जहाज का कालक्रम. रूसी मातृभूमि की सेवा में लगे रहते हैं। कालक्रम का इतिहास

हर व्यक्ति में किसी न किसी चीज की कमी होती है। एक पैसा, दूसरा ध्यान और प्यार, तीसरा स्वास्थ्य। लेकिन निश्चित रूप से हर किसी के पास समय की कमी है। यही कारण है कि लोगों ने हमेशा एक ऐसे उपकरण का आविष्कार करने का सपना देखा है जिसके साथ वे तर्कसंगत रूप से प्रबंधन करने के लिए समय की सटीक गणना कर सकें।

हालाँकि, अधिकांश शुरुआती घड़ियाँ बहुत अविश्वसनीय थीं और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर थीं। लेकिन एक दिन समय मापने के लिए एक अति-सटीक उपकरण का आविष्कार हुआ - एक क्रोनोमीटर। इस अद्भुत आविष्कार ने, अजीब तरह से, न केवल आम लोगों के जीवन को प्रभावित किया। सबसे पहले, इस उपकरण के आविष्कार से नाविकों को खुले समुद्र में बेहतर ढंग से नेविगेट करने में मदद मिली।

क्रोनोमीटर क्या है?

शब्द "क्रोनोमीटर" स्वयं दो ग्रीक शब्दों के संयोजन से बना है: "समय" (क्रोनोस) और "मापना" (मीटर)।

यंत्र के नाम से ही स्पष्ट हो जाता है कि इसका उद्देश्य समय मापना है। दूसरे शब्दों में, क्रोनोमीटर, हालांकि, बहुत विश्वसनीय है, जो किसी भी परिस्थिति में, ठंढ और उष्णकटिबंधीय गर्मी दोनों में काम करना जारी रखने में सक्षम है।

कालक्रम का इतिहास

क्रोनोमीटर पहली यांत्रिक घड़ियाँ नहीं थीं। हालाँकि, उनसे पहले के घड़ी तंत्र बहुत नाजुक थे और प्रतिकूल बाहरी परिस्थितियों में आसानी से टूट जाते थे। इसके अलावा, सामान्य परिस्थितियों में भी, घड़ी समय के साथ "झूठ" बोलने लगी।

लेकिन 1731 में सब कुछ बदल गया, जब हैरिसन नामक एक ब्रिटिश घड़ीसाज़ ने क्रोनोमीटर का आविष्कार किया। समुद्री मामलों के विकास के लिए यह आविष्कार बहुत महत्वपूर्ण हो गया। चूँकि हैरिसन का उपकरण किसी भी परिस्थिति में बिल्कुल सटीक समय दिखाता रहा, इससे चालक दल को देशांतर और फिर जहाज के स्थान के निर्देशांक निर्धारित करने में मदद मिली।

इसकी उच्च लागत के बावजूद, क्रोनोमीटर का उपयोग अक्सर जहाजों पर और वैमानिकी के विकास के साथ हवाई जहाजों पर किया जाने लगा।

यह उल्लेखनीय है कि हैरिसन का डिज़ाइन इतना उत्तम था कि पिछले कुछ वर्षों में इसमें वस्तुतः कोई बदलाव नहीं आया है। एकमात्र बात यह है कि क्रोनोमीटर की कुछ सामग्रियों को अधिक आधुनिक, हल्के और टिकाऊ लोगों के साथ बदल दिया गया था।

समुद्री कालक्रम

हैरिसन का आविष्कार (बीसवीं शताब्दी में सरल, सस्ती जीपीएस-स्थिर समुद्री घड़ियों द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने से पहले) नाविकों के लिए अपना स्थान निर्धारित करने का सबसे विश्वसनीय तरीका था।

एक नियम के रूप में, सभी समुद्री क्रोनोमीटर में एक समान मानक डिज़ाइन होता था। इसे एक विशेष (अक्सर लकड़ी के) केस में रखा गया था, केस के डिज़ाइन के कारण, यह किसी भी स्थिति में क्रोनोमीटर को क्षैतिज स्थिति में रखता था। केस ने घड़ी तंत्र को तापमान परिवर्तन के साथ-साथ डिवाइस की स्थिति में बदलाव से बचाया।

कलाई घड़ियों में क्रोनोमीटर

अति-सटीक घड़ियों के आविष्कार के साथ, कई व्यक्तियों ने अपने घरों में वैसी ही घड़ियाँ रखने का सपना देखना शुरू कर दिया। हैरिसन के आविष्कार के आधार पर, उन्होंने शुरुआत में घर के लिए दीवार और टेबलटॉप की अति-सटीक घड़ियाँ बनाना शुरू किया। थोड़ी देर बाद, प्रौद्योगिकी ने तंत्र को कम करना और कलाई क्रोनोमीटर बनाना संभव बना दिया, जो व्यस्त लोगों के लिए बहुत आवश्यक था, जिनके लिए हर सेकंड सोने में अपने वजन के बराबर है।

क्रोनोमीटर परिशुद्धता वाली कलाई घड़ियाँ दिखाई देने में कई दशक बीत चुके हैं। और आज, प्रत्येक स्वाभिमानी घड़ी कंपनी की लाइन में क्रोनोमीटर वाले मॉडल हैं। इसके बावजूद, सबसे सटीक और उच्च गुणवत्ता, स्वाभाविक रूप से, स्विस क्रोनोमीटर है।

इसके अलावा, यह स्विट्जरलैंड में है कि वे दुनिया भर से क्रोनोमीटर की जांच करते हैं। ऐसी घड़ियों के लिए एक विशेष गुणवत्ता मानक ISO 3159-1976 भी विकसित किया गया है।

आप कैसे बता सकते हैं कि आपकी घड़ी में क्रोनोमीटर है?

हर किसी का सपना होता है कि उसके पास एक बेहद सटीक घड़ी हो। जबकि अधिकांश कलाई घड़ियाँ इंगित करती हैं कि घड़ी में क्रोनोमीटर है या नहीं, कुछ अपवाद भी हैं। इसलिए, आप स्वयं अपनी एक्सेसरी में इसकी उपस्थिति या अनुपस्थिति की जांच कर सकते हैं।

जाँच करने के लिए, आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि घड़ी में ताज़ा बैटरी है या यह कितने समय से खराब है, ताकि प्रयोग की शुद्धता में खलल न पड़े। आगे आपको सटीक समय निर्धारित करने की आवश्यकता है। इसके बाद घड़ी को डायल डाउन स्थिति में ले जाना चाहिए और चौबीस घंटे के लिए इसी रूप में छोड़ देना चाहिए। समाप्ति तिथि के बाद, आपको इसे उल्टा करना होगा और अगले चौबीस घंटे के लिए छोड़ देना होगा। अब आप वास्तविक समय की जांच कर सकते हैं. यदि गैर-मानक स्थिति के दो दिनों के भीतर घड़ी केवल +/- 8-12 सेकंड के लिए "झूठ" शुरू कर देती है - यह एक कालक्रम है। बड़े मूल्यों के लिए - एक नियमित घड़ी।

आप अन्य तरीकों से घरेलू परीक्षण करने का प्रयास कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, दीवार पर एक घड़ी लटकाना - सामान्य स्थिति में चौबीस घंटे और विपरीत स्थिति में भी उतना ही समय। आप तापमान भी जांच सकते हैं. हालाँकि, यह विचार करने योग्य है कि घड़ी को लंबे समय तक शून्य से आठ डिग्री से कम और पच्चीस डिग्री से अधिक ठंडा नहीं किया जाना चाहिए।

क्रोनोमीटर और क्रोनोग्रफ़: क्या अंतर है?

कलाई घड़ियों के बारे में बात करते समय, कई लोग अक्सर क्रोनोग्रफ़ और क्रोनोमीटर जैसी समान अवधारणाओं को भ्रमित करते हैं। और यद्यपि शब्द बहुत समान हैं, उनके अर्थ पूरी तरह से अलग हैं।

यदि क्रोनोमीटर एक विशेष तंत्र डिज़ाइन वाली घड़ी है जो इसे किसी भी परिस्थिति में समय को सटीक रूप से दिखाने की अनुमति देती है, तो क्रोनोग्रफ़ स्वायत्त आंदोलनों के साथ घड़ियों में छोटे अतिरिक्त डायल हैं। कभी-कभी क्रोनोग्रफ़ एक अलग समय प्रदर्शित करते हैं या सेकेंड हैंड के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।

क्रोनोमीटर का आविष्कार हुए तब से ढाई सौ से अधिक वर्ष बीत चुके हैं। तब से, यह समुद्री मामलों में उतना लोकप्रिय नहीं रहा, खासकर जीपीएस नेविगेशन के आविष्कार के साथ। हालाँकि, इसकी अविश्वसनीय सटीकता आज भी अपरिवर्तित है। इसलिए, बहुत से लोग अभी भी क्रोनोमीटर वाली स्विस घड़ी रखने का सपना देखते हैं और हमेशा बिल्कुल सटीक समय जानने का सपना देखते हैं।

समय, कालक्रम और देशांतर

घड़ी ख़त्म हो गई, आठ घंटियाँ बज चुकी हैं।
एक नई घड़ी शुरू हो रही है.
भगवान की महिमा के लिए अपने बिस्तर छोड़ दो!
नाविकों का एक प्राचीन गीत

घंटियाँ समय का संकेत देती हैं

प्राचीन मनुष्य ने, संभवतः, अपने विकास के बहुत प्रारंभिक चरण में ही, अपने ज्ञात खगोलीय पिंडों के अनुसार दिन गिनना और समय मापना सीख लिया था।

लंबी अवधियों की गणना करने की प्रणाली, जिसमें वर्ष के दिनों की गिनती का एक निश्चित क्रम स्थापित किया जाता है और जिस युग से वर्ष गिने जाते हैं, उसका संकेत दिया जाता है, कहलाती है पंचांग।

यदि दिन की लंबाई और वर्ष की लंबाई के बीच कोई सरल संबंध होता, अर्थात, वह समय जब पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है और वह समय जब वह सूर्य के चारों ओर घूमती है, तो वर्ष में दिनों की गिनती करना मुश्किल नहीं होता। चंद्र मास में दिनों की गिनती के लिए भी यही सच है। हालाँकि, हमारा सौर मंडल इस तरह बना है कि वर्तमान में, 0.1 सेकंड की सटीकता के साथ, वर्ष की लंबाई 365 दिन 5 घंटे 48 मिनट 46.1 सेकंड या 365.2422 दिन है, और चंद्र माह की लंबाई 29.5306 दिन है . इन संख्याओं की तुलना करने पर, यह देखना आसान है कि वर्ष और चंद्र माह की लंबाई और दिन की लंबाई का अनुपात किसी भी सटीक संख्या को व्यक्त नहीं करता है, या तो पूर्ण या आंशिक। इसीलिए दिनों की गिनती के लिए एक सरल और सुविधाजनक प्रणाली विकसित करना बिल्कुल भी आसान नहीं था। इसे इस तथ्य से देखा जा सकता है कि प्राचीन काल से लेकर आज तक सैकड़ों ऐसी प्रणालियों का आविष्कार किया गया है, लेकिन उनमें से किसी को भी पर्याप्त अच्छा नहीं माना जाता है।

मिस्र के पुजारी, जिनके कर्तव्यों में स्वर्गीय पिंडों का निरीक्षण करना शामिल था, लगभग 2000 ईसा पूर्व। इ। तथाकथित सोथिक काल की खोज की और इसकी अवधि (1461) निर्धारित की। सीरियस (मिस्रवासी इसे तारा सोथिस कहते थे) का अवलोकन करते हुए, जो नील नदी की बाढ़ का पूर्वाभास देता था, मिस्रवासियों ने सौर वर्ष की अवधि 365 दिन निर्धारित की। इस कैलेंडर में, वर्ष में 12 महीने और 30 दिन होते थे। त्रुटि प्रति वर्ष लगभग 0.25 दिन थी।

मुस्लिम कैलेंडर चंद्रमा की कलाओं में बदलाव पर ही आधारित है। इस कैलेंडर की शुरुआत 7वीं शताब्दी में हुई थी. एन। इ। कुछ मुस्लिम देशों में. वर्तमान में मध्य पूर्व के कई देशों में, जहां इस्लाम का प्रभुत्व है, इस कैलेंडर का उपयोग किया जाता है।

यूरोप में, जूलियन कैलेंडर के अनुसार, वर्षों की गणना ईसा मसीह के जन्म की पारंपरिक तिथि से की जाती थी।

पहला रूसी हस्तलिखित कैलेंडर 1670 में सामने आया, संभवतः पोलिश से अनुवादित। पहला मुद्रित कैलेंडर 1686 में प्रकाशित हुआ था। हालाँकि, 1714 के कैलेंडर को ही पहला नौवहन कैलेंडर कहा जा सकता है। इसमें उल्लेखनीय बात यह है कि इसमें ज्योतिषियों के कैलेंडर और भविष्यवाणियों को शामिल नहीं किया गया था। कैलेंडर में दी गई घटनाओं के समय की गणना पहली बार सेंट पीटर्सबर्ग समय के अनुसार की गई, जिसका अर्थ था देश में एक ही मानक समय शुरू करने का प्रयास। पहली बार, रूसी मुद्रित कैलेंडर में सूर्योदय और सूर्यास्त के समय की तालिकाएँ रखी गईं।

वर्तमान में हम जिस कैलेंडर का उपयोग करते हैं वह सही नहीं है, क्योंकि इसमें शुरुआती बिंदु (युग) का चुनाव मनमाना है, और अलग-अलग लंबाई के महीनों में विभाजन पूरी तरह से सुविधाजनक नहीं है। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि वर्षों की सही गणना के लिए, यह महत्वपूर्ण नहीं है कि किस घटना को युग के रूप में लिया जाता है, बल्कि यह कि उसी विशिष्ट तिथि को उलटी गिनती की शुरुआत के रूप में लिया जाता है। कई देशों ने ऐसी बहुत सी तारीखें जमा कर ली हैं।

18वीं सदी की शुरुआत में ही रूस में समय की गणना नई शैली के अनुसार की जाने लगी थी। 20वीं शताब्दी की शुरुआत तक कई देशों के बेड़े में इस्तेमाल होने वाला समय (समय) का लेखा-जोखा, नागरिक से भिन्न था और इसे खगोलीय कहा जाता था। यदि नागरिक समय के अनुसार दिन आधी रात को शुरू होता था, तो जहाजों पर यह उसी दिन दोपहर को शुरू होता था। नाविकों के लिए दोपहर के समय दिन की शुरुआत करना सुविधाजनक था: उसी समय वे धूपघड़ी का उपयोग करके समय की जाँच करते थे और साथ ही सूर्य की दोपहर की ऊंचाई के माप से जहाज के अक्षांश का निर्धारण करते थे। नाविकों के बीच दिन की गिनती का यह क्रम 15वीं शताब्दी में शुरू किया गया था। पहली विदेशी यात्राओं की शुरुआत के साथ, जब जहाज के पथ की गणना करने के लिए केवल धूपघड़ी का उपयोग किया जाता था और समय की जाँच के लिए दोपहर एक सुविधाजनक क्षण था।

रूसी बेड़े ने तथाकथित "का उपयोग किया" समुद्री गणना”, जिसमें नागरिक कैलेंडर के अनुसार दिन की शुरुआत पिछले दिन के आधे दिन से होती थी।

इंग्लैंड में, खगोलीय टाइमकीपिंग अंततः 1767 में नॉटिकल एस्ट्रोनॉमिकल इयरबुक ("नौटिलस अल्मनैक") के प्रकाशन के बाद शुरू की गई थी।

रूस में, "समुद्री समय गणना" 1814 तक अस्तित्व में थी, जब "मरीन मंथ बुक" नामक अंग्रेजी वार्षिक पुस्तक का पहला अनुवाद प्रकाशित हुआ था। हमारे देश में नागरिक कैलेंडर में परिवर्तन 1 जनवरी, 1925 को ही किया गया था, तभी से नाविकों के लिए दिन आधी रात से शुरू होने लगा।

घड़ियों का इतिहास दोपहर के समय दिन की शुरुआत की उलटी गिनती से निकटता से जुड़ा हुआ है। यह दोपहर का समय था, सूर्य के चरमोत्कर्ष के क्षण में, घंटाघर "शुरू" हुआ। और अगले आधे दिन तक समय की थकाऊ गिनती शुरू हो गई। और इस तरह दिन-ब-दिन, महीने-दर-महीने। 15वीं-18वीं शताब्दी की जहाज घड़ियाँ रेत (फ्लास्क) के साथ कांच के जहाजों का एक पूरा सेट हैं। सेट में मुख्य वस्तुओं को चार घंटे के फ्लास्क माना जाता था।

हर 4 घंटे में, घड़ी के लिए नियुक्त चौकीदार को घंटे की बोतलें पलटनी पड़ती थीं। इस क्षण को, अधिक श्रव्यता के लिए, घंटी (रिंडा) पर विशेष प्रहार द्वारा चिह्नित किया गया था और घड़ी बदलने के लिए एक संकेत के रूप में कार्य किया गया था। चौकीदार की घड़ी में अब भी घंटे-आधे घंटे की घंटियाँ थीं। जब इन बोतलों को पलटा जाता था, तो हर आधे घंटे में एक घंटी बजती थी ("बोतलें टकरा गईं")।

घड़ी की शुरुआत आठ "घंटियों" से चिह्नित होती थी - घंटी पर चार दोहरे प्रहार। नई घड़ी के पहले आधे घंटे के बाद, एक "फ्लास्क" बजाया जाता था, यानी एक झटका, एक घंटे के बाद - दो "फ्लास्क", अगले आधे घंटे के बाद - तीन "फ्लास्क", आदि। आजकल, एक विशेष समय सेवा की गई है जहाजों पर व्यवस्थित और रेडियो हर घंटे सटीक संकेत सुनाता है, और जहाज की घंटियों की आवाज सड़क पर सुनाई देती है।

उन्होंने जहाजों पर छोटे "फ्लास्क" का भी उपयोग किया: पांच-, तीन- और आधे मिनट वाले। उनका उपयोग, उदाहरण के लिए, खगोलीय प्रेक्षणों में या अंतराल द्वारा गति निर्धारित करने में किया जाता था।

घंटे के चश्मे की सटीकता की जांच करना दिलचस्प था। ऐसा करने के लिए, उन्होंने आधे मिनट का "फ्लास्क" लिया और रेत डालने का समय "धागे पर लगी गोली" (39.2 इंच लंबे, यानी 99.6 सेंटीमीटर के धागे पर लटका हुआ वजन) द्वारा नियंत्रित किया गया, 30 सेकंड में इसे बनाया गया ठीक 30 स्ट्रोक (उतार-चढ़ाव)। इस तरह से सत्यापित "बोतल" का उपयोग अन्य "बोतलों" की जाँच के लिए किया जाता था।

नौसेना में घंटे का चश्मा लोकप्रिय था। वे सरल, सस्ते, काफी सटीक थे और 18वीं शताब्दी के अंत तक रूसी जहाजों पर उपयोग किए जाते थे।

पेंडुलम के नियमों की खोज

मानव हाथों की महानतम कृतियों में से एक - यांत्रिक घड़ियाँ - XI-XII सदियों में आविष्कार किया गया। सुदूर अतीत के कई अन्य महान आविष्कारों की तरह, इसके भी कई लेखक हैं। उनमें से एक ऑरिलैक के हर्बर्ट को माना जाता है, जो पहले से ही हमारे परिचित हैं, जिन्होंने एस्ट्रोलैब में सुधार करने के अलावा, यूरोप में "अरबी अंक" पेश किए। कुछ स्रोतों के अनुसार, गियर पहियों वाली यांत्रिक घड़ियाँ सबसे पहले अरबों के बीच दिखाई दीं, और उनसे वे स्पेन के माध्यम से यूरोप में प्रवेश कीं।

सबसे पहले, बड़े टॉवर और कैथेड्रल घड़ियाँ बनाई गईं, जिनका उद्देश्य धर्मनिरपेक्ष ज़रूरतें थीं। इनका उपयोग धार्मिक समारोहों के समय की गिनती के लिए किया जाता था। इसका प्रमाण "घड़ी" नाम से ही मिलता है: लैटिन में क्लॉका - घंटी। पहली पहिए वाली घड़ियाँ भारी थीं, खराब तरीके से नियंत्रित थीं, उनकी गति असमान थी और उन्हें सौंपे गए चौकीदारों को उन्हें लगातार सूर्य के साथ संरेखित करना पड़ता था। जहाजों पर ऐसी घड़ियों का उपयोग प्रश्न से बाहर था। इसलिए, प्राथमिकता अभी भी प्राचीन रेत की बोतलों को दी गई थी। 1533 में भी, जब नेविगेशन की कला पहले से ही अपेक्षाकृत विकसित थी और यांत्रिक घड़ियाँ अच्छी तरह से ज्ञात थीं, पहले उल्लेखित जेम्मा फ़्रीज़ियस ने लिखा था: "लंबी यात्राओं पर, विशेष रूप से समुद्री यात्राओं पर, एक बड़ी क्लेप्सिड्रा (जल घड़ी) या एक का उपयोग करना उपयोगी होता है। घंटे का चश्मा जो घड़ी के चारों ओर समय को सटीक रूप से माप सकता है और धन्यवाद जिसके लिए आप अन्य घड़ियों की त्रुटियों को ठीक कर सकते हैं।

15वीं सदी में यांत्रिक घड़ियों के डिजाइन में सुधार किया गया: संकेतक के साथ पहियों की एक प्रणाली को चलाने वाले वजन के बजाय, एक घड़ी स्प्रिंग का उपयोग किया जाने लगा, जिससे अपेक्षाकृत छोटे आकार के डेस्कटॉप संस्करण में घड़ियों का उत्पादन संभव हो गया।

वसंत घड़ियाँ सटीकता में रेत घड़ियों, पानी की घड़ियों और आग की घड़ियों से बेहतर थीं, और जल्द ही उनका उपयोग खगोल विज्ञान में किया जाने लगा। इसका पहला उल्लेख 1484 में मिलता है, जब रेजियोमोंटानस के एक छात्र बर्नार्ड वाल्टर ने बुध ग्रह और सूर्य के उद्भव के क्षणों के बीच समय अंतराल को मापने के लिए एक यांत्रिक घड़ी का उपयोग किया था। उनकी वेधशाला में लगी घड़ी ने चौथाई सेकंड भी गिन लिए। प्रसिद्ध डेनिश खगोलशास्त्री टाइको ब्राहे (1546-1601), जिन्होंने 1005 सितारों की एक सूची संकलित की, ने भी अपने अवलोकनों में पहिया घड़ियों का उपयोग किया। हालाँकि, सटीकता और विश्वसनीयता के मामले में वे उन्हें संतुष्ट नहीं कर सके।

अधिक सटीक घड़ियों की आवश्यकता बढ़ी। हालाँकि, लंबे समय तक यांत्रिकी यांत्रिक घड़ियों की गति को नियंत्रित करने का कोई तरीका नहीं खोज सके। महान इतालवी वैज्ञानिक गैलीलियो गैलीली (1564-1642) द्वारा पेंडुलम के नियमों की खोज ने इस समस्या को हल करने में मदद की।

गैलीलियो का जन्म पीसा शहर में एक गरीब संगीतकार परिवार में हुआ था। 1574 में, परिवार फ्लोरेंस चला गया, जहां गैलीलियो ने एक मठ में अध्ययन किया और नौसिखिए के रूप में मठ में स्वीकार कर लिया गया। हालाँकि, गैलीलियो धार्मिक शिक्षाओं के प्रति नहीं, बल्कि गणित, यांत्रिकी, भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रति आकर्षित थे। उन्होंने जल्द ही मठ छोड़ दिया और 1581 में पीसा विश्वविद्यालय में प्रवेश किया। छात्र रहते हुए ही उनकी रुचि गति की समस्या में हो गई। गैलीलियो के छात्र और पहले जीवनी लेखक विवियानी का कहना है कि 1583 में, कैथेड्रल में, ऊंचे मेहराबों के नीचे, जहां हवा चल रही थी, बीस वर्षीय गैलीलियो ने देखा कि छत से लंबी श्रृंखलाओं पर लटके हुए चर्च के झूमर कैसे थे , डोल रहे थे. झूमर अलग-अलग आकार के थे और उनका वजन भी अलग-अलग था। झूमरों के कंपन की तुलना करने के लिए, उन्होंने अपनी नाड़ी का उपयोग करके उनके झूलने के समय को मापना शुरू किया। इन अवलोकनों ने उन्हें इस निष्कर्ष पर पहुँचाया कि जब झूमर का कंपन कम हो गया, यानी झूले छोटे हो गए, तो उनकी अवधि नहीं बदली। यह पता चला, चौकस युवक ने फैसला किया, स्विंग अवधि केवल श्रृंखला की लंबाई पर निर्भर करती है और झूमर के आकार और द्रव्यमान पर निर्भर नहीं करती है।

गैलीलियो ने पेंडुलम की गति के नियमों की व्याख्या की और प्रायोगिक अनुसंधान शुरू किया। उन्होंने स्थापित किया कि पेंडुलम के झूले बहुत समान होते हैं और लंबे समय तक हो सकते हैं, और उनकी अवधि भार या दोलनों के आयाम पर निर्भर नहीं करती है। और यदि हां, तो इसका मतलब है कि पेंडुलम के दोलनों की गिनती करके समय को मापा जा सकता है।

गैलीलियो ने लिखा, "पेंडुलम के दोलन निश्चित समय पर इतनी अनिवार्यता के साथ होते हैं कि धागे को लंबा और छोटा करने के अलावा उन्हें अन्य समय पर घटित होने के लिए मजबूर करना बिल्कुल असंभव है। एक और विशेषता, वास्तव में आश्चर्यजनक, यह है कि एक ही पेंडुलम समान या बहुत छोटी और लगभग अगोचर रूप से भिन्न आवृत्ति के साथ अपने दोलन करता है, चाहे दोलन एक ही वृत्त के सबसे बड़े या सबसे छोटे चाप के साथ होते हों।

पेंडुलम के नियमों की खोज ने गैलीलियो को यांत्रिकी और गति के सिद्धांत में कई अन्य महत्वपूर्ण मुद्दों को हल करने में मदद की, विशेष रूप से, एक झुके हुए विमान पर पिंडों के गिरने और उनकी गति के नियमों की व्याख्या करने और स्वतंत्रता स्थापित करने में मदद की। चयनित जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियों से यांत्रिक घटनाओं की घटना। इसके बाद, वह इन सवालों पर एक से अधिक बार लौटे। अपनी मृत्यु से कुछ समय पहले, गैलीलियो ने अपने बेटे विन्सेन्ज़ो को पेंडुलम घड़ियाँ बनाने का विचार दिया। इसमें निम्नलिखित शामिल थे.

एक पेंडुलम के साथ अबएक छड़ C को जोड़ा गया था, इसका सिरा पहिया D के दांतों के बीच के अंतराल में प्रवेश कर रहा था, जिसे धुरी के चारों ओर घूमने की स्वतंत्रता थी इ।पेंडुलम के प्रत्येक बार आगे-पीछे हिलने पर, छड़ के कारण पहिया एक दाँत से घूम जाता था। गियर व्हील एक विशेष काउंटर से जुड़ा था जो पेंडुलम के दोलनों की संख्या को मापता था। गैलीलियो ने गणनाएँ कीं, लेकिन उनके आधार पर वास्तविक घड़ियाँ कभी नहीं बनीं। दृष्टि की हानि ने गैलीलियो को अपने विचार को साकार करने से रोक दिया। उन्होंने अपने बेटे को पेंडुलम घड़ी पर काम जारी रखने की जिम्मेदारी सौंपी। हालाँकि, विभिन्न कारणों से, वह 1649 में ही काम शुरू कर पाए, लेकिन अपने प्रसिद्ध पिता द्वारा शुरू किए गए काम को पूरा किए बिना ही अचानक उनकी मृत्यु हो गई। गैलीलियो की पेंडुलम घड़ी के डिज़ाइन का एक चित्र, जो उनके कार्यों के एक संस्करण में प्रकाशित हुआ था, बच गया है।

पेंडुलम घड़ियों का आविष्कार और निर्माण करने का सम्मान डच गणितज्ञ और खगोलशास्त्री क्रिश्चियन ह्यूजेंस (1629-1695) को है।

ह्यूजेन्स का जन्म हेग में एक प्रमुख राजनेता और लेखक के परिवार में हुआ था, और उन्होंने उत्कृष्ट घरेलू और फिर विश्वविद्यालय की शिक्षा प्राप्त की। उनके शिक्षकों ने प्रतिभाशाली छात्र में विज्ञान में नए रास्ते तलाशने की भावना पैदा की। प्रतिभाशाली युवक प्रसिद्ध वैज्ञानिकों डेसकार्टेस और मेर्सन से बहुत प्रभावित था, जो उसके पिता को अच्छी तरह से जानते थे। ह्यूजेन्स की वैज्ञानिक रुचियाँ विविध थीं। लीडेन विश्वविद्यालय में एक छात्र रहते हुए, उन्होंने यांत्रिकी के क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान शुरू किया और, विशेष रूप से, पिंडों के गिरने और झूलों के केंद्र के बारे में प्रश्नों पर शोध किया। बाद में उनकी रुचि प्रकाशिकी और खगोल विज्ञान में हो गई।

दो परिस्थितियों ने उन्हें घड़ियों पर काम शुरू करने के लिए प्रेरित किया: खगोलीय अवलोकनों के दौरान समय की अधिक सटीक माप की आवश्यकता और समुद्र में देशांतर मापने की गंभीर समस्या।

देशांतर निर्धारण का सिद्धांत हिप्पार्कस को ज्ञात था: दो बिंदुओं के देशांतर में अंतर स्थानीय समय के अंतर से मेल खाता है

साथ ही इन बिंदुओं पर किसी एक घटना के क्षण का अवलोकन करना। हिप्पार्कस ने चंद्रमा के ग्रहण को एक ऐसी घटना मानने का प्रस्ताव रखा, क्योंकि यह पृथ्वी की सतह पर इसके सभी पर्यवेक्षकों के लिए एक ही समय में घटित होता है। हालाँकि, हिप्पार्कस को यह नहीं पता था कि दोनों बिंदुओं पर इस घटना के स्थानीय समय को सटीक रूप से कैसे निर्धारित किया जाए और एक ज्ञात देशांतर वाले बिंदु के स्थानीय समय को एक निर्धारित देशांतर वाले बिंदु पर कैसे स्थानांतरित किया जाए। निस्संदेह, धूपघड़ी इसके लिए उपयुक्त नहीं थी, क्योंकि चंद्रग्रहण के दौरान सूर्य क्षितिज से नीचे होता है। इसके अलावा, ये ग्रहण बहुत ही कम होते हैं - वर्ष में दो या तीन बार से अधिक नहीं, और इसके अलावा, विभिन्न बिंदुओं पर इसकी शुरुआत या समाप्ति का सटीक समय तय करना बहुत समस्याग्रस्त है, क्योंकि छाया की सीमाएं बहुत धुंधली होती हैं और अस्पष्ट। इस घटना की शुरुआत और अंत के अलग-अलग निर्धारण के कारण, कई मिनटों की समय त्रुटियां संभव हैं, और इससे कई डिग्री यानी सैकड़ों मील के देशांतर को निर्धारित करने में त्रुटियां होती हैं।

इस पद्धति का उपयोग 13वीं-15वीं शताब्दी में समुद्र में किया जाने लगा, जब उन्होंने खगोलीय विधियों का उपयोग करके स्थानीय समय निर्धारित करना सीखा और पृथ्वी पर विभिन्न बिंदुओं पर ग्रहण की शुरुआत और अंत की भविष्यवाणियों के साथ पहली तालिकाएं और पंचांग सामने आए। यह विशेष रूप से ज्ञात है कि एक्स. कोलंबस ने इसका उपयोग किया था। दूसरी और चौथी यात्राओं के दौरान, रेजीओमोंटानस द्वारा संकलित पंचांग और पंचांग का उपयोग करते हुए, उन्होंने 14 अक्टूबर, 1494 और 29 फरवरी, 1504 को चंद्र ग्रहण से देशांतर निर्धारित किया। पहले मामले में देशांतर में त्रुटि 1.5 घंटे थी, और दूसरे में - 2, 5 बजे.

यह कहना कठिन है कि इतनी बड़ी त्रुटि किस कारण हुई - ग्रहण के क्षणों की गणना में त्रुटियाँ या प्रेक्षणों की अशुद्धि। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि न्यूटन के समय में भी चंद्र ग्रहण की भविष्यवाणी करने में त्रुटि कभी-कभी एक घंटे या उससे अधिक की होती थी, इसलिए उस समय नाविक दो डिग्री की सटीकता के साथ देशांतर निर्धारित करने में सक्षम होने पर काफी खुश थे।

ग़लत नेविगेशन कभी-कभी गंभीर घटनाओं का कारण बनता है। एक्स. कोलंबस के साथ भी यही स्थिति थी, जब, अमेरिका की खोज के बाद अपने मूल तटों पर लौटते हुए, वह अक्षांश निर्धारित करने के बाद, यह नहीं कह सका कि उसका जहाज वास्तव में कहाँ स्थित था - अज़ोरेस के सामने या वे लंबे समय से छोड़े गए थे पीछे। एक तेज़ तूफ़ान ने अनिश्चितता को बढ़ा दिया, जिसने एक्स. कोलंबस को नई दुनिया की खोज के संदेश के साथ एक बैरल समुद्र में फेंकने के लिए मजबूर कर दिया। सौभाग्य से, सब कुछ ठीक हो गया और महान नाविक स्पेन के तट पर पहुँच गया। यहां उन्हें विश्वास हो गया कि उनके सहायक, तय की गई दूरी के आधार पर देशांतर का निर्धारण करते हुए, 400 मील से अधिक की गणना में गलत थे!

नेविगेशन, नेविगेशन और कार्टोग्राफी के विकास की प्रक्रिया में, समुद्र में निर्देशांक निर्धारित करने की सटीकता में सुधार करने की निरंतर आवश्यकता थी। 16वीं-17वीं शताब्दी के नाविक लंबी यात्राओं पर जा रहे थे। उनके पास पहले से ही नेविगेशनल उपकरणों और यंत्रों का एक पूरा सेट था: एक कंपास, एक एस्ट्रोलैब, एक लॉग, बहुत कुछ और, ज़ाहिर है, एक घंटे का चश्मा। हालाँकि, इस तथ्य के कारण कि सभी उपकरण गलत थे, और हवा और धारा के प्रभाव को केवल लगभग ही ध्यान में रखा गया था, जहाज अक्सर खुद को इच्छित स्थान से सैकड़ों मील दूर पाते थे।

1567 में, स्पैनिश नाविक मेंडेना डी नीरा ने सोलोमन द्वीपों की खोज की, लेकिन उनके स्थान के गलत निर्धारण के कारण, वे दो शताब्दियों के लिए "खो" गए और केवल 1767-1768 में फिर से खोजे गए। बोगेनविले अभियान.

कभी-कभी तटों की खोज करने में पूरे सप्ताह और यहाँ तक कि महीनों भी लग जाते थे, और वे हमेशा सफल नहीं होते थे। पूरी परेशानी यह थी कि नाविक अभी तक निश्चित रूप से उनके लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रश्न का उत्तर नहीं दे सके थे: जहाज समुद्र में किस बिंदु पर स्थित था। आख़िरकार, यदि वे किसी तरह सूर्य या तारों की ऊंचाई से, कम से कम साफ़ मौसम में, अक्षांश माप सकते हैं (इस मामले में, निश्चित रूप से, तारा झुकाव या सौर तालिकाओं की एक सूची का उपयोग करना आवश्यक था), तो वे देशांतर निर्धारित करने में बिल्कुल भी सक्षम नहीं थे (पूर्व की ओर जाने पर और पश्चिम की ओर जाने पर, तारों वाले आकाश की तस्वीर अपरिवर्तित रहती है) और केवल कम्पास और लॉग डेटा के अनुसार इसकी बहुत अनुमानित गणना पर निर्भर थे। इस कारण से, उस समय के कप्तान अक्सर जहाज को सीधी रेखा में नहीं चलाते थे - बिंदु से बिंदु तक का सबसे छोटा रास्ता, बल्कि शतरंज के घोड़े को घुमाकर। सबसे पहले, वे वांछित अक्षांश तक तट के साथ नीचे उतरे या चढ़े और उसके बाद ही पूर्व या पश्चिम की ओर मुड़े।

देशांतर निर्धारित करने की समस्या ने कई सदियों से नाविकों और वैज्ञानिकों दोनों को चिंतित किया है, जो इस महत्वपूर्ण समस्या को हल करने की कोशिश कर रहे हैं।

1514 में, नूर्नबर्ग के जोहान वर्नर (1468-1522) ने अन्य खगोलीय पिंडों के संबंध में चंद्रमा की गति के नियमों के आधार पर, "चंद्र दूरी" विधि का उपयोग करके देशांतर निर्धारित करने का प्रस्ताव रखा। चंद्रमा, पृथ्वी के चारों ओर घूमने के कारण, तारों के सापेक्ष अपनी स्थिति तेजी से बदलता है। यदि आप कुछ भौगोलिक स्थानों के लिए प्रत्येक दिन, घंटे और मिनट के लिए चंद्रमा से निश्चित तारों की दूरी की तालिकाओं की पहले से गणना करते हैं, तो आप देशांतर में अंतर की गणना कर सकते हैं।

यह विचार पहले व्यक्त किया गया था, विशेष रूप से रेजिओमोंटानस द्वारा, लेकिन इसका व्यावहारिक विकास वर्नर का है।

इस विधि में सिटी रॉड या किसी अन्य गोनियोमेट्रिक उपकरण का उपयोग करके चंद्रमा और पास के सितारों में से एक के बीच की दूरी को मापना शामिल था, और फिर अंतर निर्धारित करने के लिए सितारों की स्थिति की खगोलीय तालिकाओं और चंद्रमा की पूर्व-गणना की गई स्थिति के साथ एक पंचांग का उपयोग करना शामिल था। देशांतर. दूसरे शब्दों में, वर्नर ने आकाशीय गोले को एक विशाल घड़ी के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव रखा, जिसमें चंद्रमा हाथ के रूप में और राशि चक्र सितारे डायल के रूप में कार्य करेंगे।

हालाँकि, पर्याप्त रूप से सटीक गोनियोमेट्रिक उपकरणों और संबंधित खगोलीय तालिकाओं की कमी के कारण वर्नर के समय में खुले समुद्र में इस पद्धति को लागू करना असंभव था। XVII-XVIII सदियों में। चंद्रमा की गति के सिद्धांत ने लगभग 2-3 डिग्री की त्रुटि के साथ अपनी स्थिति निर्धारित करना संभव बना दिया, लेकिन यह 2-3 से भी बदतर नहीं था। "चंद्र दूरी" की विधि का उपयोग व्यवहार में किया जाने लगा। केवल 1760 के दशक में सेक्स्टेंट के आविष्कार और "समुद्री पंचांग" (1766) के प्रकाशन के बाद, जिसमें सितारों की सटीक स्थिति और चंद्रमा से सूर्य तक की दूरी और कुछ राशि चक्र सितारों की हर तीन घंटे में तालिकाएँ थीं। पूरे वर्ष। इस विधि के लिए एक साथ कई अवलोकनों की आवश्यकता थी (चंद्रमा और तारे या सूर्य के बीच की कोणीय दूरी, तारे या सूर्य की ऊंचाई, चंद्रमा की ऊंचाई), स्थानीय समय के अवलोकनों से सटीक निर्धारण और बल्कि जटिल लंबन और अपवर्तन को ध्यान में रखने के लिए गणना, इसके अलावा, इस तरह से केवल स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले क्षितिज के साथ देशांतर निर्धारित करना संभव था, इन कठिनाइयों के कारण, विधि का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जा सका।

गैलीलियो ने बृहस्पति के चार उपग्रहों का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा, जिनकी उन्होंने खोज की

दूरबीन का उपयोग करके उन्होंने आविष्कार किया (1610)। वे चंद्र ग्रहणों की तुलना में बहुत अधिक बार घटित हुए (लगभग प्रतिदिन एक से तीन तक) और कम समय तक चले। हालाँकि, उपग्रह गति के सटीक नियमों की अज्ञानता और अवलोकनों की जटिलता के कारण इस पद्धति को व्यापक उपयोग नहीं मिला - गैलीलियो ने जिस दूरबीन की वकालत की थी वह एक लहराते डेक पर बेकार थी।

1674 में, एक निश्चित हेनरी बॉन्ड ने देशांतर निर्धारित करने का एक और तरीका प्रस्तावित किया - देखे गए चुंबकीय झुकाव और मानचित्र पर अंकित इसके मूल्य की तुलना करके। (कुछ स्रोतों के अनुसार, चुंबकीय झुकाव द्वारा देशांतर निर्धारित करने का विचार पहले व्यक्त किया गया था, उदाहरण के लिए, 1599 में कैम्ब्रिज के ई. राइट ने निबंध "नेविगेशन में कुछ त्रुटियां, खोजी और ठीक की गईं") में व्यक्त किया था। इस विधि से 1702 में विश्व के मानचित्र पर समान झुकाव वाली रेखाएं अंकित कर एक प्रकाशन प्रकाशित किया गया। हालाँकि, इस विधि से नाविकों को थोड़ी मदद मिली: आइसोगोन रेखाएँ (समान झुकाव) हमेशा देशांतर निर्धारित करने के लिए अनुकूल रूप से स्थित नहीं होती हैं, यानी उत्तर से दक्षिण तक, वे अक्सर समानांतर चलती हैं और बहुत विरल होती हैं। इसके अलावा, उस समय ज्ञात गिरावट को मोटे तौर पर और केवल कुछ क्षेत्रों में मापा गया था, और गिरावट की परिवर्तनशीलता का अभी भी बहुत कम अध्ययन किया गया था। इसलिए यह विधि केवल लगभग देशांतर निर्धारित कर सकती है, हर जगह नहीं।

समुद्र में देशांतर निर्धारित करने के लिए घड़ी का उपयोग करने का सुझाव देने वाले पहले पश्चिमी खगोलशास्त्री और गणितज्ञ जेम्मा फ्रिसियस थे। 1530 में, अपने काम "एस्ट्रोनॉमिकल कॉस्मोग्राफी के सिद्धांत" में उन्होंने लिखा: "हमारी सदी में हमारे पास कई छोटी, कुशलता से बनाई गई घड़ियाँ हैं जिनका एक निश्चित उपयोग है। अपने छोटे आकार के कारण, इन घड़ियों के साथ यात्रा करना आसान है। वे अक्सर 24 घंटे से अधिक समय तक लगातार चल सकते हैं। और आपकी मदद से वे हमेशा के लिए जा सकते हैं। ऐसी घड़ी और कुछ विधियों का प्रयोग करके देशांतर ज्ञात किया जा सकता है। यात्रा पर निकलने से पहले, हमें इस बात का ध्यान रखना चाहिए कि हम जिस शुरुआती बिंदु से प्रस्थान कर रहे हैं, उसका सटीक समय पता कर लें। जब हम 15-20 मील चल चुके होते हैं, तो शायद हम जिस स्थान पर पहुँचे हैं और जहाँ से प्रस्थान करते हैं, के बीच देशांतर का अंतर जान सकते हैं। हमें तब तक इंतजार करना चाहिए जब तक हमारी घड़ी की घंटे की सुई डायल के घंटे के निशान के बिल्कुल करीब न पहुंच जाए, और उसी क्षण, एस्ट्रोलैब या ग्लोब का उपयोग करके, उस स्थान पर समय निर्धारित करें जहां हम हैं। यदि यह समय हमारी घड़ियों द्वारा दिखाए गए समय के साथ मिनट से मेल खाता है, तो हम निश्चिंत हो सकते हैं कि हम अभी भी एक ही मध्याह्न रेखा पर, या एक ही देशांतर पर हैं, और हमारी यात्रा दक्षिण दिशा में हुई थी। लेकिन यदि यह अंतर एक घंटे या मिनटों की एक निश्चित संख्या तक पहुँच जाता है, तो हमें इन मानों को डिग्री या डिग्री मिनटों में बदलना होगा... और इस प्रकार देशांतर प्राप्त करना होगा। लेकिन प्रस्थान बंदरगाह के स्थानीय समय को अपने साथ "ले जाने" के लिए, आपको एक बहुत ही सटीक घड़ी की आवश्यकता होती है जो पिचिंग, आर्द्रता और बड़े तापमान अंतर की स्थिति में लंबे समय तक काम कर सके। उदाहरण के लिए, भूमध्य रेखा के अक्षांश पर, केवल एक मिनट की घड़ी त्रुटि के कारण 15 मील, यानी लगभग 28 किलोमीटर की देशांतर निर्धारित करने में त्रुटि हुई। लेकिन उस समय ऐसी घड़ियाँ नहीं थीं। और आकाशीय पिंडों की स्थिति बहुत मोटे तौर पर निर्धारित की गई थी। समस्या अनसुलझी रही.

उस समय के समुद्री कार्यों में से एक के लेखक ने लिखा: "वर्तमान में कुछ जिज्ञासु लोग हैं जो देशांतर निर्धारित करने का एक तरीका चाहते हैं, लेकिन इसे खोजने की प्रक्रिया एक नाविक के लिए बहुत कठिन है, क्योंकि इसके लिए गहन ज्ञान की आवश्यकता होती है।" खगोल विज्ञान; मैं क्यों नहीं चाहूंगा कि कोई यह सोचे कि समुद्र में देशांतर किसी उपकरण की सहायता से पाया जा सकता है; इसलिए, नाविक को इस उद्देश्य की पूर्ति करने वाले किसी भी नियम से खुद को भ्रमित नहीं करना चाहिए, बल्कि सामान्य तरीके से, उसे अपनी यात्रा पर पूरी तरह से चर्चा करनी चाहिए और अपने जहाज के मार्ग का हिसाब रखना चाहिए।

1567 में, स्पैनिश राजा फिलिप द्वितीय ने समुद्र में देशांतर निर्धारित करने का सरल तरीका खोजने वाले को इनाम देने की पेशकश की। 1598 में फिलिप तृतीय ने इनाम का वादा दोहराया। नीदरलैंड, पुर्तगाल और वेनिस के स्टेट्स जनरल द्वारा बड़ी रकम की पेशकश की गई थी। कई प्रस्ताव सामने आये. उनमें से एक 1655 में ह्यूजेन्स के हाथ लग गया। उन्हें तुरंत एहसास हुआ कि प्रस्तावित परियोजना गलत थी। लेकिन सवाल में उनकी रुचि थी और उन्होंने घड़ियाँ डिज़ाइन करना शुरू कर दिया। सबसे बढ़कर, जैसा कि वैज्ञानिक के पत्रों से देखा जा सकता है, उनकी रुचि एक समुद्री घड़ी में थी जो किसी भी जलवायु परिस्थितियों में और जहाज की किसी भी गतिविधि के साथ कई महीनों तक समय रखने में सक्षम होगी।

पेंडुलम के सिद्धांत पर काम उपयोगी था: जिस घड़ी का उन्होंने आविष्कार किया, उसमें स्प्रिंग ने एक बल बनाया जिसने घड़ी के पहियों की प्रणाली को चलाया, और पेंडुलम ने उनके आंदोलन की एकरूपता सुनिश्चित की।

1658 में, ह्यूजेंस ने अपना आविष्कार प्रकाशित किया और... उन पर इस आधार पर साहित्यिक चोरी का आरोप लगाया गया कि पेंडुलम घड़ी का विचार गैलीलियो का था। ह्यूजेन्स ने गैलीलियो के कार्यों को ध्यान से पढ़ा और आश्वस्त हो गए कि उनमें केवल एक विचार है जिसे तकनीकी रूप से साकार नहीं किया गया है, और उन्होंने अपने विरोधियों को उत्तर दिया कि वह इसे अपने लिए एक बड़ा सम्मान मानते हैं कि वह एक ऐसे प्रश्न को हल करने में कामयाब रहे जिसे महान गैलीलियो ने भी पूरा नहीं किया था। .

घड़ी पर काम करते समय, ह्यूजेंस ने पेंडुलम के दोलनों की सटीक समकालिकता और एक सपोर्ट-एंकर एस्केपमेंट का निर्माण हासिल किया, जिसकी बदौलत पेंडुलम को समय-समय पर झटके मिलते हैं जो इसे घर्षण और वायु प्रतिरोध के कारण रुकने से रोकते हैं।

1662-1677 में ह्यूजेन्स के "टाइम कीपर्स" का समुद्र में परीक्षण किया गया। जहाजों पर घड़ियाँ एक खंभे से जुड़ी होती थीं और एक विशेष आवरण से ढकी होती थीं। बाद में, पिचिंग के प्रभाव को कम करने के लिए, ह्यूजेंस ने कार्डन रिंगों में घड़ियाँ लटकाने का प्रस्ताव रखा।

1668 में, ह्यूजेन्स की घड़ी ने, दो तूफानों और एक नौसैनिक युद्ध का सामना करते हुए, 100 किलोमीटर की त्रुटि के साथ टूलॉन और क्रेते के बीच देशांतर में अंतर निर्धारित करना संभव बना दिया। यह नेविगेशन के उस स्तर के लिए निस्संदेह प्रगति थी। हालाँकि, सकारात्मक परिणाम अक्सर विफलताओं का मार्ग प्रशस्त करते हैं। इस प्रकार, 1670 में, डच एडमिरल रिचर की कनाडा और भारत की यात्रा के दौरान, देशांतर में विसंगति बहुत बड़ी हो गई। ह्यूजेंस ने सभी परीक्षणों के परिणामों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण किया, इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि पेंडुलम, सभी उपायों के बावजूद, जहाज की स्थितियों में गलत तरीके से "काम करता है" और पर्याप्त विश्वसनीय नहीं है। यहां तक ​​कि पेंडुलम की लंबाई में एक छोटा सा परिवर्तन, उदाहरण के लिए तापमान में वृद्धि (कमी) के कारण, घड़ी की सटीकता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। इसलिए, 1674 में, उन्होंने इसे छोड़ दिया और गति नियामक के रूप में एक बैलेंसर का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा - एक फ्लाईव्हील, जो एक स्प्रिंग की मदद से, संतुलन स्थिति के चारों ओर दोलनशील गति करता है। यह एक महत्वपूर्ण कदम था. लेकिन नाविकों की आवश्यकताओं को पूरा करने वाला समुद्री क्रोनोमीटर बनाना संभव होने में अगले 100 साल लग गए।

हम न केवल पेंडुलम को घड़ी के अनुकूल बनाने के लिए गेजेंस के ऋणी हैं, बल्कि उनके सिद्धांत की नींव के विकास के लिए भी, विशेष रूप से, इसके आंदोलन के लिए सूत्र के निर्धारण के लिए। 1673 में प्रकाशित, वैज्ञानिक की पुस्तक "पेंडुलम क्लॉक्स" 17वीं शताब्दी में यांत्रिकी पर लिखी गई सबसे उल्लेखनीय कृतियों में से एक है। यह कोई संयोग नहीं है कि इसे न्यूटन के प्रसिद्ध "प्रिंसिपिया" के समकक्ष रखा गया था।

पेंडुलम के नियमों की खोज ने न केवल सटीक समय मीटर बनाना संभव बनाया, बल्कि कई अन्य खोजों और आविष्कारों में भी योगदान दिया, वीजिसमें नेविगेशन तकनीक भी शामिल है।

पेंडुलम ने यह स्थापित करने में मदद की कि पृथ्वी की सतह पर गुरुत्वाकर्षण बल बदलता है। ऐसा ही हुआ. 1672 में, पेरिस एकेडमी ऑफ साइंसेज की ओर से फ्रांसीसी खगोलशास्त्री रिचेट, अवलोकन के लिए दक्षिण अमेरिका के भूमध्यरेखीय क्षेत्र में गए। केयेन में पहुंचकर, उन्हें अप्रत्याशित रूप से पता चला कि पेंडुलम घड़ी, जिसे पेरिस में सावधानीपूर्वक कैलिब्रेट किया गया था, प्रति दिन ढाई मिनट पीछे चलने लगी, यानी, पेंडुलम सामान्य से बहुत अधिक धीरे-धीरे दोलन करने लगा। सामान्य गति बहाल करने के लिए इसे छोटा करना पड़ा। केयेन में दो साल काम करने के बाद जब रिचेट पेरिस लौटे, तो उन्होंने देखा कि उनकी घड़ी अब ठीक ढाई मिनट तेज हो गई है। केवल एक ही निष्कर्ष हो सकता है - गुरुत्वाकर्षण बल, जिस पर त्वरण निर्भर करता है, पेरिस की तुलना में भूमध्य रेखा पर कमजोर है।

1679 में रिचेट की टिप्पणियों के प्रकाशन के बाद वैज्ञानिकों के बीच विवाद छिड़ गया। विभिन्न धारणाएँ बनाई गईं, लेकिन केवल न्यूटन ही घड़ी की गति में परिवर्तन का कारण समझ पाए। उन्होंने बताया कि भूमध्य रेखा पर गुरुत्वाकर्षण का कमजोर होना पृथ्वी के घूमने और संपीड़न के कारण होता है, जो अभी तक वैज्ञानिकों को नहीं पता था। इस प्रकार, पेंडुलम के लिए धन्यवाद, न्यूटन ने, अपना कार्यालय छोड़े बिना, साबित कर दिया कि पृथ्वी ध्रुवों पर संपीड़ित है और भूमध्य रेखा के साथ लम्बी है, अर्थात, पृथ्वी का आंकड़ा एक संपीड़ित दीर्घवृत्ताकार है। इसलिए आकर्षण में अंतर - पृथ्वी की सतह पर स्थित पिंड अपने केंद्र के जितना करीब होगा, आकर्षण उतना ही अधिक होगा।

पेंडुलम का उपयोग करके किए गए बाद के अध्ययनों से पृथ्वी के आकार को स्पष्ट करना और तथाकथित "स्तरीय सतह" स्थापित करना संभव हो गया, जिसे गणना में पृथ्वी की सतह के रूप में लिया जाता है। इस सतह से घिरा हुआ, केवल महासागरों के स्थान में विद्यमान तथा महाद्वीपों के नीचे तक फैला हुआ पिंड कहलाता था जियोइड.पृथ्वी के दीर्घवृत्त के विपरीत, जियोइड एक नियमित ज्यामितीय आकृति का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। सटीक नेविगेशन के लिए जियोइड सतह की स्थिति निर्धारित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

पेंडुलम को नेविगेशन के तकनीकी साधनों में विशेष रूप से व्यापक अनुप्रयोग मिला है, मुख्य रूप से ऊर्ध्वाधर निर्धारण के लिए उपकरणों में एक संवेदनशील तत्व के रूप में, लेकिन हम इसके बारे में बाद में बात करेंगे, और अब हम देशांतर की समस्या पर लौटेंगे।

अनुदैर्ध्य समस्या का समाधान

17वीं सदी का अंत - 18वीं सदी की शुरुआत। कई प्रमुख समुद्री आपदाओं से चिह्नित थे। 1691 में, इंग्लैंड के तट पर, प्लायमाउथ क्षेत्र में केप डाउमैन को केप बेरी हेड समझकर कई युद्धपोत फंस गए। 1694 में, जिब्राल्टर जलडमरूमध्य में अपने स्थान की गणना करने में त्रुटि के कारण, व्हीलर का स्क्वाड्रन फंस गया। उसके नाविकों ने यह मानते हुए गणना में गलती की कि जलडमरूमध्य पहले ही पार हो चुका था।

सबसे दुखद एडमिरल क्लॉडिस्ले शॉवेल के अंग्रेजी स्क्वाड्रन के कई जहाजों की मौत थी, जिसमें एडमिरल सहित लगभग 2,000 मानव जीवन का दावा किया गया था। सितंबर 1707 में, 21 जहाजों का एक दस्ता भूमध्य सागर से अपने मूल तटों की ओर चला। 21 अक्टूबर को, वह इंग्लिश चैनल के मुहाने के पास पहुंची। पिछले दिनों तूफ़ान आया, सूरज नहीं था, नाविक अक्षांश स्पष्ट नहीं कर सके, जिसके परिणामस्वरूप उन्होंने अपने स्थान की गणना करने में गलती की और स्किली द्वीप के पास चट्टानों पर जा गिरे।

थोड़े ही समय में इतने सारे लोगों की जान जाने और इतने सारे जहाजों के नष्ट होने से इंग्लैंड उत्तेजित हो गया। यह स्पष्ट था कि आपदाएँ मुख्य रूप से गलत मानचित्रों, खराब-गुणवत्ता वाले निर्देशों और मुख्य रूप से किसी के स्थान को सटीक रूप से निर्धारित करने में असमर्थता से जुड़ी थीं। देशांतर की समस्या और अधिक गंभीर हो गई; इसे सुरक्षित नेविगेशन सुनिश्चित करने की कुंजी माना गया।

देशांतर निर्धारण का मुद्दा अंग्रेजी संसद में लगातार बहस का विषय बन गया; इसके निर्णय के अनुसार, एक विशेष आयोग बनाया गया, जिसमें आई. न्यूटन, ई. हैली, डी. फ्लेमस्टीड जैसे उत्कृष्ट वैज्ञानिक शामिल थे। संसद ने आयोग को एक विधेयक विकसित करने का निर्देश दिया जो नेविगेशन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए काम को प्रोत्साहित करेगा और समुद्र में देशांतर निर्धारित करने की समस्या का समाधान प्रस्तावित करने वाले व्यक्ति या लोगों के समूह को एक बड़ा इनाम प्रदान करेगा।

17 जून, 1714 को प्रस्तुत विधेयक को संसद द्वारा अनुमोदित किया गया और 1 अगस्त, 1714 को इंग्लैंड की रानी ऐनी द्वारा हस्ताक्षरित किया गया।

इस कानून के अनुसार, कम से कम 1° या 60 समुद्री मील की सटीकता के साथ देशांतर निर्धारित करना संभव बनाने वाली परियोजना का प्रस्ताव करने वाले लेखक या लेखकों को 10 हजार पाउंड स्टर्लिंग का एक बड़ा पुरस्कार देने का वादा किया गया था; 15 हजार पाउंड स्टर्लिंग - यदि कम से कम 40 मील की सटीकता सुनिश्चित की जाती है; और 20 हजार - 30 मील (17वीं शताब्दी का 20 हजार पाउंड स्टर्लिंग आज लगभग आधे मिलियन के बराबर है)। साथ ही, देशांतर पर कानून ने एक महत्वपूर्ण आरक्षण दिया कि प्रस्तावित विधि को आवश्यक रूप से "समुद्र में इसकी व्यावहारिकता और उपयोगिता के दृष्टिकोण से परीक्षण और मूल्यांकन किया जाना चाहिए।"

इसके साथ ही कानून को अपनाने के साथ, विशेषज्ञों का आयोग समुद्र में देशांतर निर्धारित करने के लिए अनुसंधान विधियों की परिषद में बदल गया। इसमें प्रख्यात वैज्ञानिकों के अलावा, ग्रेट ब्रिटेन के हाई एडमिरल, हाउस ऑफ कॉमन्स के अध्यक्ष, नौसेना से परिषद के पहले सदस्य, वाणिज्य मंत्रालय के एक प्रतिनिधि, रॉयल सोसाइटी के अध्यक्ष को शामिल किया जाना था। , खगोलशास्त्री रॉयल और संसद के दस सदस्य।

फ्रांस ने इंग्लैंड के उदाहरण का अनुसरण किया। 1716 में, ऑरलियन्स के ड्यूक, रीजेंट फिलिप ने देशांतर के निर्धारण के लिए एक पुरस्कार की स्थापना की, जिसे फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज द्वारा प्रदान किया गया।

देशांतर पर अपनाए गए कानून और दिए गए पुरस्कार नेविगेशन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए काम को तेज करने के लिए एक अच्छा प्रोत्साहन थे। हालाँकि, 1737 से पहले परिषद द्वारा प्राप्त किसी भी प्रस्ताव को पूरी तरह से मंजूरी नहीं दी गई थी।

पुरस्कार के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले पहले आवेदनों में से एक गणितज्ञ हम्फ्री डिटॉन और विलियम विंस्टन का विचार था, जो 1714 में प्रकाशित हुआ था। उन्होंने अपने भौगोलिक निर्देशांक को मापते हुए, सबसे व्यस्त समुद्री मार्गों के साथ कुछ दूरी पर जहाजों को लंगर डालने का प्रस्ताव रखा। टेनेरिफ़ द्वीप पर स्थानीय समय के ठीक आधी रात को, प्रत्येक जहाज़ को ऊर्ध्वाधर दिशा में मोर्टार से गोलाबारी करनी थी ताकि गोले ठीक 2000 मीटर की ऊँचाई पर फट जाएँ। पास से गुजरने वाले जहाजों को सिग्नल के असर और रेंज को मापना था (फ्लैश के बीच के समय और ध्वनि सिग्नल आने के क्षण के आधार पर) और उनसे अपना स्थान निर्धारित करना था।

इस शानदार प्रस्ताव के संबंध में, जैसा कि ग्रीनविच वेधशाला के इतिहासकार डी. हाउस लिखते हैं, ऐसी विडंबनापूर्ण सामग्री वाली कविताएँ जल्द ही प्रकाशित हुईं:

धूर्त विंस्टन देशांतर
कोहरे में हमसे छिप गया।
प्रिय डिट्टन उसके साथ
उस धोखे का दोषी.
तो दोस्तों हम आपका पूरा बदला चुकाएंगे।
विज्ञान के इन लोगों की खूबियों के लिए,
देशांतर हमारे लिए गायब हो गया है,
लेकिन मूर्खता हमें इसे अपने हाथ में लेने के लिए कहती है।

देशांतर अधिनियम पुरस्कार, कुल £22,500, 1970 के दशक के मध्य तक प्रदान नहीं किया गया था। XVIII सदी अस्सी वर्षीय मैकेनिक जॉन हैरिसन, या, जैसा कि उन्हें उपनाम भी दिया गया था, जॉन लॉन्गिट्यूड, उच्च-सटीक क्रोनोमीटर घड़ियों (ग्रीक "क्रोनोस" से - समय और "मेट्रो" - माप) के निर्माण के लिए, जिसने अंततः इसे बनाया सदियों से चली आ रही अघुलनशील "वृत्त के वर्ग" से जुड़ी इस समस्या का समाधान संभव है।

और इसकी शुरुआत इस तरह हुई. यॉर्कशायर के वेकफील्ड के एक ग्रामीण बढ़ई के बेटे जॉन हैरिसन को अपनी युवावस्था में घड़ियों में रुचि थी और उन्होंने इसमें अच्छे परिणाम हासिल किए - उनके द्वारा बनाई गई घड़ियों के डिजाइन सटीक और स्थिर गति से प्रतिष्ठित थे। 1730 में, लंदन में रहते हुए, उन्होंने पहली बार संसद द्वारा नियुक्त पुरस्कार के बारे में जाना और देशांतर समस्या को हल करने का एक तरीका एक सटीक "टाइम कीपर" का निर्माण करना था। यह कार्य उसकी क्षमता के भीतर लग रहा था, और उसने काम करना शुरू कर दिया।

हैरिसन ने उन प्रश्नों को हल करना शुरू किया जो ह्यूजेंस के सामने पहले से ही उठ रहे थे: तापमान, आर्द्रता, पिचिंग और जहाज की प्रगति में परिवर्तन पर घड़ी की निर्भरता को कम से कम करना आवश्यक था। 1725 में, तापमान क्षतिपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए, उन्होंने जस्ता और स्टील की छड़ों से, यानी अलग-अलग विस्तार गुणांक वाले असमान धातुओं से इकट्ठा किया गया एक पेंडुलम विकसित किया। छड़ों को इस प्रकार जोड़ा गया था कि तापमान बदलने पर कुछ की लंबाई बढ़ जाती थी और कुछ की लंबाई कम हो जाती थी। छड़ के आकार के उचित चयन के साथ, तापमान में उतार-चढ़ाव के दौरान पेंडुलम की लंबाई अपरिवर्तित रहती है। इस तकनीकी समाधान ने उत्कृष्ट परिणाम दिए, और अब उन्होंने इसे एक समग्र बैलेंसर के रूप में एक नई घड़ी में लागू करने का निर्णय लिया। उन्होंने अपने पहिये को ह्यूजेन्स की तरह ठोस नहीं बनाया, बल्कि इसमें दो टांका लगाने वाली पट्टियाँ शामिल थीं, जिनमें से एक पीतल से बनी थी, और दूसरी स्टील से। इससे तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति क्रोनोमीटर के प्रतिरोध को सुनिश्चित करना संभव हो गया।

हैरिसन ने 1735 में पहला क्रोनोमीटर पूरा किया और इसे देशांतर बोर्ड को प्रस्तुत किया। इसका डिज़ाइन बहुत ही अनोखा था. पेंडुलम को दो बड़े संतुलन पहियों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था, जो विपरीत दिशाओं में घूमते थे, जिसके परिणामस्वरूप एक संतुलन पहिया पर जहाज की गति के प्रभाव की भरपाई दूसरे द्वारा की जाती थी। जैसा कि हमने पहले ही उल्लेख किया है, बैलेंसर्स स्वयं समग्र थे। समय बताने के लिए चार डायल उपलब्ध कराए गए - सेकंड, मिनट, घंटे और दिन के लिए। क्रोनोमीटर बहुत भारी था और इसका वजन 30 किलोग्राम से अधिक था, हालाँकि इसके कई हिस्से लकड़ी के बने थे।

1736 में, ई. हैली की सहायता और आविष्कारक की प्रत्यक्ष भागीदारी से, इस क्रोनोमीटर का परीक्षण "सेंचुरियन" और "ऑरफोर्ड" जहाजों पर किया गया। डिवाइस ने अच्छी सटीकता दिखाई, जिसकी पुष्टि जहाज के कप्तानों ने लिखित रूप में की थी। हालाँकि, न तो स्वयं हैरिसन और न ही परिषद के सदस्य परिणामों से पूरी तरह संतुष्ट थे, क्योंकि जहाजों ने लिस्बन और वापस, यानी मध्याह्न रेखा के साथ यात्रा की, और इस तरह की यात्रा के साथ रखरखाव की सटीकता का आकलन करना मुश्किल था। प्रारंभिक देशांतर.

1739 में क्रोनोमीटर का दूसरा नमूना बनाया गया। लेकिन यह पहले से थोड़ा अलग था - यह भारी और भारी था, अपने पूर्ववर्ती की तरह (ऊंचाई लगभग 1.5 मीटर और वजन लगभग 50 किलोग्राम)। काम ने हैरिसन को संतुष्ट नहीं किया, लेकिन इसने कई नए विचारों को जन्म दिया और उन्होंने क्रोनोमीटर के तीसरे संस्करण का निर्माण शुरू किया, जिसमें 19 साल लग गए। परिषद ने वेस्ट इंडीज की लंबी यात्रा की कठिन परिस्थितियों में नए क्रोनोमीटर का परीक्षण करने का निर्णय लिया। जब अभियान की तैयारी चल रही थी, हैरिसन ने एक चौथा विकल्प प्रस्तुत किया, जो, उनके शब्दों में, "सभी अपेक्षाओं से अधिक था।"

18 नवंबर, 1761 को क्रोनोमीटर वाला जहाज "डेप्टफ़ोर्ड", जिसके साथ जॉन का बेटा विलियम भी था, जमैका के लिए रवाना हुआ। नौकायन के 81 दिनों में, घड़ी में केवल 5 सेकंड की त्रुटि हुई। उन्होंने इंग्लैंड वापस जाते समय भी काफी उच्च सटीकता दिखाई - पोर्ट्समाउथ पहुंचने पर निर्देशांक में त्रुटि केवल 16 मील थी।

इस प्रकार, 1714 के कानून की शर्तें पूरी हुईं और हैरिसन को लंबे समय से प्रतीक्षित पुरस्कार पर भरोसा करने का अधिकार मिला। हालाँकि, काउंसिल ऑफ लॉन्गिट्यूड ने डेटा की कमी और एकबारगी नमूने की विशिष्टता का हवाला देते हुए खुद को फिलहाल 5,000 पाउंड स्टर्लिंग के इनाम तक सीमित रखने का फैसला किया है। हैरिसन ने सभी 20 हजार प्राप्त करने की इच्छा रखते हुए इस पैसे से इनकार कर दिया और और भी अधिक कठोर परिस्थितियों में परीक्षण दोहराने पर जोर दिया। इन्हें 1784 में पोर्ट्समाउथ से बारबाडोस द्वीप तक महामहिम के जहाज टार्टर की यात्रा के दौरान अंजाम दिया गया था। परीक्षणों की निष्पक्षता और उनके परिणामों के वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन को सुनिश्चित करने के लिए सख्त कदम उठाए गए। और इस बार वे महान थे. पुरस्कार पर अंतिम निर्णय लेने के लिए, परिषद ने मांग की कि क्रोनोमीटर बनाने के रहस्यों को उजागर किया जाए और यह सुनिश्चित करने के लिए कि इसे दोहराया जा सके, उसने घड़ी निर्माता लेर्कम केंडल को इसकी एक प्रति बनाने का निर्देश दिया।

काउंसिल की सिफारिश पर जे. अर्नोल्ड द्वारा बनाए गए केंडल और तीन अन्य के इस मॉडल को कैप्टन जे. कुक अपनी दूसरी यात्रा पर ले गए थे। तीन साल की यात्रा के दौरान केंडल द्वारा बनाया गया क्रोनोमीटर उत्कृष्ट साबित हुआ। इस अवसर पर कुक ने नौवाहनविभाग के सचिव को लिखा: “श्री केंडल की घड़ी उसके सबसे उत्साही रक्षकों की अपेक्षाओं से भी अधिक थी; यह उपकरण, जिसकी रीडिंग चंद्र अवलोकन के अनुसार सही की गई थी, थासभी उतार-चढ़ावों और जलवायु में हमारा वफादार मार्गदर्शक।"

इस प्रकार देशांतर की समस्या अंततः हल हो गई। देशांतर परिषद के संदेह दूर हो गए और जे. गैरीसन को उसका सुयोग्य बोनस प्राप्त हुआ।

फ्रांस में, कई लोगों ने एक सटीक "टाइम कीपर" बनाने पर काम किया, लेकिन शाही घड़ी निर्माता पियरे ले रॉय (1717-1785) और फर्डिनेंड बर्थौड (1729-1807) इसमें सबसे सफल रहे। उनके क्रोनोमीटर, कई संशोधनों के बाद, अंततः दीर्घकालिक जहाज परीक्षणों को सफलतापूर्वक पार कर गए और सकारात्मक परिणाम दिखाए। 1773 में, पियरे ले रॉय को सर्वश्रेष्ठ फ्रांसीसी कालक्रम के लिए शाही पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

क्रोनोमीटर के फायदे, या, जैसा कि उन्हें "अनुदैर्ध्य घड़ियां" भी कहा जाता था, नाविकों द्वारा तुरंत सराहना की गई, लेकिन उन्हें धीरे-धीरे जहाजों पर पेश किया गया, क्योंकि केवल उच्च योग्य यांत्रिकी ही उन्हें बना सकते थे, और तब भी कम मात्रा में। और वे बहुत महंगे थे. फिर भी, 18वीं शताब्दी के उत्तरार्ध की सभी प्रमुख यात्राएँ। क्रोनोमीटर के साथ पहले से ही प्रदर्शन किया गया था। इनका उपयोग जे. कुक, जे. ला पेरोस, डी. एंट्रेकास्टो द्वारा किया गया था। हालाँकि, फ्रांसीसी हाइड्रोग्राफर जोसेफ डी कोर्गुएलिन, जो 16 जनवरी, 1772 को दक्षिणी महाद्वीप की खोज में मॉरीशस द्वीप पर पोर्ट लुइस से निकले थे, काफी प्रयासों के बावजूद क्रोनोमीटर प्राप्त करने में असमर्थ रहे। इससे यह तथ्य सामने आया कि उनके द्वारा खोजे गए द्वीपसमूह का स्थान, जिसे बाद में उनके नाम पर रखा गया, 240 मील, यानी लगभग 450 किलोमीटर की त्रुटि के साथ निर्धारित किया गया था।

नेविगेशन के लिए क्रोनोमीटर के बड़े पैमाने पर उत्पादन में पश्चिमी यूरोपीय देशों में 18वीं सदी के अंत और 19वीं सदी की शुरुआत में ही महारत हासिल हो गई थी।

रूस में, समुद्र में किसी स्थान को निर्धारित करने के लिए सटीक समय माप की आवश्यकता को पहले ही समझ लिया गया था। यहां तक ​​कि एम.वी. लोमोनोसोव का मानना ​​था कि देशांतर निर्धारित करने का सबसे अच्छा तरीका "जहाज मेरिडियन पर समय और पहले मेरिडियन पर समय" की तुलना करना है। यूरोप से चीन तक के सबसे छोटे समुद्री मार्ग को खोलने के लिए एक विशेष अभियान की तैयारी से निपटने के दौरान, उन्होंने न केवल घड़ियों में कई सुधार किए ताकि उन्हें जहाज पर उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त बनाया जा सके, बल्कि उन्होंने चार घड़ियों के अपने डिजाइन का भी प्रस्ताव रखा। स्प्रिंग सी वॉच, जो लेखक की योजना के अनुसार, समान गति और बिना रुके उन्हें शुरू करने की क्षमता सुनिश्चित करनी चाहिए। लोमोनोसोव ने इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया कि समुद्री घड़ी की गति परिवेश के वायु तापमान और जहाज की गतिशीलता में परिवर्तन से काफी प्रभावित होती है, और अभियान के दौरान उन्होंने सिफारिश की: "घड़ी को जहाज के अंदर, डूबे हुए हिस्से में रखें। समुद्र, जहाँ वायु के विघटन में थोड़ा परिवर्तन होता है। इसके अलावा, जहाज के मध्य में यह स्थिति इतने अधिक उतार-चढ़ाव के अधीन नहीं है।

तापमान में उतार-चढ़ाव और पिचिंग के प्रभाव से बचने के लिए, वैज्ञानिक ने रेत घड़ियों के समान "मेटल पोर क्लॉक" का उपयोग करने का भी प्रस्ताव रखा, लेकिन उनकी तकनीक का उपयोग करके विशेष रूप से चांदी के शॉट से भरा हुआ था। लोमोनोसोव के अनुसार, ऐसी घड़ी से "जहाज के मध्याह्न रेखा पर खगोलीय अवलोकन करना" संभव हो जाना चाहिए था और, पहले मध्याह्न रेखा पर समय के साथ इसकी रीडिंग की तुलना करके, "किसी स्थान के देशांतर को प्राप्त करना" संभव होगा।

बेशक, ऐसी घड़ी क्रोनोमीटर के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकती है, लेकिन वैज्ञानिक के विचार की इस दिशा में आकांक्षा पर जोर देना महत्वपूर्ण है, जो उस समय गैरीसन के काम से परिचित नहीं था।

उस समय रूस में घड़ी निर्माण अच्छी तरह से विकसित था। रूसी विज्ञान अकादमी के मैकेनिक आई. पी. कुलिबिन (1735-1818), उनके समकालीन टी. आई. वोलोस्कोव (1729-1806), एल. एफ. सोबाकिन (1746-1818) और अन्य जैसे उत्कृष्ट उस्तादों को याद करना ही काफी है। जिसकी जटिलता में कोई बराबरी नहीं थी। उन्होंने न केवल घंटों, मिनटों और सेकंडों में समय दिखाया, बल्कि सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति और पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की गति और स्थिर तारों के सापेक्ष उनकी स्थिति में परिवर्तन को भी पुन: प्रस्तुत किया; विभिन्न स्थानों पर राशि चक्र के 12 राशियों, सूर्योदय और सूर्यास्त के पदनाम के साथ क्रांतिवृत्त के साथ सूर्य की गति; लीप और गैर-लीप वर्षों का विकल्प; चंद्रमा के चरणों में परिवर्तन, चंद्र ग्रहण; सबसे महत्वपूर्ण शहरों के भौगोलिक निर्देशांक; चालू माह और उसमें दिनों की संख्या दर्शाने वाला "सदा" कैलेंडर; दिन की संख्याएँ और नाम; राजनीतिक भूगोल आदि पर जानकारी

लेकिन निस्संदेह, यह एक बड़ी दीवार घड़ी थी। रूसी कारीगरों ने उस समय समुद्री क्रोनोमीटर का उत्पादन नहीं किया था, और उन्हें विदेशी कंपनियों से खरीदा गया था, मुख्यतः अंग्रेजी कंपनियों से। "नादेज़्दा" और "नेवा" नारे पर छह क्रोनोमीटर स्थापित किए गए थे, जिन्होंने 1803-1806 में यात्राएँ की थीं। आई. एफ. क्रुसेनस्टर्न और यू. एफ. लिस्यांस्की की कमान के तहत दुनिया का जलयात्रा। क्रोनोमीटर का उपयोग करते हुए, एफ.एफ. बेलिंग्सहॉसन और एम.पी. लाज़रेव ने 1820 में "वोस्तोक" और "मिर्नी" पर अंटार्कटिका के एक अभियान के दौरान देशांतर निर्धारित किया। इस प्रकार, अपनी डायरी में, एम.पी. लाज़रेव ने उल्लेख किया: "हम अपने कालक्रम की जांच करने के लिए ताहिती में थे, जो सही निकला, और इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हमारी खोजों को काफी सटीकता के साथ मानचित्रों पर रखा गया था।"

1839 में, पुलकोवो वेधशाला की स्थापना की गई थी, जिसका उद्देश्य, चार्टर के अनुसार, उत्पादन करना था: "ए) खगोल विज्ञान की सफलता की दिशा में यथासंभव निरंतर और सटीक अवलोकन, और बी) भौगोलिक उद्यमों के लिए आवश्यक प्रासंगिक अवलोकन साम्राज्य में और वैज्ञानिक यात्रा के लिए। इसके अलावा, ग) इसे व्यावहारिक खगोल विज्ञान के सुधार में हर तरह से योगदान देना चाहिए..."।

वेधशाला की स्थापना ने रूस में सटीक समय रखने वालों पर काम के विकास में योगदान दिया। विशेष रूप से, 1856 में, "समुद्री संग्रह" नंबर 2 में, पुल्कोवो वेधशाला के निदेशक, शिक्षाविद वी. हां. स्ट्रुवे का काम, "क्रोनोमीटर के मुआवजे पर" प्रकाशित हुआ था, जिसमें उन्होंने क्रोनोमीटर रीडिंग को समायोजित करने के लिए सिफारिशें विकसित की थीं। तापमान परिवर्तन के आधार पर उनके पाठ्यक्रम में परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए। इससे देशांतर निर्धारण की सटीकता बढ़ाना संभव हो गया।

विदेशी कंपनियों से खरीदे गए क्रोनोमीटर की 1856 में स्थापित क्रोनस्टेड नौसेना वेधशाला में सावधानीपूर्वक जांच की गई और फिर जहाजों में भेजा गया। यहां उन्होंने अपने पाठ्यक्रम की स्थिरता, तापमान, आर्द्रता आदि में परिवर्तन के प्रति संवेदनशीलता पर भी शोध किया। क्रोनस्टेड वेधशाला के खगोलशास्त्री के कर्तव्यों में "सैन्य और व्यापारी दोनों जहाजों के लिए समय का सटीक निर्धारण, क्रोनोमीटर की जांच करना और समय दिखाना शामिल था।" रोडस्टेड में जहाज़ और बंदरगाह में... नेविगेशन में खगोल विज्ञान के अनुप्रयोग के संबंध में वैज्ञानिक अनुसंधान कर रहे हैं।"

1849 में, रूसी निर्मित उत्पादों की प्रदर्शनी में, रूसी मास्टर ए.एफ. रोजिन द्वारा बनाया गया एक समुद्री क्रोनोमीटर पहले से ही एक प्रदर्शनी के रूप में प्रस्तुत किया गया था। 1865 से, सेंट पीटर्सबर्ग में स्थित ऑगस्ट एरिक्सन की कार्यशाला ने क्रोनोमीटर का उत्पादन शुरू किया। इस कार्यशाला के उत्पादों को कई औद्योगिक प्रदर्शनियों और नाविकों के बीच काफी सराहना मिली। उन्होंने विदेशों में खरीदे गए क्रोनोमीटर को लगभग बदल दिया है। इस कार्यशाला ने 1902 तक नौसेना की ज़रूरतों को पूरा किया, जब ऑगस्टस के नाम कार्ल एरिकसन की दूसरी कार्यशाला सामने आई। इस कार्यशाला के खुलने से आयात पर निर्भरता न्यूनतम हो गई।

समुद्री क्रोनोमीटर तंत्र, एक कांच के ढक्कन के साथ एक धातु के मामले में स्थापित, एक डबल ढक्कन के साथ एक लकड़ी के बक्से में एक जिम्बल निलंबन में स्थापित किया गया है। पहला तब खोला जाता है जब आपको बस समय की उलटी गिनती लेने की आवश्यकता होती है, दूसरा - जब आपको डिवाइस को शुरू करने और उसके हाथों को सेट करने की आवश्यकता होती है।

आधुनिक कालक्रम के दैनिक चक्र की स्थिरता को एक सेकंड के दसवें हिस्से तक लाया गया है। इस प्रकार, स्विस कंपनी बर्नार्ड गोलर एस.ए. द्वारा निर्मित इलेक्ट्रॉनिक क्रोनोमीटर क्रोनोस्टेट IV में 18 महीने के निरंतर संचालन की क्षमता वाली एक बैटरी, एक जलरोधी और शॉक-प्रतिरोधी केस है। अस्थिर पर्यावरणीय परिस्थितियों में क्वार्ट्ज क्रिस्टल ऑसिलेटर द्वारा प्रदान की गई सटीकता प्रति दिन केवल 0.1 सेकंड है। यह उपकरण जहाज के विभिन्न क्षेत्रों में स्थित क्लॉक रिपीटर्स के संचालन को नियंत्रित कर सकता है।

अब हर कोई अच्छी तरह से जानता है कि देशांतर को लंदन के पास ग्रीनविच वेधशाला से गुजरने वाली प्रधान मध्याह्न रेखा से मापा जाता है। पर हमेशा से ऐसा नहीं था। पुरातन काल के खगोलविदों ने, एक नियम के रूप में, उस क्षेत्र से देशांतर मापा जहां उन्होंने अवलोकन किया था। उदाहरण के लिए, हिप्पार्कस ने रोड्स मेरिडियन को अपने शुरुआती बिंदु के रूप में लिया, यानी रोड्स द्वीप का देशांतर, जहां वह रहता था। उनके अनुयायी टॉलेमी ने फॉर्च्यून द्वीप, जिसे विश्व की पश्चिमी सीमा कहा जाता था, की मध्याह्न रेखा को शून्य माना और अरबों ने देशांतर की गणना यहीं से की।

केप वर्डे द्वीप समूह / कई नाविकों ने लंबे समय तक उस बंदरगाह से देशांतर को मापा, जहां से जहाज रवाना हुआ था, या कुछ विशिष्ट भौगोलिक बिंदु, जैसे कि द्वीप, केप, आदि से।

1493 में, पोप अलेक्जेंडर VI ने स्पेन और पुर्तगाल के प्रभाव क्षेत्रों को विभाजित करने वाली एक सीमांकन रेखा को मंजूरी दी। यह अज़ोरेस के पश्चिम में 100 लीग पार कर गया और कई मानचित्रकारों द्वारा इसे शून्य के रूप में उपयोग किया गया
मध्याह्न रेखा 1556 में बनाई गई कृति "आर्टे डे नेविगर" ("नेविगेशन की कला") में, इसके लेखक मार्टिन कोर्टेस ने प्रस्तावित किया कि देशांतर को "अज़ोरेस के माध्यम से या स्पेन के करीब, जहां और भी बहुत कुछ है" खींची गई एक ऊर्ध्वाधर रेखा से गिना जाना चाहिए। वो नक्शा
मुक्त स्थान।"
सबसे पहले, प्राइम मेरिडियन की पसंद में ऐसी विसंगतियों ने किसी को विशेष रूप से परेशान नहीं किया, लेकिन जब अपेक्षाकृत सटीक समुद्री चार्ट दिखाई दिए, तो देशांतर की मनमानी गणना अक्सर भ्रम पैदा करने लगी। प्रत्येक मानचित्र प्रकाशक ने मेरिडियन को वहीं रखा जहां उसे यह सबसे अच्छा लगा। इसके अलावा, कुछ मानचित्रों पर देशांतर पश्चिम की ओर मापा गया था, दूसरों पर - पूर्व की ओर। इस मामले में चीजों को व्यवस्थित करने की आवश्यकता महान भौगोलिक खोजों के युग के दौरान और अधिक तीव्र हो गई, जब नई भूमि को मानचित्रों पर अंकित करना पड़ा और उनके भौगोलिक निर्देशांक को स्पष्ट करना पड़ा।

1573 में, स्पेन के राजा फिलिप द्वितीय ने एक आदेश जारी किया कि सभी स्पेनिश मानचित्रों पर देशांतर को टोलेडो शहर के मध्याह्न रेखा से पश्चिम तक मापा जाना चाहिए।

सभी राज्यों के लिए एक सामान्य प्रधान मध्याह्न रेखा स्थापित करने का पहला प्रयास 1634 में कार्डिनल रिशेल्यू की पहल पर फ्रांस में आयोजित प्रमुख गणितज्ञों और खगोलविदों के एक सम्मेलन में किया गया था। वैज्ञानिक कैनरी द्वीप के सबसे पश्चिमी भाग - फेरो - के पश्चिमी तट से गुजरने वाली मध्याह्न रेखा को शून्य मानने पर सहमत हुए। परन्तु उस समय तीस वर्षीय युद्ध चल रहा था और सम्मेलन के निर्णयों का प्रचार-प्रसार नहीं किया गया था।

1676 में, रॉयल ऑब्ज़र्वेटरी ने अपना काम शुरू किया, जिसे ग्रीनविच में पुराने महल की जगह पर एक ऊंची पहाड़ी पर बनाया गया था। यह वेधशाला नेविगेशन के लिए सबसे उपयोगी बनने के लिए नियत थी। इसकी स्थापना "नाविकों की जरूरतों को पूरा करने" के उद्देश्य से राजा चार्ल्स द्वितीय के आदेश से की गई थी। वेधशाला की पहली बड़ी सफलता फ़्लैमस्टीड का प्रमाण था कि पृथ्वी काफी स्थिर गति से घूमती है, जो क्रोनोमीटर का उपयोग करके देशांतर निर्धारित करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण थी। ग्रीनविच में सटीक समय सेवा आयोजित करने के लिए पहले वर्षों में ही बहुत कुछ किया गया था।

ग्रीनविच वेधशाला प्रसिद्ध हो गई और नाविक, देशांतर का निर्धारण करते समय, तेजी से ग्रीनविच मेरिडियन पर ध्यान केंद्रित करने लगे, खासकर जब से नाविकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले कई मानचित्र और समुद्री पंचांग ब्रिटिश मूल के थे। 1871 तक, बारह देशों ने पहले ही ग्रीनविच मेरिडियन से अपने समुद्री चार्ट पर देशांतर माप लिया था।

अक्टूबर 1884 में, अंतर्राष्ट्रीय मेरिडियन सम्मेलन वाशिंगटन में आयोजित किया गया था "...चर्चा करने के लिए और, यदि संभव हो तो, दुनिया भर में देशांतर और मानक समय के शून्य के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त मेरिडियन को ठीक करने के लिए।" सम्मेलन एक महीने तक चला। यह नोट किया गया था कि जेरूसलम के मंदिरों में से एक, चेप्स के पिरामिड के माध्यम से, फेरो और टेनेरिफ़ के द्वीपों के माध्यम से प्रधान मध्याह्न रेखा के पारित होने के लिए पहले रखे गए प्रस्तावों को स्वीकार नहीं किया जा सकता है। आवश्यकताएं ऐसी हैं कि मेरिडियन को सबसे उत्कृष्ट वेधशालाओं में से एक से गुजरना चाहिए, जो लगातार सबसे सटीक अवलोकन करने में सक्षम हो, और पहले से प्रकाशित मानचित्रों और मैनुअल में बड़े बदलाव की आवश्यकता नहीं होनी चाहिए।

सबसे अधिक, इन आवश्यकताओं को ग्रीनविच मेरिडियन द्वारा पूरा किया गया था, अधिक सटीक रूप से ग्रीनविच वेधशाला के दूरबीनों में से एक की धुरी से गुजरने वाली मेरिडियन। सम्मेलन के प्रस्ताव में कहा गया: "इस मध्याह्न रेखा से, देशांतर को दो दिशाओं में 180° तक मापा जाना चाहिए - पूर्व में प्लस चिह्न के साथ और पश्चिम में ऋण चिह्न के साथ।"

समुद्र के ऊपर रेडियो समय संकेत

1884 के अंतर्राष्ट्रीय मेरिडियन सम्मेलन ने, प्राइम मेरिडियन पर प्रस्ताव के साथ, ग्रीनविच मीन टाइम को सार्वभौमिक समय के रूप में उपयोग करने का निर्णय लिया। यह अनुशंसा की गई कि सभी पंचांग और समुद्री वार्षिक पुस्तकें स्थानीय ग्रीनविच समय के आधार पर प्रकाशित की जाएं।

देशांतर को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, क्रोनोमीटर को ग्रीनविच समय पर सेट किया जाना चाहिए और इसकी प्रगति की लगातार निगरानी की जानी चाहिए। पहले चरण में, इस समस्या को या तो खगोलीय अवलोकनों द्वारा हल किया गया था, या जहाज के प्रस्थान बिंदु पर ग्रीनविच समय दिखाने वाली एक मानक घड़ी के साथ तुलना करके।

क्रोनोमीटर की तुलना "सार्वभौमिक समय के रखवालों" के साथ करने के लिए, उन्होंने पोर्टेबल घड़ियों का उपयोग किया, क्योंकि क्रोनोमीटर को फिर से स्थानांतरित करने की अनुशंसा नहीं की गई थी, ताकि इसे झटकों और पर्यावरणीय परिवर्तनों के संपर्क में न लाया जा सके। क्रोनोमीटर के उद्भव के समय पोर्टेबल घड़ियों को प्रदर्शित करने के लिए, उन्होंने विशेष रूप से बंदरगाह में जहाजों के लिए तट से भेजे गए संकेतों का उपयोग किया। उपयोग किए जाने वाले संकेतों में सर्चलाइट बंद करना, झंडा नीचे करना, तोप दागना, घंटी बजाना आदि शामिल थे।

1824 में ब्रिटिश नौसेना के कप्तान आर. वाशोप ने इसका उपयोग करने का प्रस्ताव रखा सिग्नल बॉल . 1833 में ग्रीनविच में रॉयल ऑब्ज़र्वेटरी के पूर्वी टॉवर पर ऐसा सिग्नलिंग उपकरण बनाया गया था।

प्रतिदिन दोपहर 12:58 बजे एक लाल गेंद टावर के ऊपर उठती थी, जो एक चेतावनी के रूप में काम करती थी कि समय जाँच के लिए तैयार है। संदर्भ घड़ी के अनुसार ठीक 13:00 बजे, वेधशाला के एक कर्मचारी ने गेंद को उसके सहारे से मुक्त कर दिया और वह गिर गई। 1852 से, गेंद के गिरने के क्षण को विद्युत संकेत का उपयोग करके नियंत्रित किया जाने लगा। ग्रीनविच सिग्नल बॉल टेम्स पर जहाजों को स्पष्ट रूप से दिखाई दे रही थी।

टेलीग्राफ के आने से कार्य आसान हो गया। अब संदर्भ घड़ी द्वारा भेजा गया विद्युत आवेग किसी सिग्नल उपकरण, तोप, घंटी आदि को कहीं भी, यहां तक ​​कि वेधशाला से काफी दूरी पर भी सक्रिय कर सकता है। 19वीं सदी के उत्तरार्ध में. टेलीग्राफ द्वारा संचालित सटीक समय सिग्नलिंग उपकरण यूरोप के कई प्रमुख बंदरगाहों में स्थापित किए गए थे।

सेंट पीटर्सबर्ग में, 1735 में, खगोलशास्त्री शिक्षाविद् जे.एन. डेलिसले (1688-1768) ने खगोलीय वेधशाला से एक संकेत पर, एडमिरल्टी के गढ़ों में से एक से तोप दागने के लिए, हर दिन ठीक दोपहर में घड़ियों को सिंक्रनाइज़ करने का प्रस्ताव रखा था। . हालाँकि, इस परियोजना को महारानी अन्ना इयोनोव्ना (1693-1740) द्वारा अनुमोदित नहीं किया गया था और लंबे समय तक भुला दिया गया था।

दोपहर को तोप के गोले से चिह्नित करने का विचार 19वीं सदी के मध्य में ही वापस आया। 1862 में, पुल्कोवो वेधशाला और सेंट पीटर्सबर्ग के बीच एक टेलीग्राफ कनेक्शन स्थापित किया गया, जिसके माध्यम से सटीक समय संकेत प्रसारित होने लगे। इन संकेतों के आधार पर, एडमिरल्टी के क्षेत्र से तोप दागकर "सेंट पीटर्सबर्ग के लिए दोपहर की घोषणा" करने का निर्णय लिया गया।

सिग्नल किले के कमांडेंट के कमरे में स्थित एक इलेक्ट्रिक घड़ी को भेजा गया था। इन्हें बिजली के तार द्वारा एक तोप से जोड़ा जाता था और प्रतिदिन दोपहर के समय विद्युत सर्किट का संपर्क बंद करके उसमें मौजूद बारूद को प्रज्वलित किया जाता था।

1905 में, सेंट पीटर्सबर्ग के बंदरगाह के कमांडर ने कहा कि सिग्नल शॉट्स केवल 1.5 सेकंड की सटीकता के साथ जहाज के क्रोनोमीटर की जांच करने की अनुमति देते हैं, जो नेविगेशन उद्देश्यों के लिए पर्याप्त नहीं है। तब से, सिग्नल केवल नागरिक जरूरतों के लिए भेजे गए और फिर पूरी तरह से बंद कर दिए गए। वर्तमान में, पीटर और पॉल किले के दृश्य केवल परंपरा के लिए एक श्रद्धांजलि हैं। इन्हें जून 1957 में लेनिनग्राद की 250वीं वर्षगांठ के समारोह के दौरान फिर से शुरू किया गया था।

1866 में, उस समय दुनिया का सबसे बड़ा जहाज, ग्रेट ईस्टर्न, एक ट्रान्साटलांटिक टेलीग्राफ केबल बिछा रहा था। इस कार्य के दौरान, ग्रेट ईस्टर्न पर एक नई बिछाई गई केबल को दिन में दो बार टेलीग्राफ द्वारा ग्रीनविच से एक समय संकेत प्राप्त हुआ, जिसने दुनिया में पहली बार, दृश्य अवलोकन विधियों के बिना, उच्च सटीकता के साथ देशांतर निर्धारित करना संभव बना दिया। ऊँचे समुद्र पर जहाज का स्थान।

लेकिन सभी जहाज, निश्चित रूप से, अपने साथ केबल नहीं ले जा सकते थे, इसलिए, अवलोकन की सटीकता बढ़ाने और घड़ी रुकने के कारण समय की हानि होने की स्थिति में खुद को परेशानी से बचाने के लिए, नाविक अपने साथ कई क्रोनोमीटर ले गए और उनका उपयोग किया। उनकी रीडिंग का औसत मूल्य। विभिन्न भौगोलिक बिंदुओं के देशांतर निर्धारण की सटीकता बढ़ाने के लिए एक ही विधि का उपयोग किया गया था। इस प्रकार, 1823 में, डोवर और पोर्ट्समाउथ के बीच देशांतर में अंतर निर्धारित करते समय, 30 क्रोनोमीटर समुद्र के द्वारा ले जाया गया था। 1833 में बाल्टिक सागर के निर्देशांक लेते समय, रूसी भूगोलवेत्ता एफ.एफ. शुबर्ट के अभियान में 56 क्रोनोमीटर का उपयोग किया गया था, और पुल्कोवो वेधशाला के निर्देशांक निर्धारित करते समय, 81 क्रोनोमीटर की पहले से ही आवश्यकता थी।

7 मई, 1895 को, रूसी वैज्ञानिक और इलेक्ट्रिकल इंजीनियर ए.एस. पोपोव (1859-1905/06) ने रूसी भौतिक-रासायनिक सोसायटी के भौतिकी विभाग की एक बैठक में उस रेडियो रिसीवर का प्रदर्शन किया, जिसका आविष्कार उन्होंने दुनिया में पहली बार किया था। बिना तारों के विद्युत संचार का जन्म हुआ। मार्च 1896 में, दुनिया का पहला दो शब्दों वाला रेडियोग्राम, "हेनरिक हर्ट्ज़" 250 मीटर की दूरी पर प्रसारित किया गया था। 1897 के वसंत में, रेडियो संचार सीमा 600 मीटर तक पहुंच गई, और 1901 में - पहले से ही 150 किलोमीटर।

रेडियो के आविष्कार ने जहाजों सहित संपूर्ण समय सेवा को मौलिक रूप से बदल दिया।

नेविगेशन आवश्यकताओं के लिए रेडियो द्वारा समय संकेतों को प्रसारित करने के अवसर का लाभ उठाने वाले अमेरिकी पहले व्यक्ति थे। 1904 में, ऐसे सिग्नल अमेरिकी नौसेना रेडियो सेवा द्वारा नवेसिंका राज्य से प्रसारित होने लगे। जनवरी 1905 में, वाशिंगटन रेडियो स्टेशन ने दोपहर के समय के संकेतों का नियमित प्रसारण शुरू किया, और 1907 में, जर्मनी में नॉर्डड्यूश रेडियो रेडियो स्टेशन ने।

1908 में, फ्रांसीसी देशांतर ब्यूरो ने एफिल टॉवर से रेडियो समय संकेत प्रसारित करने का निर्णय लिया। नियमित प्रसारण 23 मई 1910 की आधी रात को शुरू हुआ। पेरिस वेधशाला के सिग्नल पेंडुलम ने, झूलते समय, विद्युत सर्किट में एक संपर्क को बंद कर दिया और, एक केबल के माध्यम से, एफिल टॉवर पर स्थापित उत्सर्जक रेडियो स्टेशन के रिले को सक्रिय कर दिया। इस रेडियो स्टेशन के लयबद्ध संकेतों ने 0.01 सेकंड की सटीकता के साथ क्रोनोमीटर के समय में त्रुटियों को निर्धारित करना संभव बना दिया। 1912 से ग्रीनविच वेधशाला ने भी समय संकेत प्रसारित करना शुरू कर दिया।

समय रखना बहुत आसान हो गया है. नाविक अब बंदरगाह में प्रवेश किए बिना अपने क्रोनोमीटर की जांच कर सकते हैं। इसके अलावा, ग्रीनविच समय को लंबे समय तक और बिना जांच के संग्रहीत करने में सक्षम विशेष रूप से सटीक जहाज क्रोनोमीटर बनाने की कोई आवश्यकता नहीं थी।

हर साल समय संकेत प्रसारित करने वाले रेडियो स्टेशनों की संख्या बढ़ती गई। इसके अलावा, प्रत्येक ने अपना स्वयं का सिग्नल ट्रांसमिशन समय और कोड निर्धारित किया है। इस काम को किसी तरह सुव्यवस्थित करने की आवश्यकता थी, और अक्टूबर 1912 में, फ्रांसीसी लॉन्गिट्यूड्स ब्यूरो की पहल पर, रेडियोटेलीग्राफ टाइम ट्रांसमिशन के मुद्दे पर 16 यूरोपीय और अमेरिकी देशों का एक सम्मेलन पेरिस में हुआ। सम्मेलन में रूस के तीन प्रतिनिधियों ने भी भाग लिया: पुल्कोवो वेधशाला के निदेशक, शिक्षाविद् ओ. ए. बैकलुंड, व्यापार और उद्योग मंत्री, वजन और माप के मुख्य चैंबर के मैकेनिक एफ. आई. ब्लुंबाच, और समुद्री मंत्रालय से, कार्यवाहक सहायक मुख्य हाइड्रोग्राफिक निदेशालय के प्रमुख, कैप्टन 1-रैंक ए.एम. बुखतीव को।

सम्मेलन ने 1 जुलाई, 1913 से सभी देशों में रेडियो स्टेशनों के लिए समय संकेतों की एक एकीकृत प्रणाली "ओनोगो" को मंजूरी दे दी, और रेडियो स्टेशनों के ऐसे शेड्यूल की भी सिफारिश की ताकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें। उन रेडियो स्टेशनों के लिए एक शेड्यूल भी प्रदान किया गया जो भविष्य में दिखाई दे सकते हैं। यह माना गया कि ध्रुवीय क्षेत्रों को छोड़कर, पृथ्वी की सतह पर हर जगह प्रति दिन कम से कम एक समय संकेत प्राप्त किया जा सकता है। सामान्य उपयोग के लिए सामान्य संकेतों के अलावा, और "वैज्ञानिक उद्देश्यों" के लिए विशेष संकेतों को प्रसारित करने की आवश्यकता पर ध्यान दिया गया।

रेडियो ने न केवल विशिष्ट वेधशालाओं की संदर्भ घड़ियों के समय संकेत को प्रसारित करना संभव बनाया, बल्कि उनके द्वारा उत्पादित समय को "एकजुट" करने का अवसर भी खोला, यानी, सटीक समय उत्पन्न करने के लिए एक एकीकृत अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली बनाने के लिए , जिससे विभिन्न वेधशालाओं के समय के बीच विसंगति को खत्म करना संभव हो गया।

इस विचार को लागू करने के लिए, सम्मेलन ने पुल्कोवो वेधशाला के निदेशक, शिक्षाविद् ओ. ए. बैकलंड के नेतृत्व में एक विशेष "प्रारंभिक" अंतर्राष्ट्रीय समय आयोग का चुनाव किया। इस आयोग ने एक अंतर्राष्ट्रीय समय ब्यूरो के निर्माण के लिए एक परियोजना विकसित की और पूरे विश्व में उच्च-सटीक संयुक्त समय के प्रसारण को व्यवस्थित करने के लिए अंतर्राष्ट्रीय समय सेवा में शामिल होने के लिए विभिन्न देशों की सरकारों को प्रस्ताव भेजे। हालाँकि, प्रथम विश्व युद्ध ने इस कार्य को निलंबित कर दिया।

इस मुद्दे को 1919 में ब्रुसेल्स में एक सम्मेलन में वापस लाया गया, जहां अंतर्राष्ट्रीय खगोलीय संघ बनाया गया था। उसी वर्ष इस संघ के सम्मेलन में एक स्थायी अंतर्राष्ट्रीय समय ब्यूरो की स्थापना की गई, जिसका कार्य विश्व में सभी समय सेवाओं के कार्यों का समन्वय और सारांश बनाना था।

रूस में, रेडियो समय संकेतों का नियमित स्वागत मई 1913 में शुरू हुआ। पहले से ही 1914 में, रेडियो समय संकेतों का उपयोग करके पुल्कोवो वेधशाला के देशांतर को स्पष्ट करने का प्रयास किया गया था। 1920 में, पुलकोवो में खगोलीय वेधशाला ने नियमित रूप से सटीक समय संकेत प्रसारित करना शुरू किया। पेत्रोग्राद रेडियो स्टेशन "न्यू हॉलैंड" के माध्यम से सिग्नल प्रतिदिन प्रसारित किए जाने लगे, पहले 19:30 बजे, और जुलाई 1921 से सार्वभौमिक समय 19:00 बजे। 25 मई, 1921 को खोडनका पर मॉस्को अक्टूबर रेडियो स्टेशन के माध्यम से सिग्नल प्रसारित होने लगे।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रेडियो सिग्नल "न्यू हॉलैंड" और "खोडनका" के लेखकों ने अंतर्राष्ट्रीय "ओनोगो" प्रणाली को नहीं अपनाया, लेकिन किसी कारण से उन्होंने अपना स्वयं का आविष्कार किया, जिसका प्रसिद्ध सोवियत हाइड्रोग्राफ-जियोडेसिस्ट एन.एन. माटुसेविच ने कड़ा विरोध किया था। (1875-1950)। 1923 में, उन्होंने "नोट्स ऑन हाइड्रोग्राफी" में एक लेख प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने नाविकों के लिए नई प्रणाली की असुविधाओं और अंतरराष्ट्रीय प्रणाली की तुलना में इसकी कमियों को दिखाया और "ओनोगो" प्रणाली पर स्विच करने का प्रस्ताव रखा।

इस अवधि के दौरान, क्रोनस्टेड, निकोलेव, सेवस्तोपोल, व्लादिवोस्तोक और अखांगेलस्क में समुद्री खगोलीय वेधशालाओं ने भी नेविगेशन उद्देश्यों के लिए समय की सेवा में एक प्रमुख भूमिका निभानी शुरू कर दी। उनका काम मानक घड़ियों के सुधार और दैनिक खगोलीय आधे दिन का निर्धारण करना था।

1948 में, हमारे देश में मंत्रिपरिषद की राज्य मानक समिति के तहत एकीकृत समय सेवा का एक अंतर्विभागीय आयोग स्थापित किया गया था, जिसका मुख्य कार्य सटीक समय संकेतों के प्रसारण से संबंधित मुद्दों को हल करना और इसमें काम का समन्वय करना था। विभिन्न इच्छुक विभागों का क्षेत्र।

वर्तमान में, मानक समय के बारे में जानकारी राज्य समय और आवृत्ति सेवा (एसटीएसएफ) द्वारा रेडियो स्टेशनों और टेलीविजन के माध्यम से प्रसारित की जाती है, जो विदेशी सहित 21 वेधशालाओं से खगोलीय अवलोकन, समय संकेतों के स्वागत और प्रसारण की गतिविधियों को जोड़ती है। समय संकेतों को प्रसारित करने वाले घरेलू और विदेशी रेडियो स्टेशनों के साथ-साथ उनके प्रसारण कार्यक्रमों के बारे में जानकारी परिषद की राज्य मानक समिति के तहत एकीकृत समय सेवा के अंतरविभागीय आयोग द्वारा प्रकाशित बुलेटिन "संदर्भ आवृत्ति और समय संकेत" में प्रकाशित की जाती है। मंत्रियों का.

राज्य समय और आवृत्ति मानक के पैमाने से घरेलू अग्रणी रेडियो स्टेशनों द्वारा प्रसारित सटीक समय संकेतों का विचलन 0.00003 सेकंड से अधिक नहीं है। देश के प्रसारण स्टेशन प्रत्येक घंटे के अंत में छह सेकंड पल्स के रूप में समय जांच सिग्नल प्रसारित करते हैं। अंतिम छठा सिग्नल अगले घंटे से 00:00 बजे से मेल खाता है।

वेधशालाओं में संदर्भ समय के उत्पादन और भंडारण की सटीकता में भी मौलिक परिवर्तन आया है। ग्रीनविच वेधशाला की स्थापना के समय, विशेष खगोलीय अवलोकनों का उपयोग करके सटीक समय टिकट प्राप्त किया गया था। यह एक मार्ग उपकरण के साथ किया गया था - एक दूरबीन, जो मेरिडियन के साथ सख्ती से स्थापित किया गया था। समय में क्षणों का निर्धारण ऐपिस धागे के माध्यम से तारों की छवि के पारित होने का अवलोकन करके किया गया था। जितनी अधिक सटीकता से खगोलशास्त्री उस क्षण को नोट करता है जब तारा ऐपिस थ्रेड के माध्यम से गुजरता है, अर्थात, पर्यवेक्षक के मध्याह्न रेखा के माध्यम से, खगोलीय घड़ी का सुधार उतना ही अधिक सटीक होता है और, इसलिए, अधिक सटीक रूप से स्थानीय समय निर्धारित किया जा सकता है। इस विधि द्वारा क्षणों को निर्धारित करने की सटीकता एक सेकंड के कई दसवें हिस्से थी। टेलीस्कोप ऐपिस के क्षेत्र में किसी तारे के पारित होने के स्वचालित रिकॉर्डर, विशेष रूप से फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणों, क्रोनोग्रफ़, फोटोग्राफिक ज़ेनिथ ट्यूब और अन्य साधनों और तरीकों का उपयोग करके सटीकता को कई गुना बढ़ाना संभव था।

यांत्रिक पेंडुलम घड़ियों और क्रोनोमीटर का उपयोग करके खगोलीय अवलोकनों के बीच वेधशालाओं में समय रखा जाता था। उच्च सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, ऐसी घड़ियों को गहरे तहखानों में रखा गया था, जहाँ निरंतर तापमान और वायुमंडलीय दबाव सुनिश्चित करना और उपकरणों को संभावित झटकों से बचाना आसान था। वर्तमान में, समय में क्षण प्राप्त करने के लिए, परमाणु मानकों का उपयोग किया जाता है, जो क्षणभंगुर के एक सेकंड की अवधि को पुन: उत्पन्न करता है, यानी, गणितीय रूप से समान समय, 10 ~ 12 -10 ~ 13 सेकंड से अधिक की त्रुटि के साथ।

परमाणु घड़ी रासायनिक तत्वों, विशेष रूप से सीज़ियम परमाणुओं के परमाणुओं की दोलन प्रक्रियाओं पर आधारित होती है, जो असाधारण स्थिरता के साथ होती हैं।

समय मानकीकरण और प्रसारण की इतनी उच्च सटीकता मुख्य रूप से वैज्ञानिक और विशेष उद्देश्यों (अंतरिक्ष नेविगेशन, रेडियो नेविगेशन, संचार, आदि) के लिए आवश्यक है। समुद्री आकाशीय नेविगेशन के लिए, आवश्यकताएँ काफी कम हैं। इस प्रकार, आकाशीय नेविगेशन माप के लिए, एक सेकंड के सौवें से दसवें हिस्से की सटीकता के साथ सार्वभौमिक समय जानना पर्याप्त है। दैनिक गतिविधियों के लिए जहाज की समुद्री घड़ी सटीक समय से 0.25 मिनट से अधिक भिन्न नहीं होनी चाहिए।

नेविगेशन और खगोलीय निर्धारण के लिए सटीक समय प्रदान करने, निगरानी सेवा व्यवस्थित करने और आधुनिक जहाजों और जहाजों पर अन्य समस्याओं को हल करने के लिए, एक विशेष समय सेवा बनाई गई है। इसके कार्यों में शामिल हैं:

- सटीक सार्वभौमिक समय का भंडारण सुनिश्चित करना;

- सटीक समय रेडियो सिग्नल प्राप्त करना और क्रोनोमीटर और समुद्री घड़ियों के लिए सुधार की गणना करना;

- "टाइम कीपर्स" के काम की निगरानी करना और उनकी सेवा करना;

- विभिन्न पदों आदि पर सटीक समय की जानकारी का वितरण।

क्रोनोमीटर को हमेशा एक ही स्थान पर संग्रहीत किया जाता है - चार्ट तालिका के एक विशेष डिब्बे में। मरम्मत के अलावा या जहाज पर विचुंबकीकरण की स्थिति में इसे स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है (विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्रभाव में, क्रोनोमीटर का दैनिक पाठ्यक्रम महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है)। जिस स्थान पर क्रोनोमीटर संग्रहीत किया जाता है, उसे चुंबकीय और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के स्रोतों, कंपन पैदा करने वाले यांत्रिक प्रतिष्ठानों और थर्मल लाइनों से हटा दिया जाना चाहिए जो अचानक तापमान में उतार-चढ़ाव का कारण बनते हैं।

क्रोनोमीटर को सार्वभौमिक समय के अनुसार सेट करने के लिए, रेडियो सिग्नल के निकटतम ग्रीनविच समय के लिए हाथ की रीडिंग पहले से सेट की जाती है। सिग्नल प्राप्त होने पर, क्रोनोमीटर को ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर 40-45° घुमाकर चालू किया जाता है। इसके बाद, समय की सटीकता की जांच की जाती है और किसी अन्य समय मानक के साथ तुलना करके या बाद के घंटों में प्रसारित रेडियो संकेतों द्वारा सुधार निर्धारित किया जाता है।

यदि विशेष रूप से उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है, तो मानक सेकंड सिग्नल लगातार कई बार प्राप्त होते हैं, क्रोनोमीटर रीडिंग रिकॉर्ड करते हैं, और औसत मूल्य की गणना की जाती है। श्रवण द्वारा सिग्नल प्राप्त करते समय क्रोनोमीटर सुधार निर्धारित करने में अधिकतम त्रुटि 0.2 से 0.5 सेकंड तक होती है।

खगोलीय अवलोकनों के दौरान समय रिकॉर्ड करने के लिए, तथाकथित डेक घड़ी का उपयोग किया जाता है, जो एक पोर्टेबल घड़ी है जिसमें सेकेंड हैंड 0.2-सेकंड की वृद्धि में चलता है, या एक स्टॉपवॉच है। अवलोकन के दौरान, तुलना विधि का उपयोग करके क्रोनोमीटर का उपयोग करके घड़ियों को सार्वभौमिक समय पर सेट किया जाता है। स्टॉपवॉच का उपयोग छोटी अवधि को मापने के लिए किया जाता है।

प्रकाशकों की ऊंचाई मापने के समय, समय दर्ज किया जाता है और फिर, उचित सुधारों को ध्यान में रखते हुए, ग्रीनविच अवलोकन समय की गणना की जाती है।

वर्तमान में कई जहाजों और जहाज़ों पर इलेक्ट्रॉनिक शिप टाइम सिस्टम (एसवीईसी) स्थापित है।

सिस्टम में कार्यात्मक और संरचनात्मक रूप से पूर्ण मॉड्यूल शामिल हैं जो जहाजों और जहाजों की आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन के गठन की अनुमति देते हैं।

प्रणाली का आधार एक क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर है केएच,प्रति 40 दिनों में एक सेकंड से अधिक की त्रुटि के साथ समय भंडारण प्रदान करना। ऐसी सटीकता पीज़ोक्वार्टज़ प्लेट के गुणों के कारण प्राप्त की गई थी, जब उस पर एक विद्युत प्रवाह लागू किया जाता है, ताकि अत्यधिक स्थिर आवृत्ति और कम क्षीणन के साथ आवधिक दोलन किया जा सके। क्वार्ट्ज क्रिस्टल के लोचदार दोलनों ने पेंडुलम के दोलनों का स्थान ले लिया। एक क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर क्वार्ट्ज द्वारा स्थिर एक छोटी आवृत्ति थरथरानवाला का उपयोग करता है। उत्पन्न दोलनों को इलेक्ट्रॉनिक सर्किट द्वारा संकेतों में परिवर्तित किया जाता है जो घड़ी की सुईयों या डिजिटल डिस्प्ले की गति को नियंत्रित करते हैं।

मैकेनिकल क्रोनोमीटर की तुलना में क्वार्ट्ज घड़ियाँ तापमान, आर्द्रता, दबाव आदि से कम प्रभावित होती हैं।

क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर द्वारा उत्पन्न कोडित समय संकेत क्लॉक स्टेशन पर भेजा जाता है SChSएक डायल इंडिकेटर और एक डिजिटल क्लॉक स्टेशन के साथ एस सी सीडिजिटल समय संकेतक के साथ। SChSक्रोनोमीटर से आने वाले समय कोड को रिपीटर्स के माध्यम से नियंत्रित दालों के अनुक्रम में परिवर्तित करता है आरइलेक्ट्रॉनिक माध्यमिक घड़ी का संचालन ईएचएफ,जिसे विभिन्न जहाज चौकियों पर 500 मीटर तक की दूरी पर रखा जा सकता है SChS.

बातचीत करना SChS 100 डायल तक की घड़ियाँ कनेक्ट की जा सकती हैं। यदि 10 घंटे तक उपयोग किया जाता है, तो उन्हें रिपीटर्स के बिना सीधे क्रोनोमीटर से जोड़ा जा सकता है।

एस सी सी अपने इनपुट पर प्राप्त समय कोड को समानांतर बाइनरी दशमलव कोड में परिवर्तित करता है, जो चार माध्यमिक डिजिटल घड़ियों के संचालन को नियंत्रित करता है पीवीसी.डिजिटल डिस्प्ले वर्तमान समय के बारे में घंटे, मिनट, सेकंड और सेकंड के दसवें हिस्से में जानकारी प्रदर्शित करता है। केवल एक डिजिटल घड़ी के बजाय, एक डिजिटल कंप्यूटर को सटीक समय कोड जारी किया जा सकता है टीएसवीएम,सटीक समय से संबंधित समस्याओं का समाधान।

पर पीवीसीफ्रंट पैनल पर बटन और घड़ी के रिमोट कंट्रोल का उपयोग करके वर्तमान समय को रिकॉर्ड करना संभव है और, यदि आवश्यक हो, तो कालानुक्रमिक जानकारी खोए बिना दूसरे संकेतक के दसवें हिस्से को बंद और चालू करना संभव है।

समय प्रणाली का मॉड्यूलर डिज़ाइन आपको जहाज पर केवल डायल संकेतकों के साथ या केवल डिजिटल संकेतकों के साथ या दोनों के साथ एसवीईसी स्थापित करने की अनुमति देता है।

मेन से बिजली चले जाने की स्थिति में, सिस्टम स्वचालित रूप से बैटरी पर स्विच हो जाता है। एसवीईसी को समय संकेतों से स्वचालित रूप से जोड़ने के लिए, एक रेडियो सुधार इकाई का उपयोग किया जाता है डीबीके.स्वचालित बाइंडिंग की सटीकता 0.03 सेकंड से अधिक खराब नहीं है। संरेखण मैन्युअल रूप से भी किया जा सकता है, अर्थात कान से संकेत प्राप्त करते समय। इस विकल्प में बाइंडिंग त्रुटि 0.3 सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए।

एसवीईसी की शुरूआत से समय भंडारण की सटीकता बढ़ जाती है और आकाशीय नेविगेशन समस्याओं के समाधान में काफी सुविधा होती है।

जहाजों और जहाजों की दैनिक गतिविधियों को जहाज के समय के अनुसार व्यवस्थित किया जाता है, जो हल किए जा रहे कार्यों के आधार पर नेविगेशन क्षेत्र में मानक समय के साथ-साथ मॉस्को या विश्व समय के अनुरूप हो सकता है। जहाज की समुद्री घड़ी और द्वितीयक एसवीईसी घड़ी इस समय सेट हैं।

इसमें तीन क्रोनोमीटर होने चाहिए थे।

जब "नेवा" और "नादेज़्दा" आई. क्रुसेनस्टर्न की कमान में थे

1803 में वे विश्व की अपनी पहली जलयात्रा पर निकले,

क्रोनस्टेड खगोलीय वेधशाला से जारी किए गए तीन टेबल क्रोनोमीटर और दो तुलना घड़ियों को रेल द्वारा क्रूजर बायन में लाया गया था, बस कुछ दिनों के लिए, क्रोनोमीटर होटल के कमरे में खड़े थे जबकि नेविगेटर में उनके लिए एक कमरा बनाया गया था। अधिकारी के केबिन; जिसके बाद उन्हें सावधानीपूर्वक क्रूजर में स्थानांतरित किया गया और फिर उनका अध्ययन करने का काम शुरू हुआ।" http://vchernik.livejournal.com/41953.html

समुद्री घड़ी- यह जहाजों पर सटीक समय मापने के लिए एक विशेष उपकरण है। जैसा कि अपेक्षित था, सहायक उपकरण मिनट और घंटे की सूइयों से सुसज्जित है। ऐसी घड़ी को लपेटने का क्षण दिलचस्प होता है। वे सप्ताह में एक बार एक निश्चित दिन पर शुरू होते हैं। नियमों के अनुसार, जहाज की लड़ाकू इकाई के कर्मियों में से एक विशेष नाविक को झंडा फहराने से पहले प्रतिदिन क्रोनोमीटर की जांच करनी चाहिए।

एक समय की बात है यह समुद्री नेविगेशन की ज़रूरतें ही थीं जिसके कारण विशेष रूप से सटीक गति वाली घड़ियों - क्रोनोमीटर - का निर्माण हुआ।

दिलचस्प बात यह है कि महान भौगोलिक खोजों का युग उच्च परिशुद्धता के बिना हुआ उपकरण।

निडर अग्रदूतों ने केवल कम्पास, एस्ट्रोलैब की रीडिंग या यहां तक ​​कि सितारों द्वारा नेविगेट करने पर भरोसा करते हुए नई भूमि और नए समुद्री मार्गों की खोज की।

केवल जब दुनिया विभाजित हुई और उसके मानचित्र पर विशाल औपनिवेशिक साम्राज्य दिखाई दिए, तब खुले समुद्र में जहाजों की सुरक्षा का प्रश्न विशेष रूप से तीव्र हो गया।

स्वाभाविक रूप से, ब्रिटेन, जिसने उस समय तक पूरी पृथ्वी की सतह के लगभग एक चौथाई हिस्से पर कब्जा कर लिया था, इस बारे में चिंता करने वाला पहला व्यक्ति था।

1714 में, ब्रिटिश संसद ने एक ऐसे उपकरण के निर्माण के लिए 20 हजार पाउंड (आज के मानकों के अनुसार, लगभग दो मिलियन डॉलर) का एक विशेष पुरस्कार स्थापित किया, जो पृथ्वी पर कहीं भी आधे डिग्री (बराबर) की सटीकता के साथ जहाज के देशांतर को निर्धारित करने में सक्षम है। भौगोलिक देशांतर के 30 मिनट तक)।

सटीकता के लिए 20 हजार पाउंड

समुद्री नेविगेशन की बढ़ती तीव्रता के साथ, "प्रकृति की अप्रतिरोध्य शक्तियों और समुद्र में अपरिहार्य दुर्घटनाओं" से मरने वाले जहाजों की सूची खतरनाक गति से बढ़ने लगी, लेकिन कप्तानों की दृश्यता से परे अपना स्थान निर्धारित करने में असमर्थता के कारण। तटीय स्थलों का.

ऐसा करने के लिए, नाविक को दो मात्राएँ जानने की आवश्यकता है - भौगोलिक अक्षांश और देशांतर। और यदि इस समस्या के पूर्वार्द्ध का समाधान 15वीं शताब्दी के मध्य तक मिल गया था, तो देशांतर के निर्धारण के साथ स्थिति और अधिक जटिल थी।

देशांतर निर्धारित करने की समस्या, यानी, मध्याह्न रेखा जिस पर जहाज वर्तमान में स्थित है, व्यावहारिक कप्तानों द्वारा लड़ी गई थी, जो समुद्री तूफानों से काले हो गए थे, और पीले आर्मचेयर सिद्धांतकारों ने अपने जीवन में कभी समुद्र नहीं देखा था।

समस्या का एक सैद्धांतिक समाधान बहुत जल्दी मिल गया।

टाइटैनिक कड़ी मेहनत के लिए धन्यवाद डेनिश खगोलशास्त्री टाइको ब्राहेऔर जोहान्स केप्लर और आइजैक न्यूटन जैसे सिद्धांतकारों की प्रतिभा ने विशेष गणना करना संभव बना दिया प्रत्येक वर्ष के लिए "ल्युमिनरीज़ की ऊंचाई और दिगंश की तालिकाएँ" (टीवीए)।

क्षितिज के ऊपर तारे की ऊंचाई मापने और स्थानीय, यानी जहाज का समय जानने के बाद, आपको टीवीए पर जाना होगा और फिर किसी स्थान का देशांतर प्राप्त करने के लिए सरल गणना, हालाँकि, एक शर्त के तहत: आपको स्थानीय समय और एक निश्चित भौगोलिक बिंदु के समय के बीच के अंतर को यथासंभव सटीक रूप से जानना होगा, जिसके आधार पर टीवीए संकलित किए गए थे।

थोड़ा आगे देखें तो मान लीजिए कि दुनिया भर के भूगोलवेत्ताओं ने आपसी सहमति से इस बात को मान लिया इंग्लैंड की प्रसिद्ध ग्रीनविच वेधशालाऔर। इस प्रकार, यह छोटी-छोटी बातों का मामला था: जहाज पर ग्रीनविच समय को "संरक्षित" करें। अभी!

क्रोनोमेट्री प्रौद्योगिकी

जहाज निर्माण इंजीनियर शिक्षाविद् ए.एन. क्रायलोव ने एक बार अत्यधिक प्रशंसित एक वैज्ञानिक से कहा था कि खोज विचार का 2% और कार्यान्वयन का 98% है। देशांतर निर्धारण की समस्या के साथ बिल्कुल यही हुआ: हर कोई जानता है कि क्या किया जाना चाहिए, लेकिन कोई नहीं जानता कि कैसे।

उस नौकायन और नौकायन समय में, जहाज पर समय मापना एक बहुत ही कठिन प्रक्रिया थी!

इसके लिए एक घंटे के चश्मे का उपयोग किया गया था - आधे घंटे का, विशाल, एक दूसरे से जुड़े दो दो-लीटर जार की तरह, भिन्नात्मक वाले - छोटे, छोटे आधे मिनट वाले तक। निगरानी करने वाले मिडशिपमैन का कर्तव्य रेत के प्रवाह की निगरानी करना और समय पर बड़ी घड़ी को चालू करना था, जिससे जहाज की घंटी बजती थी (यही कारण है कि नौसेना में समय अभी भी "फ्लास्क" द्वारा मापा जाता है)।

हर दोपहर, ऐसी घड़ियों की गति को सूर्य के अनुसार समायोजित किया जाता था, और उलटी गिनती नए सिरे से शुरू होती थी - अगली दोपहर तक।

स्वाभाविक रूप से, समय मापने की इस पद्धति की सटीकता, इसे हल्के ढंग से कहें तो, बहुत सशर्त थी।

और आख़िरकार, हाथों वाली सामान्य यांत्रिक घड़ियाँ लंबे समय से अमीर घरों के रहने वाले कमरों में टिक-टिक कर रही थीं, लेकिन समस्या यह थी कि समुद्र में उनका उपयोग करने का कोई सवाल ही नहीं था!

ऐसी घड़ियाँ एक श्रृंखला पर भार द्वारा संचालित होती थीं, और गति को एक पेंडुलम द्वारा नियंत्रित किया जाता था। यह स्पष्ट है कि समुद्री परिस्थितियों में ऐसा तंत्र किसी काम का नहीं था।

हालाँकि, हम वस्तुतः पास में ही बंदूकधारियों से एक प्रतिस्थापन वजन खोजने में कामयाब रहे।

एक बंदूक के तथाकथित व्हील लॉक में, एक घुमावदार कॉइल स्प्रिंग द्वारा संचालित ग्रूव्ड व्हील द्वारा चकमक पत्थर से एक चिंगारी को मारा गया था; इसे लंगर तंत्र के साथ जोड़कर, एक ऊर्जा स्रोत प्राप्त करना संभव था जो पिचिंग के प्रति असंवेदनशील था। लेकिन पेंडुलम के बारे में क्या?

ह्यूजेन्स, हुक और अन्य
प्रौद्योगिकी का इतिहास ऐसे प्रसंगों से भरा पड़ा है जब किसी विशेष आविष्कार की प्राथमिकता को निश्चित रूप से स्थापित करना काफी कठिन होता है। विशेष रूप से, सच्चा आविष्कारक किसे माना जाना चाहिए - वह जो सबसे पहले उपकरण के सिद्धांत के साथ आया, या वह जो इसे व्यावहारिक रूप से लागू करने में कामयाब रहा?

क्रोनोमीटर के निर्माण का इतिहास इस अर्थ में बहुत सांकेतिक है।

1674 में, एक डच वैज्ञानिक ने पेंडुलम को बैलेंस व्हील से बदलने का प्रस्ताव रखा।

क्रिस्टियान ह्यूजेंस,

वैसे, यह वह हैयह वह था जो घड़ी के संचालन सिद्धांत - एंकर तंत्र, गियर स्पीड नियामक के साथ आया था। यह वही संतुलन है जो आप किसी यांत्रिक घड़ी को खोलने पर देखेंगे।

दुर्भाग्य से, यह पता चला कि केवल एक डिग्री के तापमान में बदलाव से ऐसी घड़ियों की गति धीमी हो जाती है या पेंडुलम घड़ियों की तुलना में 20 गुना अधिक तेज हो जाती है!

स्पष्ट है कि नाविक नौकायन की ऐसी अस्थिरता से संतुष्ट नहीं हो सकते थे।

निराशा इतनी बड़ी थी कि ह्यूजेंस ने समुद्री कालक्रम बनाने की अपनी योजना छोड़ दी।

ह्यूजेन्स के साथ लगभग एक ही उपकरण का निर्माण एक उत्कृष्ट भौतिक विज्ञानी द्वारा किया गया था, अंग्रेज रॉबर्ट हुक. लेकिन उन्होंने भी काम पूरा नहीं किया.

इस बीच, कालक्रम बनाने की राह में कठिनाइयाँ बढ़ती जा रही थीं।

यह पता चला कि वायु प्रतिरोध भी चाल की सटीकता को प्रभावित करता है!

घूमते हुए, संतुलन चक्र ने अपने चारों ओर हवा के भंवर बनाए, जिससे तंत्र की गति भी बदल गई...

आविष्कारकों के लिए हार मानने और छोड़ देने के लिए कुछ न कुछ था।

स्व-सिखाया गया दृढ़ता
यॉर्कशायर बढ़ई जिसने क्रोनोमीटर समस्या का समाधान किया जॉन हैरिसन, जाहिरा तौर पर, बस एनमैं यह नहीं जानता थाअधिकारियों ने इसे अघुलनशील माना, और इसलिए उन्होंने अपने पहले से ही अपनाए गए रास्ते का अनुसरण किया, अपने पूर्ववर्तियों की तरह ही चोटों और धक्कों को उठाया, लेकिन एक सच्चे ब्रितान की अटल दृढ़ता के साथ, बार-बार खोज फिर से शुरू की।

उनका पहला क्रोनोमीटर, एडमिरल्टी के लॉर्ड्स की उज्ज्वल आंखों के सामने प्रस्तुत किया गया, एक सरल उत्पाद था जिसका वजन 35 किलोग्राम था। इसमें कई पेंडुलम शामिल थे जो पिचिंग के प्रभावों की भरपाई के लिए विभिन्न विमानों में घूमते थे, जो हुक-ह्यूजेंस तंत्र की तुलना में एक कदम पीछे था।

यह आश्चर्य की बात नहीं है कि 1735 में किए गए परीक्षणों को शायद ही सफल कहा जा सके। "क्रोनोमीटर नंबर 1" से सुसज्जित, अंग्रेजी जहाज लिस्बन और वापस चला गया, और घड़ी की सूई 6 मिनट में खत्म हो गई, जो भूमध्यरेखीय अक्षांशों में दूरी के संदर्भ में 111 मील थी!

सावधानीपूर्वक विचार करने के बाद, हैरिसन ने इस डिज़ाइन के संशोधन को छोड़ दिया और एक टाइम-आउट लिया जो 25 वर्षों तक चला।

इस समय के दौरान, उन्होंने न केवल इस क्षेत्र में उनसे पहले किए गए सभी आविष्कारों को दोहराया, बल्कि उनमें मौलिक सुधार भी किया, फिर भी इसके लिए एक तंत्र बनाया।बी कुल मिलाकर, इसमें आज तक कोई महत्वपूर्ण बदलाव नहीं आया है।

1761 में, महामहिम का जहाज डेप्टफ़ोर्ड पोर्ट्समाउथ से जमैका के लिए रवाना हुआ।

हम इस बारे में बात करते हैं कि कैसे समुद्री कालक्रमों ने साम्राज्य बनाने में मदद की

समुद्र में निर्देशांक निर्धारित करना लंबे समय से कलाओं में सबसे महत्वपूर्ण रहा है। यदि कप्तानों ने 15वीं शताब्दी में तारों द्वारा जहाज के स्थान का अक्षांश और क्षितिज के ऊपर ध्रुव की ऊंचाई निर्धारित करना सीखा, तो देशांतर निर्धारित करने के लिए एक सटीक विधि की खोज अगली तीन शताब्दियों तक चली। और ये खोजें परमाणु बम के निर्माण की याद दिलाती थीं: जो दूसरों से आगे निकल जाएगा वह सबसे मजबूत बन जाएगा।

आख़िरकार, महान भौगोलिक खोजों का युग अभी-अभी समाप्त हुआ था, और प्रमुख यूरोपीय शक्तियाँ हर कीमत पर अपने लिए खुली भूमि को दांव पर लगाना चाहती थीं। उन दिनों व्यापार और शिपिंग का विस्तार उद्योग की तुलना में तेजी से हुआ: जब आप शानदार मुनाफे के लिए बस लूट सकते हैं, ला सकते हैं और बेच सकते हैं तो कुछ उत्पादन क्यों करें।

सबसे स्वादिष्ट उपनिवेश पश्चिम और पूर्व में थे, और वहाँ यात्रा करते समय देशांतर का ज्ञान अत्यंत आवश्यक था। कई जहाज़ अपने इच्छित गंतव्य से कुछ ही मील की दूरी पर पहुंचने से पहले ही मर गए, क्योंकि डर और जहाज़ पर विद्रोह के खतरे ने कप्तानों को वापस लौटने के लिए मजबूर कर दिया। तूफ़ान और कोहरे के दौरान तटीय चट्टानों से और भी अधिक टकराते हैं।

परिणामस्वरूप, 1714 में, अंग्रेजी संसद ने वेस्ट इंडीज और वापस यात्रा के दौरान 20 या 30 मील की त्रुटि के साथ देशांतर निर्धारित करने के लिए एक उपकरण या विधि बनाने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय प्रतियोगिता की घोषणा की।

देशांतर निर्धारण की सटीकता के आधार पर 10, 15, 20 हजार पाउंड स्टर्लिंग (उस समय भारी धनराशि) के पुरस्कार भी दिए गए। इस कानून के प्रस्तावों को स्वीकार करने और उन पर विचार करने के लिए देशांतर ब्यूरो बनाया गया, जिसके अध्यक्ष स्वयं भौतिकी के जनक आइजैक न्यूटन थे।

सर आइजैक न्यूटन

शुरू से ही, घड़ी का उपयोग करके देशांतर निर्धारित करने के दो तरीके थे: खगोलीय और यांत्रिक।

गैलीलियो गैलीली ने खगोल विज्ञान का समर्थन किया था, जिन्होंने अपने द्वारा खोजे गए शनि के चार उपग्रहों के ग्रहण काल ​​से देशांतर निर्धारित करने के लिए एक आम तौर पर अच्छी विधि बनाई थी। हालाँकि, कभी-कभी इटली में भी ऐसा करना संभव नहीं होता था, जहाँ बादल दुर्लभ मेहमान होते हैं।

हम समुद्र के बारे में क्या कह सकते हैं: सबसे पहले, हल्की सी हिलती हुई गति के दौरान, कम से कम शनि को दूरबीन से पकड़ने का प्रयास करें, उसके उपग्रहों का तो जिक्र ही न करें। जहाँ तक यांत्रिक विधि का सवाल है, समुद्री घड़ी की कल्पना करने के कई प्रयासों के बाद, न्यूटन ने उनका अध्ययन करने के बाद, 1714 में लिखा:

एक सटीक घड़ी का उपयोग करके आप देशांतर निर्धारित कर सकते हैं। लेकिन चूंकि जहाज निरंतर गति में है, गर्मी और ठंड में परिवर्तन का अनुभव करता है, आर्द्र और शुष्क हवा के संपर्क में है, और गुरुत्वाकर्षण बल विभिन्न अक्षांशों पर बदलता है, ऐसी घड़ी बनाना अभी तक संभव नहीं है, और यह संभावना नहीं है कि यह भविष्य में कभी भी होगा.

और फिर भी, पुरस्कार की अनसुनी बात ने उस समय के सर्वश्रेष्ठ दिमागों को तनाव में डाल दिया, और 1735 में, ब्रिटिश मास्टर जॉन हैरिसन (1693-1766) ने महान समुद्री क्रोनोमीटर एच1 "ग्रासहॉपर" बनाया।

समुद्री कालक्रम के निर्माता जॉन हैरिसन हैं। फोटो: http://www.rmg.co.uk

इसमें पेंडुलम की भूमिका दोनों सिरों पर गेंदों के साथ दो लंबे संतुलन लीवर द्वारा निभाई गई थी। बीच में एक-दूसरे से जुड़े हुए, उन्होंने विपरीत दिशाओं में दोलन करती हुई छड़ियों के साथ अक्षर X बनाया, जिससे पिचिंग का प्रभाव बेअसर हो गया। लीवर चार बैलेंस स्प्रिंग्स द्वारा संचालित होते थे। तापमान के अंतर की भरपाई पीतल और स्टील की छड़ों से की गई, जिनसे स्प्रिंग्स के सिरे जुड़े हुए थे।

जॉन हैरिसन का पहला समुद्री क्रोनोमीटर H1 ("ग्रासहॉपर"), 1735। फोटो: http://collections.rmg.co.uk

लिस्बन और वापसी की परीक्षण यात्रा के दौरान, "ग्रासहॉपर" ने बहुत सकारात्मक समीक्षा अर्जित की, और हैरिसन के आविष्कार के बारे में एक संदेश ग्रीनविच वेधशाला की रिपोर्ट में दिखाई दिया। हालाँकि, इन सबने संसद को हैरिसन को आवश्यक बोनस देने के लिए राजी नहीं किया; उन्हें केवल नए क्रोनोमीटर के निर्माण के लिए अनुदान प्राप्त हुआ;

एक कहानी है कि जॉन हैरिसन इस तथ्य के बारे में विशेष रूप से चिंतित नहीं थे कि उन्हें "ग्रासहॉपर" के आविष्कार के लिए पुरस्कार से सम्मानित नहीं किया गया था, क्योंकि उनके क्रोनोमीटर को गुप्त रूप से समुद्री लुटेरों ने हासिल कर लिया था, जिन्होंने उन्हें आवश्यक राशि से अधिक का भुगतान किया था।

गुरु ने जीवन भर अपने कालक्रम में सुधार किया। दूसरा क्रोनोमीटर H2 मध्यवर्ती स्प्रिंग्स के साथ आवेग को स्थिर करने के लिए एक उपकरण में पहले से भिन्न था।

इसमें हर आधे घंटे में दो कुंडल स्प्रिंग्स चालू हो जाते थे और टॉर्क हमेशा एक ही स्तर पर रहता था। इसके अलावा तंत्र में एक निरंतर बल मॉड्यूल के रूप में एक फ़्यूज़ था। उन्होंने H2 का परीक्षण नहीं किया क्योंकि स्पेन के साथ युद्ध चल रहा था, और एडमिरल्टी को डर था कि दुर्जेय रणनीतिक हथियार - क्रोनोमीटर - दुश्मन के हाथों में पड़ जाएगा।

यदि पहले "ग्रासहॉपर" को ग्रीनविच वेधशाला में रखा गया है, तो H2 और H3 का भाग्य इतना ज्ञात नहीं है (हालाँकि उनके तंत्र की संरचना का बहुत विस्तार से वर्णन किया गया है)। मुझे लगता है कि यहाँ समुद्री डाकू भी थे।

जॉन हैरिसन के समुद्री कालक्रम - H2 और H3। फोटो: http://collections.rmg.co.uk

और हैरिसन को फिर भी 1759 में H4 क्रोनोमीटर के लिए 20 हजार पाउंड का पुरस्कार मिला, जो पहले से ही हमारे द्वारा ज्ञात समुद्री क्रोनोमीटर के समान था - एक प्रकार का टेबलटॉप या बहुत बड़ी पॉकेट घड़ी।

जॉन हैरिसन का पहला समुद्री क्रोनोमीटर H1 ("ग्रासहॉपर") 1735। 1759 से पुरस्कार विजेता क्रोनोमीटर H4 के साथ। (केंद्र में)। फोटो: http://www.e-reading.club/chapter.php/103039/23/Hauz_-_Grinvichskoe_vremya_i_otkrytie_dolgoty.html, http://collections.rmg.co.uk

तंत्र को 10.5 सेमी व्यास वाले दो चांदी के मामलों में रखा गया था, डायल सफेद तामचीनी से ढका हुआ था; इस सफेद पृष्ठभूमि पर काले रंग से सजावट की गई थी। स्टील के घंटे और मिनट की सुईयों को नीले रंग से रंगा गया है; वहाँ एक केंद्रीय सेकंड सुई भी थी जो दो अन्य सुइयों के बीच घूमती थी। घड़ी भीतरी केस के पीछे एक छेद में फंसी हुई थी।

जॉन हैरिसन H4 समुद्री क्रोनोमीटर। फोटो: http://collections.rmg.co.uk

हैरिसन की समुद्री घड़ी नंबर 4, उनकी पहली तीन समुद्री घड़ियों के विपरीत, एक जिम्बल से निलंबित नहीं की गई थी, लेकिन जब जहाज लुढ़क रहा था, तो इसे एक नरम कुशन पर रखा गया था, और एक बाहरी केस और एक स्नातक चाप के माध्यम से इसकी स्थिति का पता लगाया गया था इसे इस प्रकार समायोजित किया जा सकता है कि यह क्षैतिज की ओर थोड़ा झुका हुआ हो।

स्वामी के पुत्र विलियम ने जमैका की यात्रा पर उनका परीक्षण किया। डेप्टफोर्ड 18 नवंबर 1761 को पोर्ट्समाउथ से रवाना हुआ और जब 61 दिन बाद पोर्ट रॉयल पहुंचा, तो एच4 केवल 9 सेकंड पीछे था!

एक सटीक घड़ी प्राप्त करने के बाद, रॉयल नेवी के कप्तानों ने अन्य शक्तियों के जहाजों पर भारी लाभ प्राप्त किया, और यह उस घड़ी के लिए धन्यवाद था कि जल्द ही महान ब्रिटिश साम्राज्य का उदय हुआ, जिस पर सूर्य कभी अस्त नहीं होता था।

यदि स्पेनियों, फ्रांसीसी और डचों को किसी मामले में दर्जनों बैरल ताजे पानी और भोजन का स्टॉक करने के लिए मजबूर किया गया था, तो अंग्रेजों ने, देशांतर के बारे में सटीक जानकारी रखने के बजाय, भोजन में "हेराफेरी" करने के बजाय बारूद, तोपों के अतिरिक्त बैरल का स्टॉक कर लिया। और तोप के गोले, जो, एक नियम के रूप में, लड़ाई के नतीजे को उनके पक्ष में तय करते थे।

लेकिन जॉन हैरिसन की सबसे महत्वपूर्ण योग्यता यह है कि उन्होंने अन्य सर्वश्रेष्ठ मास्टर्स में आत्मविश्वास पैदा किया: लारकम केंडल, थॉमस मुगे, जॉन अर्नोल्ड, पियरे लेरॉय, फर्डिनेंड बर्थौड, अब्राहम-लुई ब्रेगुएट। एंकर एस्केपमेंट के आविष्कार के साथ, क्रोनोमीटर और भी सटीक हो गए, और यूलिसिस नार्डिन ने सबसे बड़े निर्माता के रूप में प्रसिद्धि प्राप्त की।

जर्मन नौसेना को ग्लैशुटे से ए. लैंग और सोहने द्वारा समुद्री क्रोनोमीटर की आपूर्ति की गई थी। और जब सभी उपकरण, तकनीकी दस्तावेज़ीकरण के साथ, ज़ब्त कर लिए गए और सोवियत संघ में ले जाए गए, तो जल्द ही सोवियत जहाजों को एक तंत्र के साथ पोलजोत समुद्री क्रोनोमीटर मिलना शुरू हुआ जो एएलएस 48 कैलिबर की एक सटीक प्रतिलिपि थी।

और अब, जब जहाज के निर्देशांक स्वचालित रूप से जीपीएस उपग्रहों से जुड़े ऑन-बोर्ड कंप्यूटरों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, तो अनुभवी कप्तान किसी भी मामले में एक अच्छा पुराना यांत्रिक समुद्री क्रोनोमीटर रखना पसंद करते हैं।

लेख के लेखक:तैमूर बराएव

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समय को सटीक रूप से मापकर, एक ज्ञात निश्चित स्थान जैसे ग्रीनविच मीन टाइम (जीएमटी) और आपके वर्तमान स्थान पर समय। जब पहली बार 18वीं शताब्दी में इसे विकसित किया गया, तो यह एक बड़ी तकनीकी उपलब्धि थी, क्योंकि लंबी समुद्री यात्रा के दौरान इलेक्ट्रॉनिक या संचार साधनों के बिना नेविगेशन के लिए समय का सटीक ज्ञान आवश्यक है। पहला सच्चा क्रोनोमीटर एक व्यक्ति, जॉन हैरिसन का जीवन कार्य था, जिसमें 31 वर्षों तक लगातार प्रयोग और परीक्षण किया गया, जिसने समुद्री (और बाद में हवाई) नेविगेशन में क्रांति ला दी और खोज के युग और उपनिवेशवाद को तेज करने में सक्षम बनाया।

अवधि ठीक घड़ीग्रीक शब्दों से गढ़ा गया था कालक्रम(समय मान) और मीटर(काउंटर वैल्यू) 1714 में जेरेमी टकर द्वारा, जो उसी वर्ष देशांतर के कानून द्वारा स्थापित पुरस्कार के शुरुआती प्रतियोगी थे। हाल ही में यह उस घड़ी का वर्णन करने के लिए अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है जिसे सटीकता के कुछ मानकों को पूरा करने के लिए परीक्षण और प्रमाणित किया गया है। स्विट्ज़रलैंड में बनी घड़ियाँ "क्रोनोमीटर" शब्द तभी प्रदर्शित कर सकती हैं जब वे प्रमाणित हों।

कहानी

पृथ्वी की सतह पर किसी स्थान का निर्धारण करने के लिए अक्षांश, देशांतर और ऊंचाई जानना आवश्यक और पर्याप्त है। समुद्र तल पर परिचालन करने वाले जहाजों के लिए ऊंचाई संबंधी विचारों को स्वाभाविक रूप से नजरअंदाज किया जा सकता है। 1750 के दशक के मध्य तक, देशांतर की गणना में कठिनाइयों के कारण भूमि की दृष्टि से समुद्र में सटीक नेविगेशन एक अनसुलझी समस्या थी। नाविक दोपहर के समय सूर्य के कोण को मापकर अपना अक्षांश निर्धारित कर सकते हैं (अर्थात्, जब यह आकाश में अपने उच्चतम बिंदु, या चरमोत्कर्ष पर पहुंच गया हो) या, उत्तरी गोलार्ध में, पोलारिस (उत्तर सितारा) के कोण को मापकर क्षितिज (आमतौर पर शाम के समय)। हालाँकि, उनके देशांतर का पता लगाने के लिए, उन्हें एक समय मानक की आवश्यकता होती है जो जहाज पर काम करेगा। नियमित खगोलीय गतिविधियों का अवलोकन, जैसे कि बृहस्पति के प्राकृतिक उपग्रहों के अवलोकन पर आधारित गैलीलियो की विधि, आमतौर पर जहाज की गति के कारण समुद्र में संभव नहीं है। चंद्र दूरी विधि, मूल रूप से 1514 में जोहान्स वर्नर द्वारा प्रस्तावित, समुद्री कालक्रम के समानांतर विकसित की गई थी। डच वैज्ञानिक जेम्मा, फ्रिसियस रेनियर 1530 में देशांतर निर्धारित करने के लिए क्रोनोमीटर के उपयोग का प्रस्ताव देने वाले पहले व्यक्ति थे।

क्रोनोमीटर का उद्देश्य किसी ज्ञात निश्चित स्थान, जैसे ग्रीनविच मीन टाइम (जीएमटी) पर समय को सटीक रूप से मापना है। यह नेविगेशन के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है. स्थानीय दोपहर में जीएमटी जानने से नाविक को जहाज के देशांतर को निर्धारित करने के लिए जहाज की स्थिति और ग्रीनविच मेरिडियन के बीच समय के अंतर का उपयोग करने की अनुमति मिलती है। क्योंकि पृथ्वी एक स्थिर आवृत्ति पर घूमती है, क्रोनोमीटर और जहाज के स्थानीय समय के बीच के समय के अंतर का उपयोग गोलाकार त्रिकोणमिति का उपयोग करके ग्रीनविच मेरिडियन (0 डिग्री के रूप में परिभाषित) के सापेक्ष जहाज के देशांतर की गणना करने के लिए किया जा सकता है। आधुनिक अभ्यास में, एक नेविगेशनल पंचांग और त्रिकोणमितीय लुकअप टेबल नाविकों को क्षितिज के दृश्यमान किसी भी समय नेविगेशन के लिए सूर्य, चंद्रमा, दृश्यमान ग्रहों या 57 चयनित सितारों में से किसी एक को मापने की अनुमति देते हैं।

ऐसा क्रोनोमीटर बनाना जो समुद्र में विश्वसनीय रूप से काम कर सके, कठिन था। 20वीं सदी तक, सर्वश्रेष्ठ टाइमकीपरों के पास पेंडुलम घड़ियाँ थीं, लेकिन समुद्र में घूमने वाले जहाजों और पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण में 0.2% तक के बदलाव ने पेंडुलम के सरल गुरुत्वाकर्षण आधार को सिद्धांत और व्यवहार दोनों में बेकार बना दिया।

पहला समुद्री कालक्रम

इस शब्द का पहला प्रकाशित प्रयोग 1684 में हुआ था आर्कनम नवार्चिकम, कील प्रोफेसर मैथियास वासमुथ का सैद्धांतिक कार्य। इसके बाद 1713 में अंग्रेजी वैज्ञानिक विलियम डायरहम द्वारा प्रकाशित कार्यों में कालक्रम का और सैद्धांतिक विवरण दिया गया। डायरहम का मुख्य कार्य, भौतिक-धर्मशास्त्र या ईश्वर के सृजन कार्यों से उसके प्राणियों और गुणों का प्रदर्शन, और घड़ियों के संचालन में अधिक सटीकता सुनिश्चित करने के लिए वैक्यूम सीलिंग के उपयोग का भी सुझाव दिया। एक कार्यशील समुद्री क्रोनोमीटर बनाने का प्रयास 1714 में इंग्लैंड में जेरेमी टकर द्वारा और दो साल बाद फ्रांस में हेनरी सुली द्वारा शुरू किया गया था। सुली ने 1726 में अपना काम प्रकाशित किया एक ओर्लोगा आविष्कारक और कार्यकारी नाममात्र एम. सुल्ली, लेकिन न तो उनका और न ही टकर का मॉडल समुद्र की लहरों का सामना करने और जहाज़ की स्थिति में सटीक समय बनाए रखने में सक्षम था।

1714 में, ब्रिटिश सरकार ने समुद्र में देशांतर निर्धारित करने की एक विधि के लिए एक देशांतर पुरस्कार की पेशकश की, जिसमें सटीकता के आधार पर £10,000 से £20,000 (2019 के संदर्भ में £4 के संदर्भ में £2,000,000 मिलियन) तक के पुरस्कार शामिल थे। यॉर्कशायर के एक बढ़ई, जॉन हैरिसन ने 1730 में डिज़ाइन पेश किया और 1735 में स्प्रिंग्स से जुड़े काउंटर-ऑसिलेटिंग निलंबित बीम की एक जोड़ी पर आधारित एक घड़ी पूरी की, जिसकी गति गुरुत्वाकर्षण या जहाज की गति से प्रभावित नहीं थी। उनके पहले दो समुद्री क्रोनोमीटर, एच1 और एच2 (1741 में पूरे हुए), इस प्रणाली का उपयोग करते थे, लेकिन उन्हें एहसास हुआ कि उनमें केन्द्रापसारक बल के प्रति मौलिक संवेदनशीलता थी, जिसका मतलब था कि वे समुद्र में कभी भी पर्याप्त सटीक नहीं हो सकते थे। 1759 में उनकी तीसरी मशीन, जिसे H3 नामित किया गया था, के निर्माण में नए कुंडलाकार अवशेष और द्विधातु पट्टी और पिंजरे रोलर बीयरिंग का आविष्कार शामिल था, ऐसे आविष्कार जो आज भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, H3 के गोलाकार अवशेष अभी भी बहुत गलत साबित हुए, और अंततः उन्होंने बड़ी मशीनों को छोड़ दिया।

हैरिसन ने 1761 में अपने बहुत छोटे, H4 क्रोनोमीटर डिज़ाइन के साथ सटीकता की समस्याओं को हल किया। H4 एक बड़ी पांच इंच (12 सेमी) व्यास वाली पॉकेट घड़ी के समान दिखता था। 1761 में हैरिसन ने 20,000 पाउंड के पुरस्कार के लिए लॉन्गिट्यूड में एच4 प्रस्तुत किया। इसका डिज़ाइन एक तेजी से धड़कने वाले बैलेंस व्हील का उपयोग करता है, जो तापमान-क्षतिपूर्ति कॉइल स्प्रिंग द्वारा नियंत्रित होता है। ये सुविधाएँ तब तक उपयोग में रहीं जब तक कि स्थिर इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर्स ने किफायती मूल्य पर अत्यधिक सटीक पोर्टेबल घड़ियाँ बनाने की अनुमति नहीं दी। 1767 में काउंसिल ऑफ लॉन्गिट्यूड ने उनके काम का विवरण प्रकाशित किया श्री हैरिसन द्वारा टाइमकीपर के सिद्धांत .

आधुनिक कालक्रम

हैरिसन के H1 H4 सहित समुद्री क्रोनोमीटर का सबसे संपूर्ण अंतर्राष्ट्रीय संग्रह, रॉयल ऑब्ज़र्वेटरी ग्रीनविच, लंदन, यूके में स्थित है।

यांत्रिक कालक्रम

निर्णायक समस्या एक गुंजयमान यंत्र को ढूंढना था जो समुद्र में जहाज पर बदलती परिस्थितियों के कारण अपरिवर्तित रहा। एक स्प्रिंग द्वारा खींची गई बैलेंस बीम, जहाज की गति से जुड़ी अधिकांश समस्याओं का समाधान करती है। दुर्भाग्य से, अधिकांश बैलेंस स्प्रिंग सामग्रियों की लोच तापमान के साथ बदलती रहती है। हमेशा बदलते स्प्रिंग बल की भरपाई के लिए, अधिकांश क्रोनोमीटर अवशेष छोटे वजन को दोलन के केंद्र की ओर और दूर ले जाने के लिए एक द्विधातु पट्टी का उपयोग करते हैं, इस प्रकार बदलते स्प्रिंग बल से मेल खाने के लिए संतुलन की अवधि बदल जाती है। सामान्य तापमान पर इसकी निरंतर लोच के लिए एलिनवार नामक निकल-स्टील मिश्र धातु का उपयोग करके स्प्रिंग बैलेंस समस्या को हल किया गया था। आविष्कारक गिलाउम थे, जिन्होंने अपने धातुकर्म कार्य के लिए भौतिकी में 1920 का नोबेल पुरस्कार जीता था।

अवतरण दो उद्देश्यों को पूरा करता है। सबसे पहले, यह ट्रेन को आंशिक रूप से और संतुलन में उतार-चढ़ाव को पहले से रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है। साथ ही, यह घर्षण के कारण होने वाले छोटे नुकसान का प्रतिकार करने के लिए नगण्य मात्रा में ऊर्जा प्रदान करता है, जिससे दोलन संतुलन की गति बनी रहती है। पलायन वह हिस्सा है जो टिकता है। चूँकि दोलनशील संतुलन की प्राकृतिक प्रतिध्वनि क्रोनोमीटर के हृदय के रूप में कार्य करती है, क्रोनोमीटर एस्केपमेंट को संतुलन में यथासंभव कम हस्तक्षेप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कई निरंतर बल और व्यक्तिगत ट्रिगर तंत्र डिज़ाइन हैं, लेकिन सबसे आम हैं स्प्रिंग डिटेंट और ट्विस्ट डिटेंट। इन दोनों में, एक छोटा सा डिटेंट एस्केप व्हील को लॉक कर देता है और संतुलन को थोड़े समय के लिए पूरी तरह से गड़बड़ी से मुक्त होने की अनुमति देता है, कंपन के केंद्र को छोड़कर, जब यह कम से कम बाहरी प्रभावों के अधीन होता है। दोलन के केंद्र में, बैलेंस स्टाफ पर रोलर क्षण भर के लिए अवरोधक को विस्थापित कर देता है, जिससे एस्केप व्हील का एक दांत गुजर जाता है। फिर चलने वाला पहिया दांत अपनी ऊर्जा को बैलेंस स्टाफ पर दूसरे रोलर में स्थानांतरित करता है। चूँकि यात्रा का पहिया केवल एक ही दिशा में घूमता है, संतुलन को केवल एक ही दिशा में गति मिलती है। रिवर्स स्विंग पर, डिटेंट की नोक पर एक पासिंग स्प्रिंग रोलर को कर्मचारियों द्वारा अनलॉक करने की अनुमति देता है ताकि डिटेंट को हिलाए बिना आगे बढ़ सके। किसी भी यांत्रिक टाइमकीपर की सबसे कमजोर कड़ी एस्केपमेंट का स्नेहन है। जैसे-जैसे तेल उम्र या तापमान के माध्यम से गाढ़ा होता जाता है या नमी वाष्पीकरण के माध्यम से नष्ट होती जाती है, गति बदल जाएगी, कभी-कभी नाटकीय रूप से, क्योंकि पलायन में घर्षण बढ़ने के कारण संतुलन की गति कम हो जाती है। अन्य एस्केपमेंट की तुलना में लॉकिंग एस्केपमेंट का एक मजबूत लाभ है क्योंकि इसमें स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है। ट्रैवल व्हील से पल्स रोलर तक पल्स लगभग मृत अवस्था में है, अर्थात, थोड़ी सी चलती क्रिया के लिए स्नेहन की आवश्यकता होती है। पीतल और स्टील पर धातु में कम फिसलन घर्षण के कारण क्रोनोमीटर एस्केप व्हील और स्प्रिंग्स आमतौर पर सोने के होते हैं।

क्रोनोमीटर अक्सर अपनी दक्षता और सटीकता में सुधार के लिए अन्य नवाचारों को शामिल करते हैं। माणिक और नीलम जैसे कठोर पत्थरों का उपयोग अक्सर घर्षण को कम करने और ट्रूनियन और पलायन को कम करने के लिए धारण रत्न के रूप में किया जाता है। छोटे स्विंग सिरे पर वर्षों के भारी स्विंग अवशेषों से घिसाव को रोकने के लिए हीरे का उपयोग अक्सर निचले स्विंग सिरे के लिए एक टोपी पत्थर के रूप में किया जाता है। 20वीं सदी की तीसरी तिमाही में मैकेनिकल क्रोनोमीटर उत्पादन के अंत तक, निर्माताओं ने बॉल बेयरिंग और क्रोम-प्लेटेड टिका जैसी चीजों के साथ प्रयोग करना जारी रखा।

समुद्री क्रोनोमीटर में हमेशा एक पावर मेंटेनर होता है, जो क्रोनोमीटर को उसके घाव के दौरान चालू रखता है, और एक पावर रिजर्व यह इंगित करने के लिए होता है कि क्रोनोमीटर बिना घाव के कितने समय तक काम करता रहेगा। समुद्री क्रोनोमीटर अब तक बनी सबसे सटीक पोर्टेबल यांत्रिक घड़ियाँ हैं, जो प्रति दिन लगभग 0.1 सेकंड या प्रति वर्ष एक मिनट से भी कम की सटीकता प्राप्त करती हैं। यह एक महीने की समुद्री यात्रा के बाद 1-2 मील (2-3 किमी) के भीतर जहाज के स्थान का पता लगाने के लिए पर्याप्त सटीक है।