哦！她完美得無與倫比——

她可以同任何近代的女圣徒來比擬；

地獄的刁滑的權力不能施在她的身上，

她的守護神也中止了他的守備；

即使她的最細小的行動也很正確，

如同哈里森所制造的最精妙的時計一般。

——拜倫，《唐璜》50

人們對約翰·哈里森的早年生活知之甚少，因此，他的傳記作者們不得不像用細紗織布的紡織工一樣，根據(jù)不多的事實來拼湊出他生平的全貌。

不過，他生命中的那些精彩場面會讓我們聯(lián)想起其他一些傳奇人物，而他們鼓舞人心的事跡也為編寫哈里森的故事提供了極大的幫助。比如，哈里森因為對知識如饑似渴而刻苦自學，與之相仿，亞伯拉罕·林肯年輕時也曾出于同樣的目的在燭光下徹夜苦讀。他出身低微（甚至可能要算出身貧寒），卻憑著自己的創(chuàng)造力和勤奮而致了富，就像托馬斯·愛迪生和本杰明·富蘭克林一樣。如果不怕有類比過頭之嫌，哈里森的遭遇跟耶穌基督也有些類似：原來都是木工，并在默默無聞中度過了前30年，然后才因自己的思想而為世人矚目。

解決了“經(jīng)度問題”的那個約翰·哈里森，于1693年3月24日出生于英國約克郡，在家里5個孩子中排行老大。按當時的傳統(tǒng)習俗，他家給孩子取名時也很吝嗇，就用那么幾個常用的名字。因此，如果不借助紙和筆，都要分不清那么多個名叫亨利、約翰和伊麗莎白的人誰是誰了。具體來說，約翰·哈里森是這個或那個亨利·哈里森的兒子、孫子、兄弟和叔叔，而他的媽媽、姐姐、兩任妻子、唯一的女兒以及三個媳婦中的兩個又都叫做伊麗莎白。

他的第一個家大概是在一個叫諾斯特爾修道院（Nostell Priory）的莊園里。一個富有的地主擁有這個莊園，并雇用老哈里森當了莊園的木工兼看守。在約翰還很小的時候——大約是4歲左右吧，最遲也不晚于7歲——不知因為什么緣故，他們?nèi)野徇w到了林肯郡一個叫巴羅（Barrow）的村子。因為該村位于亨伯（Humber）河的南岸，所以又被稱作亨伯河上的巴羅。

在巴羅時，年輕的約翰跟父親學做木工。他不知從哪兒學了音樂，會拉一種老式的六弦提琴（viol），也曾在教堂敲鐘并為它們調(diào)過音，最后還當上了巴羅教區(qū)教堂的唱詩班指揮。（在多年以后的1775年，哈里森發(fā)表了《關于這種機械……的描述》，以闡述他的計時器的工作原理，文中就有一個附件詳細解說了他關于音階的基本理論。）

不知怎么回事，在約翰十幾歲時，大家就都知道了他渴望讀書。也許他曾大聲說出來過，也許他對弄懂事情的來龍去脈太著迷了，人們都能從他的眼神里看出來。不管實際情況到底怎樣，反正在1712年左右，來這個教區(qū)訪問的一位牧師對約翰的求知欲給予了鼓勵，并借給他一本珍貴的教科書——劍橋大學數(shù)學家尼古拉斯·桑德森（Nicholas Saunderson）的自然哲學系列講座的手抄講義。

在拿到這本書時，約翰·哈里森已經(jīng)能讀會寫了。他使用這兩項技能謄抄了桑德森的著作，在上面作了注解，還將自己這個抄錄本命名為“桑德森先生的機械學”。為了更好地理解運動定律的性質(zhì)，他認真地寫下每一個字，畫出每一張圖，并附上了圖片說明。在接下來的幾年里，他專注得像個圣經(jīng)學者，一遍遍地研讀這個抄錄本，并不斷地在書上添加自己的旁注，后來甚至還寫下了一些頗具見識的心得。自始至終，他的筆跡看起來整潔、小巧而有序，這也許表明了他是一個思想有條理的人。

雖然約翰·哈里森堅決地摒棄了莎士比亞，也從不允許這個詩人的作品出現(xiàn)在家里，但是牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》和桑德森的講義卻占有了一席之地，并對他往后的職業(yè)生涯很有助益，使他得以更好地把握自然界的規(guī)律。

1713年，還不足20歲的哈里森造出了自己的第一臺擺鐘。至于他為何要從事這項工作，以及他在沒有當過鐘表匠學徒的情況下怎么會有如此出色的表現(xiàn)，到現(xiàn)在還是一個謎。不過，他制作的這臺鐘現(xiàn)在還在。作為產(chǎn)品成型時期的遺跡，上面簽有姓名和日期的那臺鐘的運動機件和鐘面，現(xiàn)已由位于倫敦同業(yè)公會會所（Guildhall）的鐘表商名家公會51陳列在一個單間博物館的展覽柜里。

這臺鐘除了是由偉大的約翰·哈里森制作的這一點之外，還有一個非同尋常的特點：它幾乎完全是用木頭制成的。這是一臺由木匠制造出來的鐘表，它用橡木做齒輪，黃楊木做軸，并用少量的黃銅和鋼鐵提供連接和驅(qū)動。哈里森一向注重實際，頭腦又靈活，不管拿到什么材料，都能讓它們物盡其用。齒輪的木齒在正常的磨損下不會崩落，因為它在設計上有效地利用了堅硬的橡木中的紋理，保證了抗毀性。

歷史學家想弄明白，哈里森在加工自己的鐘表前，是否拆開過哪些鐘表進行一番研究。據(jù)傳說（可能是杜撰的），哈里森在幼年時生了一場病，他就是靠傾聽放在枕邊的一塊懷表的嘀嗒聲，才硬撐過來的。但是，誰也猜不出這個小男孩能從哪里弄來這么一個東西。在哈里森年輕時，時鐘和手表的價錢都挺高。而且，就算他家里買得起一塊懷表，他們也不一定知道上哪兒去買。18世紀前葉，在林肯郡北部一帶地區(qū)生活或工作過的知名鐘表匠，除了自學成才的哈里森本人之外，也找不出第二個了。

哈里森在1715年和1717年又造了兩臺幾乎一模一樣的木鐘。在它們造成之后的幾個世紀里，這些計時裝置的鐘擺和高高的鐘殼都丟失了，只有機芯部分保存了下來。唯一例外的是，這三臺鐘的最后一臺還有一塊木門殘片也流傳了下來，其大小跟一份法律文件差不多。事實上，門的背面真的貼有一份文件，而且看來正是這張紙為子孫后代保住了這塊軟木。如今，這張起過保護作用的紙，即哈里森的時差52表格，跟他的第一臺鐘一起，陳列在倫敦同業(yè)公會會所的展柜里。

這臺時鐘的使用者可以根據(jù)該表格，矯正太陽時間或“真實”時間（所謂的真太陽時，即日冕上顯示的時間）與人為的但更有規(guī)律的“平均”時間（所謂的平太陽時，即用一臺每24小時敲一次正午的時鐘所測出的時間）之間的差別。隨著季節(jié)的變化，太陽正午和平均正午之間的偏差會在一個容許范圍內(nèi)時大時小。如今，我們不再理會太陽時間了，而是簡單地以格林尼治平均時間為標準。但是，在哈里森生活的年代，日冕仍然在廣泛地應用。一臺好的機械時鐘還得和時鐘般的宇宙對時間，這可以通過使用一種叫“時差”的數(shù)學技巧來完成。哈里森在年輕時就弄懂了這些計算，而且他還親自進行了天文觀察，并獨自計算出了時差數(shù)據(jù)。

在對該轉換表的實質(zhì)進行概述時，哈里森手寫了一個標題“北緯53°18′巴羅村日出日落表；及鐘表準確時，長鐘擺與太陽之間應該且必定存在的偏差表”。53這段文字聽起來古怪有趣，部分原因在于它的表述方式太古老，部分原因則是它本身就含糊不清。據(jù)那些最崇敬哈里森的人說，他一直不知道怎樣以書面形式清楚地表達自己的意思。他寫出來的東西含混不清，就像“嘴里含著石子”的證人所作的口供。不管在他頭腦里產(chǎn)生的思想或在他的鐘表里實現(xiàn)的思想是怎樣地熠熠生輝，一經(jīng)他用語言表述出來，馬上就會黯然失色。他在自己發(fā)表的最后一部作品中，大致地描述了和經(jīng)度局打交道的整個過程。在講述這段令人很不是滋味的歷史時，他那沒完沒了的委婉啰唆風格真是得到了淋漓盡致的發(fā)揮——書中第一個句子就長達25頁，甚至連標點符號都不帶一個！

在個人交往方面，哈里森倒是直率得很。他不失時機地向伊麗莎白·巴雷爾求婚，并于1718年8月30日與她成親。第二年夏天，他們的兒子約翰降生了。后來，伊麗莎白在孩子不滿7歲的那個春天就因病去世了。

對于哈里森鰥居期間的私人生活，我們知之不詳。這是不足為怪的，因為他并沒有留下什么日記或信件，記述他這段時間的活動和憂慮。不過，他所處教區(qū)的記錄表明，他在伊麗莎白去世6個月后，又娶了一個比他小10歲的妻子。哈里森和他的第二任妻子伊麗莎白·斯科特于1726年11月23日結婚，并在一起共同生活了50年?；楹鬀]幾年，他們就生了兩個孩子。第一個孩子是生于1728年的威廉，他后來成了父親的捍衛(wèi)者和得力助手。至于第二個孩子——生于1732年的伊麗莎白，我們只知道她是在12月21日這天受洗禮的，除此之外一無所知。哈里森和前妻生的孩子約翰在18歲時就死了。

沒有人知道哈里森最初在什么時候又是通過什么途徑聽說了經(jīng)度獎金這件事。有人說：赫爾港（Port of Hull）離哈里森家不遠，就在北面五英里處；那是英格蘭的第三大港口，懸賞的消息肯定早就在那里炒得沸沸揚揚了；而隨便哪個海員或商人都可能將這個公告的內(nèi)容帶到亨伯河下游，并通過擺渡傳到河對岸去。

可以想見，哈里森在成長的過程中，對經(jīng)度問題一定很熟悉——那情形就像如今隨便哪個機靈的學童都知道人類急需治療癌癥的良方，也知道我們在核廢料處理方面并沒什么好辦法。經(jīng)度問題是哈里森生活的那個年代所面臨的一大科技難題。甚至在國會懸賞之前——至少在他獲悉有這筆獎金之前，哈里森似乎就已經(jīng)開始思考如何確定海上的時間和經(jīng)度了?？傊?，不管哈里森是否對經(jīng)度問題偏愛有加，他一直以來忙于從事的工作已為他解決這個問題作好了思想準備。

1720年左右，已成了當?shù)匾粋€小有名氣的鐘表匠的哈里森，被查爾斯·佩勒姆爵士（Sir Charles Pelham）請到他位于布羅克萊斯比莊園（Brocklesby Park）的府第，為新馬廄建造一座塔鐘。

于是，曾擔任教堂敲鐘人的哈里森受布羅克萊斯比塔的吸引，再次爬到了他熟悉的高空。不過，這一次不是去扯動鐘繩，而是設計制造一臺可以在高高的塔樓上向所有人忠實地播報正確時間的新儀器。

哈里森在1722年左右完成了這座塔鐘，它現(xiàn)在仍在布羅克萊斯比莊園里向人們報時。它已連續(xù)運轉了270余年——僅在1884年工人們對它進行裝修時，才短暫地停過一段時間。

從精美的外殼到無摩擦的齒輪傳動機構，處處都表明這座塔鐘的制作者是一位大師級的木匠。比如，這座鐘不用上油就能工作。它從來都不需要潤滑劑，因為那些需要潤滑的部件一般都采用一種會自己滲出油脂的熱帶堅木——愈瘡木（Lignum Vitae）雕刻而成。哈里森還小心地避免在鐘內(nèi)任何部件上使用鋼或鐵，以免在潮濕的環(huán)境下生銹。凡是需要金屬的地方，他都裝上了銅制部件。

在用橡木制造齒輪傳動機構時，哈里森還發(fā)明了一種新的齒輪。時鐘運轉輪系中的每一個齒輪就如同兒童畫里的太陽——木紋線從齒輪中心向齒尖輻射，就像用鉛筆直尺畫上去的一樣。為了進一步從結構上保證輪齒經(jīng)久耐用，哈里森特意選用了快速生長的橡樹木；這種樹樹干里的年輪一圈一圈間距較遠，包含了更多的新木，因而加工出來的木材紋理寬且強度高。（在顯微鏡下觀察，年輪部分跟空洞密布的蜂窩似的，而年輪之間的新木看上去則像是實心的。）在可以犧牲一點強度的其他部位，比如齒輪的中心部分，哈里森總是選用生長較慢的橡木，以減輕重量——年輪靠得越近的木頭，看上去木紋越多，掂起來也越輕。

哈里森對木材的精準認識在今天也許比較好理解，因為我們有了后見之明，而且還可以用X光來驗證他所做出的抉擇。回顧起來，還有一點也很明白，那就是當哈里森在布羅克萊斯比莊園的高塔上，采用不用上油的齒輪機構時，他已經(jīng)朝著制造航海時鐘的方向邁出了重要的一步。不用上油的時鐘在此之前絕對是聞所未聞的，而它跟過去造出來的任何時鐘相比，在海上進行精確計時的可能性卻要大得多。因為在航行的過程中，隨著氣溫的上升或下降，潤滑油會變稀薄或濃稠，從而導致時鐘走得過快或過慢，甚至完全停擺。

在制作別的時鐘時，哈里森跟弟弟詹姆斯進行了合作。詹姆斯比他小11歲，但跟他一樣，也是極好的工匠。在1725年至1727年之間，兄弟倆一起制作了兩臺落地式大座鐘。詹姆斯·哈里森用醒目的手寫體在這兩臺鐘上簽上了自己的名字，就簽在刷過漆的木質(zhì)鐘殼的外表面上。盡管鐘表史學家們誰也不懷疑約翰才是這兩座鐘的設計師和制作過程的主導者，可是里里外外哪里也找不到約翰·哈里森的名字。有記錄顯示約翰在日后生活中不乏寬宏大度的行為，據(jù)此判斷，他似乎是存心要幫年少的親弟弟一把，讓弟弟一個人將名字簽在兩人聯(lián)手創(chuàng)造出的作品上。

兩樣新奇的小玩意，確保了這些落地大座鐘能以幾乎完美的方式精確計時。哈里森這兩個精巧的發(fā)明后來被稱作“烤架”和“蚱蜢”。如果你到倫敦同業(yè)公會會所，還可以看到由哈里森兄弟制作的一臺鐘緊靠后墻安放著。從它外殼上的小玻璃窗往里看，就會明白這個叫“烤架”的小玩意從何得名。透過窗子就可以看到的那一截鐘擺，是由兩種不同金屬條相間合成的，很像用來烤肉的烤爐上的那些平行鋼條。這種“烤架”鐘擺真的耐得住冷熱，且不會有負面作用。

在哈里森生活的那個年代，多數(shù)鐘擺受熱會膨脹變長，因而在熱天里會擺得慢些。若遇冷，它們又會收縮，因而又會擺得快些，于是時鐘的走速就朝相反的方向變。每種金屬都會呈現(xiàn)出這種討厭的趨勢，只是程度不同而已，也就是說每種金屬都有自己獨特的熱脹冷縮率。哈里森將兩種不同的金屬條——黃銅條和鋼條——長短不同地組合在一起制成一個擺，就解決了這個問題。在溫度變化時，這些組在一起的金屬彼此抵消長度上的變化，因此鐘擺就不會擺得太快或太慢了。54

“蚱蜢”擒縱器55是對時鐘“起搏器”的“心跳”進行計數(shù)的器件，它的名字源于其中那些交叉部件的運動方式。這些部件運動起來，看著就像蚱蜢跳動時后腿的踢動一樣，不過是無聲無息的，也不存在深深困擾著已有擒縱器設計的摩擦問題。

哈里森兄弟利用星辰有規(guī)律的運動，對他們制作的“烤架——蚱蜢”時鐘進行了精確度測試。他們用自家窗戶的一條邊框和鄰居家煙囪柱的側影，作為自制天文跟蹤儀器上的十字準線，用于星星定位。夜復一夜，當給定的幾顆恒星跑出他們的視野范圍并消失在煙囪背后時，他們就記下時鐘的鐘點。因為地球的自轉，恒星消失的時間每晚剛好比前一晚提早了3分56秒（太陽時）。如果哪一臺鐘能夠跟這個恒星時間表同步，那就證明它和上帝創(chuàng)造的偉大天鐘一樣完美無缺了。

在所有這些深夜測試中，哈里森兄弟制作的時鐘在整整一個月里累計誤差都沒有超過一秒鐘。這讓當時世界上生產(chǎn)出的具有最高質(zhì)量的鐘表都相形見絀了，因為它們每天會有一分鐘左右的漂移。比哈里森鐘表所達到的非凡精度更絕的只有一件事，那就是這一前所未有的高精度竟然是由兩個鄉(xiāng)巴佬獨自創(chuàng)造出來的，而不是出自托馬斯·托姆皮恩56或喬治·格雷厄姆57之類的大師之手，盡管這些人在倫敦市區(qū)的鐘表制作中心擁有昂貴的材料和許多熟練的機械師。

哈里森晚年回憶道，到了1727年，獲得經(jīng)度獎金的愿景已促使他將精力轉向克服航海鐘里存在的特殊困難。他意識到，如果能將自己那些精巧的時鐘進行改造，使之適于海上使用，那他就可以名利雙收了。

他已找出了繞過潤滑劑問題的途徑，以無摩擦的機械在精度上達到了新高，并研制出了一種適合所有季節(jié)使用的鐘擺。他準備著手對付帶咸味的空氣和多風暴的海洋了。具有諷刺意味的是，哈里森看出：要獲得那20 000英鎊的獎金，他將不得不放棄他的“烤架”鐘擺而另辟蹊徑。

盡管“烤架”鐘擺在陸地上獲得了成功，但鐘擺畢竟是鐘擺，在翻騰的海面上，什么樣的鐘擺都會失靈。為了取代帶擺錘的分段擺桿，哈里森開始在頭腦中構想出一組有彈性的蹺蹺板，它們自成體系，相互平衡，因而經(jīng)得住最猛烈的海上顛簸。

經(jīng)過將近4年的不懈努力，他終于想出了這種令自己滿意的新穎裝置。然后，他就啟程前往200英里外的倫敦，打算將自己的計劃和盤托給經(jīng)度局。