博物思史——小猎犬号上的精密计时器

黄铜精密计时器，来自英格兰

公元一八○○年至公元一八五○年

在伦敦东南穿过泰晤士河的格林尼治子午线，为何会成为全世界衡量本地时间、界定自身位置的标准？这个故事要从那可以帮助水手确定经度的航海钟在伦敦被发明讲起。本节的物品便是这些钟中的一个，这种制作于一八○○年前后的精密航海计时器，在波涛翻滚的大海上依然能准确计时。 

界于法国大革命与第一次世界大战之间的十九世纪，有时被称为“漫长”的世纪，在这个百年中，西欧诸国与北美逐渐从农业社会步入了工业强国的行列。工业革命一举带来众多改变，新技术为奢侈品的量化生产提供了条件。各帝国对内政治重组，对外仍不断扩张，以确保原料供应，并开拓新市场。科技进步也促成了思想的革命，毫不夸张地说，十九世纪，人们对时间的概念发生了根本性的改变。而我们对自己的理解、对人类在历史上的定位也随之改变。 

十七世纪至十八世纪，钟表制造是欧洲的一项至关重要的技术，而伦敦则处于行业的最前沿。作为海上强国，英国尤为关注一个问题：所制钟表在静止不动时计时精确，但在晃动中则会产生偏差，尤其是在颠簸的船上，因此出海后便无法精确计算时间。但航海中如果无法计时，就不知道自己向东或是向西航行了多远。计算纬度相对容易一些，可以通过计算正午时太阳距地平线的高度得知。但你无法借助太阳计算出经度，即你在东西方向上的位置。 

十八世纪中期，这一海上精确计时的难题终于被约翰·哈里森攻克了。他发明了一台精密航海计时器，这一装置不受温度、湿度变化的影响和船只持续起伏的干扰，始终都能准确计时。因此，有史以来第一次，船只无论走到何处，都能计算所处的经度。船在起航之前，通常会以港口时间为准调整计时器的时间，对英国人来说通常就是格林尼治时间。出海之后，通过太阳位置确定船上的正午时，将之与格林尼治时间比对，通过二者之差便可计算出所在的经度。一天分为二十四小时，因地球不停自转，太阳每小时都会在天空“移动”占整个圆周二十四分之一的距离，也就是十五度。如果你所在地区的时间比格林尼治晚三个小时，你的位置便是向西四十五度，即在大西洋中央；如果早三个小时，你便在向东四十五度的位置——若与格林尼治处于同一纬度，你应该在莫斯科西南某处。 

哈里森的计时器应用了尖端技术，而且高度精密，因此产量很小，价格昂贵，唯有海军部负担得起。直到一八○○年，两位伦敦钟表匠成功地简化了计时器的构造，最终让每艘船都能配备这一航海装备，其中当然也包括皇家海军的大型船舰。本节中的物品便是一个价格较为低廉的精密计时器，由托马斯·恩肖制作于一八○○年。此计时器为黄铜材质，约有大号怀表大小，有一个显示罗马数字的普通表盘，表盘下部附一个显示秒针的小表盘。这只表挂在一个固定于木盒中的旋转黄铜环上，这一设计是确保计时器在颠簸的海面上保持精准的关键所在。地理学家奈杰尔·思里夫特教授解释了当时的背景：

在漫长的钟表制作史中，精密计时器的出现是一个顶峰。不容忽视的是，英国在一二八三年左右就已出现了钟表。人人都称颂哈里森，说他是位了不起的天才。他的确当之无愧，但我们需要知道，这项发明的问世是成百上千个钟表匠以及普通技术工人共同创新和实践的结果。所有这些创新和实践都被这件非凡的机械逐渐吸收了。这种计时器的准确性的确惊人。举个例子，库克船长在第二次太平洋探险之旅中使用了第一批计时器中的一个，一七七五年，当他结束了环球旅行在普利茅斯登陆，所计算的经度误差不超过八英里。

这件计时器曾被带上多艘船只，它与其他计时器一样，也以格林尼治时间为准。但让它声名远播的是在一八三一年随小猎犬号的航行。同行的有查尔斯·达尔文，他开始了前往南美洲和加拉帕戈斯群岛等地区的伟大旅行，最终提出了进化论，并完成了革命性巨著《物种起源》。 

小猎犬号有项任务是绘制南美洲海岸线，因此需要对经纬度进行精确测量。计时器使得人类首次准确无误地绘制出海洋地图，从而保证了安全快捷的航线的建立。这是启蒙运动中绘制世界版图方面的一大进步，进而为控制世界提供了可能。考虑到可能出现的误差或故障，小猎犬号一共携带了二十二件计时器，包括本节这件在内的十八件由海军部提供，另四件由船长罗伯特·菲茨罗伊提供，因为他觉得十八件计时器还不足以保证如此漫长而又重要的工作。在海上航行五年之后，还有十一件计时器能够正常使用，它们与格林尼治时间平均只有三十三秒的误差。于是第一次，世界上出现了详细的环球计时。 

到十九世纪中期，格林尼治时间被正式确立为所有英国船只计量时间及经度的标准。在此基础上，英国船只绘制出了全球海图。也正因此，格林尼治子午线与标准时间逐渐为国际组织所采用。一八八四年，华盛顿国际经度会议正式认可了这一做法。饶有趣味的是，法国人一度坚持以巴黎子午线为标准，但在几十年后也加入了以格林尼治子午线为准的行列。如今世界各国都根据格林尼治标准时间来确定时区。这是人类有史以来头一次依照同一张时间表行动。“全球时间”这一在百年前不可想象的概念，已然成为现实。 

然而小猎犬号上的这件计时器还见证了另一桩改变十九世纪人类对时间认知的事件。达尔文乘坐小猎犬号的航行，以及他之后就人类进化所做的研究，将人类的起源，实则是生命的起源，推向了超乎人类想象的远古时代。当时地理学家已经推翻了厄舍尔大主教的推算（第2节），证明地球比我们一贯认知的要古老得多。“深层时间”这一新概念将时间回溯了数千万年，摧毁了已有的历史和宗教的思维框架。时间系数的改变使十九世纪的人们不得不从头开始思索人类存在的本质和意义。遗传学家、达尔文研究及进化论专家斯蒂芬·琼斯教授认为发现深层时间的重大意义在于：

我认为深层时间让人了解到，地球不是一成不变的。启蒙运动以来，最大的转变就体现在人们对时间的态度上。我们认识到，时间实际上是无穷无尽的，无论是已过去的还是未曾来到的。我们应该记住，在深层时间的语境里，珠穆朗玛峰在不久之前还位于海底，因为一些最为完好的鲸化石便是在喜马拉雅山上发现的。

对十九世纪的人来说，这些简直耸人听闻的观念足以动摇信念，但与此同时，时间开始以一天一天，或是一小时一小时的节奏流逝了。感谢恩肖这样的钟表匠，精确可靠的钟表变得经济实惠。很快，英国全境就开始被时钟所开动，逐渐脱离了按照昼夜和季节的自然循环来计时的生活。时钟支配着生活的方方面面——商店和学校，工作和娱乐。正如查尔斯·狄更斯所言，“连火车都按照时钟来运行，仿佛太阳已宣告败退”。奈杰尔·思里夫特解释道：

精密计时器是精准无比的时钟，意味着一种更为准确的计时方式逐渐成为可能，并作用于十九世纪的各方面，形成更为标准化的时间。铁路便是一个好例子。一八四○年，大西部铁路公司率先采用基于子午线的标准时间，此后，标准时间的使用逐渐普遍。一八五五年，大部分城镇都把时间调成了格林尼治标准时间。一八八○年，英国议会通过一项法案，将格林尼治时间定为全国标准时间。值得注意的是，在那之前，肯定也是在铁路标准时间实行之前，各地都以本地时间为准。比如，利兹的标准时间比伦敦慢六分钟，布里斯托尔则慢十分钟。在那时，这点时差尚无关紧要，但随着旅行速度的加快，这一事实便会造成极大不便。各地逐渐接受同一个时间标准是必然趋势。

正是因为采用了同一套标准时间，工作和日常生活中的大部分内容都被时钟固定了下来，包括上班时间、上课时间直到下午茶时间，后者正是我们下一节将涉及的内容。