Долготные награды представляли собой систему поощрительных призов, предлагаемых британским правительством за простой и практичный метод точного определения долготы судна в море. Призы, учрежденные Актом парламента ( Закон о долготе ) в 1714 году, администрировались Советом по долготе .
Это была далеко не первая награда, предложенная для решения этой проблемы. Филипп II Испанский предложил ее в 1567 году, Филипп III в 1598 году предложил 6000 дукатов и пенсию, [1] в то время как Генеральные штаты Нидерландов вскоре предложили 10 000 флоринов. [2] В 1675 году Роберт Гук хотел подать заявку на награду в размере 1000 фунтов стерлингов в Англии за изобретение пружинных часов. [3] Однако эти крупные суммы так и не были выиграны, хотя несколько человек были награждены меньшими суммами за значительные достижения.
Измерение долготы было проблемой, которая оказалась в центре внимания, когда люди начали совершать трансокеанские путешествия. Определить широту было относительно легко, поскольку ее можно было найти по высоте солнца в полдень с помощью таблицы, дающей склонение солнца за день. [4] Для долготы ранним мореплавателям приходилось полагаться на навигационное счисление , основанное на расчетах курса и скорости судна за заданное время (большая часть которого основывалась на интуиции со стороны капитана и/или штурмана). Это было неточно в длительных плаваниях вне видимости земли, и эти плавания иногда заканчивались трагедией. Точное определение долготы было также необходимо для определения правильного « магнитного склонения », то есть разницы между указанным магнитным севером и истинным севером, которая может отличаться до 10 градусов в важных торговых широтах Атлантического и Индийского океанов. Поэтому поиск адекватного решения для определения долготы в море имел первостепенное значение.
Закон о долготе касался только определения долготы на море. Достаточно точное определение долготы на суше стало возможным с XVII века, когда в качестве астрономических «часов» использовались галилеевы луны Юпитера . Луны можно было легко наблюдать на суше, но многочисленные попытки надежно наблюдать их с палубы корабля заканчивались неудачей.
Необходимость в большей точности навигации для все более длительных океанских путешествий была проблемой, которую изучали многие европейские страны на протяжении столетий до принятия Акта о долготе в Англии в 1714 году. Португалия, Испания и Нидерланды предложили финансовые стимулы для решения проблемы долготы еще в 1598 году. [5]
Решение проблемы долготы в основном делилось на три категории: земную, небесную и механическую. [5] Сюда входили подробные атласы, лунные карты и механизмы измерения времени в море. Ученые постулируют, что экономические выгоды и политическая власть, которые можно было получить от исследования океана, а не научное и технологическое любопытство, привели к быстрому принятию Закона о долготе 1714 года и самой большой и известной награде — Премии за долготу. [6]
В начале 1700-х годов произошел ряд морских катастроф, включая крушение эскадры военных судов на островах Силли в 1707 году . [7] Примерно в то же время математик Томас Экс постановил в своем завещании, что премия в размере 1000 фунтов стерлингов будет присуждена за многообещающие исследования по поиску «истинной долготы», а также что ежегодные суммы будут выплачиваться ученым, занимающимся созданием исправленных карт мира. [8]
В 1713 году, когда предложение Уильяма Уистона и Хамфри Диттона о долготе было представлено на открытии сессии парламента, общее понимание проблемы долготы побудило к формированию парламентского комитета и быстрому принятию Акта о долготе 8 июля 1714 года. [8] В этом акте подробно описаны три премии, основанные на уровнях точности, которые являются теми же требованиями к точности, которые использовались для премии Экса, установленной Уистоном и Диттоном в их петиции и рекомендованной сэром Исааком Ньютоном и Эдмундом Галлеем парламентскому комитету. [9]
Кроме того, вознаграждение предлагалось тем, кто мог разработать метод, работающий в радиусе 80 географических миль от побережья (где суда подвергались наибольшей опасности), а также тем, у кого были перспективные идеи, но кому требовалась финансовая помощь для их реализации.
Предложенные методы будут проверены путем плавания через океан из Британии в любой порт в Вест-Индии (около шести недель) без потери долготы за пределы, указанные выше. Кроме того, претендент должен будет продемонстрировать точность своего метода, определив долготу конкретного наземного объекта, долгота которого уже была точно известна. Парламентский комитет также учредил Совет по долготе . Эта группа судей будет рассматривать предлагаемые решения и также будет уполномочена предоставлять до 2000 фунтов стерлингов авансом за перспективные проекты, которые не полностью соответствуют условиям призовых уровней, но которые все еще будут признаны достойными поощрения. [7] Точные условия требований к призам позже будут оспариваться несколькими получателями, включая Джона Харрисона. В конечном итоге награда в размере 20 000 фунтов стерлингов не была вручена никому единовременно, хотя Джон Харрисон получил серию платежей на общую сумму 23 065 фунтов стерлингов. [11] Совет по долготе просуществовал более 100 лет. Когда он был официально расформирован в 1828 году, было израсходовано свыше 100 000 фунтов стерлингов. [9] [12]
Закон о долготе предлагал очень большой стимул для решения проблемы долготы. Некоторые более поздние получатели наград, такие как Эйлер и Майер, публично дали понять, что стимулом были не деньги, а важные улучшения в навигации и картографии. Другие получатели, такие как Кендалл и Харрисон, были вынуждены обратиться в Совет по долготе и другим правительственным чиновникам за адекватной компенсацией за свою работу. Другие же представили радикальные и непрактичные теории, некоторые из которых можно увидеть в коллекции в библиотеке Гарварда Хоутона . [13] Схемы и идеи по улучшению инструментов и астрономии, как практические, так и непрактичные, можно увидеть среди оцифрованных архивов Совета по долготе. [14]
Хотя Совет по долготе не выделил 20 000 фунтов стерлингов единовременно, он предлагал суммы различным лицам в знак признания их работы по улучшению приборов или опубликованных атласов и звездных карт.
Полный список призов, составленных Комиссией и Советом по долготе, был составлен Дереком Хаузом в Приложении к его статье о финансах Совета по долготе. [18]
Известно, что только две женщины подали предложения в Комиссию по долготе, Элизабет Джонсон и Джейн Сквайр . Входящие предложения можно найти среди переписки оцифрованных документов Совета по долготе. [14]
Победителем с наибольшим вознаграждением в соответствии с Законом о долготе стал Джон Харрисон за морские хронометры, включая его морские часы H4 . Харрисону было 21 год, когда был принят Закон о долготе. Он провел следующие 45 лет, совершенствуя конструкцию своих хронометров. Впервые он получил награду от Комиссии по долготе в 1737 году и получил свою последнюю выплату только в возрасте 80 лет. [19]
Впервые Гаррисону было присуждено 250 фунтов стерлингов в 1737 году для усовершенствования его многообещающих морских часов H1, что привело к строительству H2. 2000 фунтов стерлингов были выплачены в период с 1741 по 1755 год за продолжение строительства и завершение H2 и H3. С 1760 по 1765 год Гаррисон получил 2865 фунтов стерлингов на различные расходы, связанные со строительством, испытаниями в океане и, в конечном итоге, награду за работу его морских часов H4. [9] [20] Несмотря на то, что производительность H4 превысила требования к точности наивысшей возможной награды в первоначальном Законе о долготе , Харрисон был вознагражден в размере 7500 фунтов стерлингов (то есть 10 000 фунтов стерлингов за вычетом платежей, которые он получил в 1762 и 1764 годах) после того, как он раскрыл метод изготовления своего устройства, и ему было сказано, что он должен доказать, что его единственную машину можно будет воспроизвести, прежде чем будут выплачены последние 10 000 фунтов стерлингов. [11]
Харрисон сделал одну вместо запрошенных двух дополнительных копий H4, и он и члены его семьи в конечном итоге обратились к королю Георгу III после того, как прошения о дополнительных вознаграждениях не были удовлетворены Советом по долготе . [19] В 1773 году парламент назначил вознаграждение в размере 8750 фунтов стерлингов с общей выплатой в размере 23 065 фунтов стерлингов за тридцать шесть лет. [11]