工匠,大概是当今最有逼格却又能低调谦虚的名词了。工匠精神,则在今日不止一次被拿出来做营销,从做手机到做笔记本子,万事无不“工匠”,其中夹杂着对手工业时代的怀旧……于是乎更有逼格,更贵,呃,更尊贵。
真正的工匠精神是啥?我不知道。
真正的工匠造出的东西,能有多贵?我也不知道。
我只知道一个出身贫寒的工匠,用他毕生的手艺,造出了5只钟表。这些精妙的计时器没法用钱衡量——它解决的,是当时科学家都无法解决的问题,彻彻底底改变了世界。
这是约翰·哈里森(John Harrison)的故事。先记住这个名字吧。
哈里森1693年出生于一个英国约克郡的木匠家庭,爹是当地也没甚名气的一个木匠。估计是在当地生意惨淡,小哈里森和父亲随后迁到了林肯郡的巴罗,赫尔河的入海口,能帮着造点帆船桅杆——总之就是英国当时千千万万个普通的手工业个体户之一。
作为长子的哈里森,自然也从爹那儿学了一套手艺营生。但是小哈里森,却对钟表产生了浓厚的兴趣。六岁的时候得了天花,差点挂了,卧病在床的时候爹扔了个表给他玩。他没日没夜地听表走动的声音,反反复复地拆了研究。
恐怕,这就是“执着”二字最原始的写法了。
长到十几岁,哈里森开始跟着爹做木匠,白天跟着出活儿,晚上在家里埋头研究钟表相关的书。20岁的时候,他做出了第一个长盒钟(就是那种竖着放在地上,带钟摆的),是全木制的。毫无疑问这是他遗传的木匠功夫,但他对钟表的了解可见一斑。
原以为业余鼓捣点儿钟表、赚点儿零花钱过活就够了的哈里森,碰见了改变他生命的一件事。这时候他21岁,记住这个年龄。
那时正是航海业蓬勃发展的时候,也是大英帝国的全球殖民正在奠基的时候。航海技术当中非常重要的一点,就是经度和时间的测算——当你冲着美洲一路向西,经度、以及经度相对的时间一直在变化,15度差一个小时;位置和时间,必然要有一个是确定的,不然就抓瞎了。
当时的方法是通过星星和月亮的相对位置来计算经度。但海上的天气变幻莫测,一刮风下雨就又抓瞎了,咋办?
1714年,当时的英国政府悬赏2万镑(购买力相当于现在200万吧),征集可以解决这个问题的方法,并聘请了英国皇家天文台——也就是格林尼治天文台——的专家们,组成了经度委员会,作为评审。
条件是,从英国出发,往西航行到西印度群岛,保持经度测算偏差在半度以内,也就是时间上的2分钟即可。
这在当时被看做是一个天文问题,或者是一个科学问题。一时间格林尼治的伏蓝史迪之屋(Flamsteed House,不知道@Steed 老师的名字是不是这么来的)门庭若市,各路民科献计献策,但没有哪怕一个靠谱的方式。
在当时,这个问题,几乎无解。
但对于业余钟表匠哈里森来说,事情很简单。如果从英国出发的时候带个表,这个表一直显示的格林尼治时间,只要时间恒定,问题不就解决了么?
按照这个标准,这个表每天的误差,要在2.8秒以内。
在当时,制造精确的钟表,是何其困难的事。首先,是表的内部结构会不断摩擦损耗,摆在家里随便用用都需要时常保养调校、加以润滑,遑论航行在潮湿的海上。而且,当时的机械钟表多用的是钟摆结构,而地球并不纯圆,重力会随着纬度改变,别小瞧这个误差,稍微航行个几百海里,就不知道偏到哪里去了。
哈里森很执着,也不知道是什么驱动了他这份执着。既然有这两个问题,我就解决这两个问题不就得了?
(多说一句,笔者总是自称自己是工程师的小屁孩程序猿,就常常把“问题意识”挂在嘴边。仔细想想,工程师难道不就是这样的么?或许工匠也一样——找到问题,按图索骥寻求解决方法,解决之。程序猿们,以后debug也有高级词汇了,记住记住。)
这个问题不是瞬时就能够解决的。哈里森和他的弟弟詹姆斯,先接了不少制造钟表的活儿,向追求精确度的目标渐渐靠近。为了解决第一个摩擦和损耗问题,他造出了一种不需要润滑剂的钟,钟内采用了一些金属部件,并把摩擦降到了最低。这个钟,在静止的状态下,达到了一个月只偏2秒钟——当时世界上最精确的钟。
这是1728年,哈里森35岁,结婚两次,姑娘都叫伊丽莎白。
他觉得是时候挑战经度问题、和这个大奖了。哈里森带着弟弟一路奔向伦敦。
1735年,他造出了第一个model,H1。总得来说,这是一个长盒钟的缩小版,但有一个革命性的设计:他抛弃了随地球重力偏向而失准的钟摆,而使用了金属的发条(这个结构被称为蚱蜢擒纵轮),并且对称的结构能够平衡移动和颠簸带来的扰动。
对于一个木匠来说,接触金属精工也是一个挑战。实际上,他不是一个人在奋斗。在伦敦,他走访了无数个五金制造铺,找铜匠和铁匠帮忙制作和调校零件,这也跟大部分闭门造钟的钟表匠不一样——任何一个工匠,都需要不断学习。
(多说一句,在1995年出版的《经线》一书里,哈里森被描述成一个“孤独的钟表匠”。但实际历史并非这样,最新的研究发现,哈里森H1的部件可能是由许多人完成的。而他解决的,实际上是最关键的设计问题。)
H1造出来之后,科学界轰动了。哈里森的家门每天被上门打探消息的人围得水泄不通。一年以后,哈里森和H1开始小型试航,往返了一趟里斯本。H1表现得非常好,在返程的路上还纠正了航船的偏向。
这时候只要H1完成一趟往返西印度群岛的旅程、并被证明足够精确,就完事儿了。但哈里森没有。他向经线委员会申请了一笔资助,要造一个更精确、更可用的计时设备。
第二年他开始造H2,但发现了一个重大失误,这耗了他4年时间。他抛弃了这个设计,开始造一个新钟,H3。着花了他19年的时间,从1740,一直到1759。
这个钟,有两个革命性的设计:一个是发条中的双金属条,用于阻抗温度的变化带来的影响;还有一个滚子轴承,根本上解决了摩擦问题。
但是,他还是不满意这个又大又沉的物体。他又把自己的设计推翻了。这次,他要彻彻底底地挑战传统。
他设计了一个表,H4,一个仅仅13cm直径的表,让伦敦一个表匠约翰·杰夫里(John Jeffery)帮他按着样子做出来。
在当时,没有一个人认为“表”是一种严肃的计时工具,都是给富人揣在怀里把玩儿的。但哈里森不这么觉得。航海的人需要表,在掌舵时、在船头船尾观察时、在任何时候都能掏出来看,即使风浪也没问题。
他相信,只要按他的思路做,就能实现用表精确计时。
1759年,这个表被造出来了。1761年11月18日,68岁的哈里森,让他的儿子威廉,带着H4航向牙买加。两个月之后航船抵达,表只慢了5.9秒!(悬赏的标准还记得么,是2分钟)
但是,经度委员会很不服气。你一个业余出身的表匠,做了一个不严肃的表,还声称这玩意很准,能解决天文学家解决不了的问题?这帮老科学家和天文学家们拒绝给哈里森那两万镑。
H4的第二次航行去巴巴多斯,这次差了39.2秒。虽然成绩没有那么好,但也比2分钟的标准少了2/3了。
这次,不给钱也说不过去了。1765年,经度委员会商量了一下,钱可以给,但有两个条件:第一,你把制表图和制表方法公开出来,我们给你一万镑;第二,还需要造两个同样精确的H4,以保证这个表是可复制的,我们再给余款。
已经72岁的哈里森——在当时已经算是相当长寿了——勉强接受了这个条件。
委员会派了6个工匠来他家看图纸,捣鼓了一周之后觉得可以了这个方案我们已经get了;这还不够,H1、H2、H3也得给交上来。哈里森也同意了。
拿着这来之不易的一万镑,哈里森开始用它逐渐模糊的视力,和越来越不支的身体,开始造H5。与此同时,那6个工匠中的一个,也是哈里森眼中伦敦当时最好的年轻表匠拉库姆·肯德尔(Larcum Kendall),开始造H4的Copy,K1。
1769年,K1和H5都造好了。但经度委员会认为,K1不算数。
要死之前再造一个表,怎么可能?79岁的哈里森怀着满腔的悲愤,向国王乔治二世请愿。乔治二世了解了情况之后,大受触动,召见了他的儿子威廉。在一封给他私人天文学家Demainbray的私人信件中,国王说,“这帮人(经度委员会)简直是大错特错!……向上帝宣誓,哈里森,我会亲自见证你的正确!”
1772年,国王亲自带着H5踏上了试航,不必说,H5表现非常棒。而带着肯德尔copy的K1试航的,是大名鼎鼎的库克船长,他带着K1环球3年,经过了热带和寒带,而这个表从未有超过8秒的误差。
“带我们穿越寒热的忠实的向导”(“our faithful guide through all the vicissitudes of climates”), 这是库克船长形容K1的原话。
但经度委员会还是不认。带着最后一口气的哈里森和威廉向国会请命——国会是英国最高的权力机构。国会批准了哈里森,最后的8750镑(不知道为什么被扣了1250镑,税?)被授予给了哈里森。
可能对哈里森更重要的是,他终于被承认,用精确的机械,解决了“经度问题”,改变了航海业的命运;他的名字,被刻在了天文和航海史里。
从21岁,到83岁,他用了整整一生。1776年,也就是在库克船长返航的第二年,完成了心愿的他,死在了伦敦红狮广场的家里。那个躺在床上,拖着病体全神贯注倾听钟表单调的滴答声的小约翰·哈里森,在弥留之际,听着钟表的滴答声安详地去了。
我不知道他是不是伦敦最富有的钟表匠——至少,2万镑不是一个小数额。但无论穷富,从北英格兰的小村子里走出来的工匠,用他的技艺、执着和解决问题的头脑,单挑了整个天文学界。这无论如何,也是一种伟大。
工匠,工程师,和造东西的人,大抵也就如此吧。
联系客服