什麼是航海鍾?航海鍾又稱航海天文鐘或精密鍾，是高精度、可攜帶的機械計時儀表。可以用來指示時刻、測量時間間隔、航海定位和野外天文觀測。
隨著科技進步、電子技術的發展及晶體振蕩器的普遍應用，走時準確的石英航海鍾逐漸取代了機械式航海鍾。但現代工藝航海鍾因其獨特蚱蜢時計的造型和賦予的歷史文化價值，已成為現代貴重的工藝收藏品。航海鍾發明近三百年來，歷經了古代航海鍾、現代機械、石英航海鍾、現代工藝航海鐘的變遷。
遠洋航海中，為了確定船在海面的準確位置及航向，必須測定經緯度。通過觀測太陽或者北極星的高度可以確定緯度，沒有任何天體能夠用來直觀地顯示經度的差異。因此航海家們只能依靠測量航速來估算自己的相對位置。從科學上講，經度問題可以換算為時間。地球每天(24小時)轉動一周是360度，每小時的時差就相當於經度15(360除以24)。因此，只要知道兩地的時間差異，就可以知道兩者之間的經度差了。
1707年，一支英國艦隊在戰勝了法國艦隊之後勝利返航，卻在途中遭遇大霧，迷失了方向，造成4艘戰艦撞上了海島沉沒，1500多名水手喪命的慘重損失。這件事再一次讓英國政府意識到尋找經度的重要性。1714年，隨著英國政府海上霸主地位的確立，解決航海經度的難題迫在眉睫，英國國會通過了《經度法案》(Longitude Act)，規定任何人只要能找出在海上測量經度的方法，便可以拿到2萬英鎊的獎金。荷蘭、西班牙、法國也已懸出類似的巨額獎金。
一位名叫「約翰·哈裡森」(John Harrison)的英國鐘錶匠，為了得到這筆2萬英鎊獎金，通過自己掌握的製造鐘錶的原理和技能，充滿信心開始研究製造航海鍾。他經過多年研製，1736年終於造出了第一臺航海鍾，後人把它命名為H1。這臺1米見方、重達42公斤的龐然大物採用了哈裡森發明的「螞蚱腿」裝置，即用兩根彈簧把兩個金屬鐘擺的兩頭連在一起，使鐘擺的擺動頻率擺脫了海浪顛簸的影響。哈裡森帶著H l進行了一次短途航海旅行，結果證明用它來測量經度比當時所有的方法都要準確。但是，哈裡森發現一些不足之處，想出了自己能改進的方法，1741年又製作了一臺H2。可還沒等H2完工，哈裡森又發現了一個致命缺點，便又開始製作H3。H3花了他19年時間， H1、H2和H3都是龐然大物，因為當時的鐘表界都認為只有大的鐘表才會準確。
一個偶然事件終於讓哈裡森意識到，小型高頻振子才是避免受環境影響的最佳辦法。他毅然決定推倒重來，開始製作H4。1759年，哈裡森終於造出了一塊直徑為13釐米，重1.45千克的比懷表大一點的航海表。這H4攜帶方便，準確性也大大提高了。「經度委員會」讓哈裡森的兒子帶著H4遠徵牙買加，經過8l天的海上航行，H4隻慢了5秒鐘，大致相當於3公裡，其誤差率遠小於「經度委員會」制定的最大限度。在國王的支持下，哈裡森終於在80歲時候拿到了全額獎金。
1769年，另一位鐘錶匠拉克姆·肯德爾在哈裡森H4的設計結構原理上製作出H4複製品，被稱為肯德爾K1，他又繼續製造出K2、K3，進一步完善了航海鍾，並都經受住了長時間的航海考驗，得到推廣應用。
為了表彰英國天文學家在這個領域裡的功績，1884年國際天文學界召開會議，正式把格林尼治皇家天文臺所在地定為本初子午線，也就是零經度。從此，地球被分成了東西兩個半球。如今普通人都可以很輕鬆地擁有衛星全球定位系統，哈裡森的4台鐘表，以及肯德爾的K1，現在都被格林尼治天文臺博物館收藏展出。
本文編輯：魏旭
來源：鄭和航海風雲榜