Vitrine 8: Tijdmeting en lengtebepaling - van zandloper tot chronometer
Het bepalen van de lengtegraad was eeuwenlang het grootste probleem van de zeevaart. In tegenstelling tot de breedtegraad, die relatief eenvoudig kon worden afgeleid uit de hoogte van de zon of de Poolster, vereiste de lengtegraad een nauwkeurige kennis van de tijd. Op zee bleek betrouwbare tijdmeting echter bijzonder moeilijk.
Eeuwenlang gebruikten zeevaarders zandlopers om vaste tijdsintervallen te meten, meestal een half uur. In combinatie met het log, waarmee de snelheid werd geschat, kon men zo de afgelegde afstand en de koers benaderen. Deze methode, dode-rekening genoemd, was bruikbaar maar onnauwkeurig en leidde op lange reizen tot grote fouten in de geschatte positie.
Het fundamentele inzicht dat tijd en lengtegraad met elkaar verbonden zijn, werd in de 16de eeuw helder geformuleerd door de Leuvense geleerde Gemma Frisius. In 1530 stelde hij dat men de lengtegraad kon bepalen door het lokale tijdstip — afgeleid uit de stand van de zon — te vergelijken met de tijd op een vast referentiepunt. Elk uur tijdsverschil komt overeen met 15 graden lengteverschil. Het probleem was echter dat men geen uurwerk bezat dat deze referentietijd betrouwbaar kon behouden tijdens een zeereis.
Mechanische slingeruurwerken werden o.a. door de Nederlander Christiaan Huygens vanaf de 17de eeuw aan boord gebracht, maar zij bleken te gevoelig voor schokken, temperatuurschommelingen en vochtigheid. Het theoretische inzicht van Frisius was correct, maar technisch nog niet uitvoerbaar.
De doorbraak kwam pas in de 18de eeuw met de ontwikkeling van de mariene chronometer. De Engelse uurwerkmaker John Harrison bouwde een reeks uiterst nauwkeurige uurwerken die ook op zee hun gang behielden. Door de chronometer in te stellen op de tijd van een vaste referentie, zoals Greenwich, en deze te vergelijken met de lokale middag, kon men eindelijk de lengtegraad betrouwbaar bepalen.
De combinatie van chronometer, sextant en nautische tabellen maakte veilige, wereldwijde navigatie mogelijk. Zo werd een idee dat in de 16de eeuw al theoretisch was uitgewerkt, uiteindelijk de sleutel tot de moderne zeevaart.
8.1
Nocturnal of Nachtwijzer, Ca. 1640
Maker:
Anoniem, UK
Collection:
NavigArte
Deze palmhouten nachtwijzer of ‘Nocturnal’ laat toe om aan de hand van de Poolster en twee extra sterren van de Grote of Kleine Beer (‘pointers of'Both Bears') het uur af te lezen. Daarnaast kan men op de achterzijde, die getoond wordt, de correctie aflezen die nodig is om met de Poolster de ‘latitude’ juist te kunnen berekenen.
8.5
Bronzen zandloper, 1812
Maker:
Edward Nairne, London
Collection:
NavigArte
Deze bronzen zandloper liep initieel 30 minuten en werd gebruikt op de HMS Amelia.
Dergelijke zandlopers gaven de wachtlooptijd aan: 1 ‘glas’ is 30 minuten, ‘8 glazen’ is dus 4 uur en staat gelijk met 1 wacht. Dan klonken er acht slagen met de scheepsbel.
8.6
Chronometer of Abraham-Louis Bréguet et Fils nr. 4859, 1830
Maker:
Bréguet et fils. Hgers ( Horloger) de la Marine Royale, Paris
Collection:
NavigArte
Belangrijke chronometer van één van de beste Franse chronometermakers.
Deze veer-aangedreven chronometer heeft een enkele loop- en Earnshaw veer-detent-ankergang op een apart platform, met bimetalen compensatiebalans en spiraalvormige veer, cilindrische balansgewichten en afstelschroeven, allemaal ondergebracht in een messing gegimballde kom.
8.8
Chronometer E. Dent Nr. 3047 , 1865-70
Maker:
E. Dent & Co “ successors to the late E.I. Dent & F. Dent, London
Collection:
NavigArte
Edward Dent was de maker van de Big Ben, na zijn overlijden in 1853 werd de Big Ben voltooid door zijn zoon Frederic Wiliam Dent en kwam het bedrijf in handen van zijn moeder Elisabeth Dent
8.9
De principiis astronomiae et cosmographiae, (enkel in derde editie van) 1553
Maker:
Gemma Frisius, Leuven
Collection:
NavigArte
In 1553 maakte Frisius in zijn werk 'De principiis astronomiae et cosmographiae' gewag van het gebruik van ‘een draagbaar uurwerk’ voor de bepaling van de lengtegraad op zee. Met andere woorden: het principe van de scheepschronometer was niet onbekend in de 16de eeuw.
8.10
Slingeruurwerk van Bernard Vander Cloesen, 1690
Maker:
Bernard Vander Cloesen, Den Haag
Collection:
NavigArte
Het enige dat men nodig had voor de lengtebepaling, zoals reeds door Gemma Frisius bepaald, was een goede klok, en die had Huygens juist uitgevonden met zijn Haagse slingeruurwerk met ‘wangetjes’. Het uurwerk moest nog wel zeewaardig gemaakt worden. Dat project heeft Huygens ook ter hand genomen, maar hij raakte verzeild in een eindeloze reeks bijkomstige problemen zoals de cardanische ophanging. Klokken van Severijn Oosterwijck en Vander Cloesen werden op zee uitgeprobeerd.
8.11
Opera Varia Christiaan Huygenii, 1724
Maker:
W.J. 's-Gravesande bij Vander AA, Leiden
Collection:
NavigArte
Eerste editie van de verzamelde werken van Huygens' belangrijkste werken over natuurkunde en wiskunde, onder meer de ringen van Saturnus, meetkunde, optica en over klokken en cardanisch opgehangen zeeklokken.
Realisatie
Partners & sponsors
