！对啊，当时哪有那么好的表呢？这就是问题啊！所以怎么知道时间，怎么知道经度的测定，这已经几乎成为折磨欧洲人几百年的一个大难题，没有靠谱的测定方法会导致什么情况？你看啊，当时的航海，第一，就会使很多的船长，几乎是靠运气，比如我们当年知道的什么哥伦布啊！达迦马啊！麦哲伦啊！这些基本都是靠运气，如果他达到他的航海目标的话。可是一旦你要靠运气的话，你在海上漂泊的时间就不确定，而在海上漂泊的时间不确定，船员的身体以及整个的后勤储备，什么都会出问题，比如说当时海员就极容易得一种病叫坏血病，现在知道了，其实就是维生素c缺乏。后来在17473年著名的库克船长，就用一种什么东西呢？就是德国泡菜，就是泡菜带上船，基本这个问题就解决了，后来就主要用柠檬汁，橙汁啊这些，就是吃一点水果蔬菜嘛，就解决了，但当时坏血病对于航海家来说这是一个天大的事儿，只要是超过一定的时间，你在船上在海上漂泊，那船员都会得坏血病，浑身到处都出血，然后内脏坏死，这是一个问题。第二个问题就是海盗，你想，在没有办法判断经度的时候，所有的船只好顺着一个纬度走，你不敢偏离自己的航向啊！所以只好顺着一个纬度走，所以这条航线就变成了特别繁忙的航线，所以那海盗船就方便了，我就呆这儿等着呗！一看你落了单我就扑上去把你弄死，所以当时所有的以航海为主要的国力象征的这些国家，什么西班牙，荷兰和英国都非常头疼这个问题。无数的航海家因为这个问题葬身海底，无数的船员因为不能准时的抵达自己的登陆港口而被坏血病折磨，当时人也想过各种各样的办法，这种办法后来发现都不靠谱，比如说当时欧洲人，那个时候还是中世纪嘛，就觉得巫术还在起作用。比如说他们觉得发明一种药粉，这个药粉叫怜悯药粉，他们觉得这个药粉，比如说拿一把刀杀了人，捅了人一刀，然后再把药粉放在这个刀上，诶，那个伤口就能愈合，这是当时很多巫师干的事儿。后来他们发现如果有这样的作用可不可以这么干？我们先弄几条狗，给这狗都捅一刀，然后把它弄伤，然后让狗上船，然后船就走，然后他们在这边每到中午十二点准时的时候就往这刀上撒一点这个药粉，诶，那狗在那头它不就疼吗？它就叫，所以这船上的人就知道，哦，现在是格林尼治时间中午十二点，然后跟自己的这个时间一对，就知道自己的经度了，你看想这种主意不靠谱。还有人就提出来，说这样，我们干脆每隔几百海里我们就弄一艘船，这个船呢每隔一小时就往天空中打炮，打类似于信号弹那种东西，这样就会让整个这个航线上所有的窗船都能根据这个信号弹来调准自己的时间。你听着这个想法好像还很宏大，有点像我们中国古代人发明烽火台那个概念，但是后来发现这个根本就不可能实施，不说别的，说这个耗资多大，就说在大西洋当中，你去把船停在一个位置，当时的技术都做不到，为什么？因为大西洋的海底太深了，你有什么办法能够在大西洋的中途去抛猫啊？就这一点简单的技术都没有办法突破。那怎么办呢？到最后只剩下了两个办法，第一个办法就是天空，天空那么多星辰日月，它其实也是一个巨大的钟表，随着时间的不同，天空上的星象会出现各种各样的变化，诶，那如果我们能够有一张表，这张表能够告诉我们伦敦现在星象什么样，然后你行驶到世界的每一个角落，头顶的星空会有什么变化，在不同的时间会有什么变化，然后再一对一测算，这不就可以测算出经度吗？所以这种方法称之为星象法。还有一种方法呢！就是手表或者说钟，就是要造一个靠谱的钟，把它弄上船，这样我就有一块钟就对准伦敦格林尼治时间，然后当地的时间，两块表一对就知道差多少，这是两条不同的技术路径。从十六世纪开始，一直到十七世纪一百多年的过程当中，人类都在为这个事情苦恼，那么这两种方法最后谁得胜了呢？在茫茫的大洋上如何为一只船只定位它的位置找到它准确的经度，这个问题折磨了欧洲人好几百年，而最早折磨的呢，还不是英国人，是西班牙人，大家都知道，西班牙人哥伦布开创了大航海时代，然后西班牙的舰队一时是称霸大洋的，好了，当时的西班牙国王叫菲利普三世，他就说这个问题怎么解决啊？干脆悬赏。那最早去冲刺这个赏金的是谁呢？著名的当时的科学家伽利略，伽利略两个办法他都想了，一个是钟表法，大家都知道其实钟表那个钟摆就是伽利略发明的，当然他后来发现这不靠谱，然后就又转头去向星空要他的时间。他就发现木星有五个卫星，这五个卫星的出没在地球上能够观测到的时间点是有规律可循的，所以无论在大洋哪个位置，我只要是观察这五个木星的卫星，看它出没的规律，我就可以定下时间啊！他就想了这个办法，他甚至做了一个东西叫赛拉通，这东西有点像一个防毒面具，就是一个船员，再戴上那个东西，然后一只眼睛可以瞄准木星，因为木星比较亮，然后另外一只眼就能够通过一个孔能看到卫星。可是这个赛拉通说实话在陆地上还比较好用，但是一到船上根本不可能，船是颠波的呀！在茫茫的星空中找那么像微尘一样的点，然后试图通过一个小孔把它定位框住，这怎么可能有操作性呢？按当时的人来讲，就是船员的心跳都可能使那个卫星的小点儿跑出我们的视距，所以这个问题虽然从理论上伽利略找到了方案，但是没有解决方案，没有解决方法。我们再回头说这个钟表法，这又说到1714年，就是我们前面刚开始说的1707年那一场肖维尔海军上将的大海难之后的几年，因为英国人觉得这太可怕了，我们是个要靠海洋立国的国家啊，一个舰队就这么报销掉了，而且就在家门口啊！还不是在什么美洲，大西洋上，就在家门口就完蛋了，这怎么行！所以整个英国上下就把这件事情几乎当做天字号的事情，一定要把它解决掉，后来国王就说，那我们也学菲利普三世，我们也悬赏吧！然后就组织了一个委员会，这个委员会就请来了当时著名的德高望重德艺双馨的老科学家牛顿，艾萨克牛顿。牛顿就做了一个报告，据说那天他显得特别疲惫，他开篇就讲到了这个钟表法，但是他讲钟表法的意思是说这个玩意儿不靠谱，而且他在那篇讲话当中也透出这个含义，说不仅我们这代人不靠谱，可能靠谱的钟表以后都发明不出来。为什么呢？其实我们知道钟表对于欧洲中世纪的匠人来说它是一个已经比较成熟的技艺，我们知道像利玛窦到中国的明朝给皇帝就献了钟表啊！我们清宫里还摆了很多那种西洋进贡的钟表啊！这不已经是成熟的技术吗？对，可是你要知道，那些成熟的钟表都是在陆地上的，是摆那不动的，一到船上，你想至少得发生两种情况，第一，船上的颠簸会让钟表的走时变得不准，第二，寒暑，如果它实在热带装船，然后往北开，一下子热胀冷缩就不对了，然后让它那个钟表的润滑油，润滑剂什么东西的物理性状都发生了变化，都会影响这个钟表的走时。那么如果我们就说我们不走太远的路，就从英国然后到达美洲然后返航，到达的路上大概走多少天呢？40天，那么如果需要精确地测定经度的话，那么需要这个表精准到什么程度呢？每天误差不超过三秒，必须精到这个份上，而当时所有的钟表都不可能在海洋在船上的那种环境下达到这种精度。所以牛顿说这件事情几乎就不可能，好吧！你说不可能，但是有一个民间人士，他叫哈里森，就是我们今天这个故事的主角，这个人实际上就是普普通通的一个钟表匠？错！不是钟表匠，一个
