1707年10月，英国皇家海军旗舰“协会号”上正进行一场处刑。指挥官肖维尔一声令下，水兵被吊上绞刑架。他获罪只因前一晚跑去船长室，质疑肖维尔算错经度。

远洋航行靠经度和纬度定位，正常情况水手能借岸边参照物定经度。但12天前“协会号”陷入浓雾，多亏肖维尔经验丰富，船才没在两周内翻沉。在肖维尔眼中，水兵此时质疑，简直是要害全船人。

可谁能想到，仪式刚结束，船舱内的肖维尔就听到巨响，“谢菲尔德号”出事了。事实证明，水兵是对的。这场海难导致4艘军舰沉没，1000多名官兵丧生，肖维尔也未能幸免。

这场悲剧成了寻找经度的导火索，引发了一场影响深远的“经度之战”。

航海路上的“拦路虎”

测经度是个工程难题。地球24小时自转360度，当地时间比出发时间每快1小时，位置就在东边15度；反之则在西边15度。只要知道格林尼治时间和当地时间，就能算出经度。

确定当地时间容易，中午观察太阳最高时就是当地正午12点，但在海上获取准确格林尼治时间却极为困难。

18世纪制表工艺落后，机械表日误差达几分钟到十几分钟，用这样的表测经度，每天偏差1.5度，再加上船体颠簸和温度变化，误差更大。在海上待一个月，目的地能从墨西哥偏到夏威夷。

肖维尔身为海军上将，经历过诸多战争，连他都遭遇海难，其他航海队伍的状况可想而知。消息传回英国，船长们向政府施压，要求解决海上导航问题。于是，英国国会成立经度委员会，还请牛顿当顾问。

牛顿研究后提出时钟法和天钟法。时钟法就是造更准的表；天钟法是通过观测天象辅助计时，即找到一种每天能在海上观测的天文现象，格林尼治天文台算出其规律并编成星历表，航海时观测到相同星象，查表就能知格林尼治时间，进而算出时差，控制误差。

星辰与齿轮的较量

这两种方法在当时只是设想。按牛顿计算，靠一块表远洋精准导航，一天误差不能超3秒，这需将时钟精度提升300倍。天钟法的难点是找到每天可观测且规律明确的天象。

此前，开普勒提出月距法，伽利略提出木卫法，但都未成功应用于航海。经度委员会成立时牛顿已72岁，脑力衰退。在他建议下，委员会推出精度法案，悬赏能解决海上测经度问题的人。

法案颁布后，科学家分成天宗派和时宗派。一开始天宗派占上风，一方面他们的方法在陆地有成功先例，另一方面牛顿倾向于天宗派，尤其是月距法，他认为万有引力定律能算出月球运动规律。在牛顿影响下，经度委员会成员多为天文学家等，没有钟表匠。

而时钟派直到1730年，木匠哈里森才画出航海钟图纸。此前他和弟弟发明了一些装置，解决了钟的热胀冷缩和摩擦问题。

航海钟图纸

听说经度委员会悬赏后，哈里森决定研究海上计时。他发现海上颠簸影响单摆钟走时，便设计了平衡摆。但设计完成后，他没钱造钟，哈雷帮他引荐了钟表匠，哈里森得以造出原型机H1并试航成功。

不过他觉得H1不完美，继续改进出H2，又发现H2存在因船只转向离心力导致的误差，于是投入H3的研究，这一研究就是19年。

真相与公平的姗姗来迟

在哈里森研究航海钟时，天宗派取得重大进展：获得南半球星图，发明六分仪，算出月球表。1761年，天宗派和时宗派分别带着月球表和H4出海测试，都取得成功。

但上岸后，天宗派因月距法复杂未获奖，时钟派则被经度委员会以实验不严谨为由拒绝承认成果，这背后可能有布拉德利的干预，他是坚定的天宗派，不想让钟表匠获胜。

马斯基林接任天文台长后，对哈里森百般刁难，要求他上交航海钟和图纸，还锁起H4，做不严谨实验抹黑H4。哈里森父子写信给国王乔治三世控诉不公，并提出用H5再测试。乔治三世安排H5到御用天文台，亲自参与测试。10周后，乔治三世作证H5日误差小于1/3秒，符合奖金要求。

这场历经近70年的经度之战终于落幕。这场战争意义非凡，虽哈里森拿到奖金，但不能简单说哪方获胜。后来航海钟量产，月距法也不断优化，两者最终走向合作，成为航海标配。而且相关研究在其他科学领域也产生了深远影响，证明了未知并非不可战胜，而是探索世界的动力。