7.Egy fogaskerékgyártó története

Tökéletes volt… Több! Páratlan!

Oly remek, ki képes versenyezni szenttel:

Látván, hogy itt kárt nem tesz a pokol,

Őrangyala nyugállományba ment el.

Percekre mindent pontosan tagol,

Az óra sem jár ily szabályos renddel;

                                  Lord Byron: Don Juan

                                  (Ábrányi Emil fordítása)

Oly keveset tudunk John Harrison életének korai szakaszáról, hogy életrajz-íróinak rendre fel kell cicomáznia a szikár tényeket.

Ezek a tények mindazonáltal olyan izgalmas elemeket fednek fel más legendás személyiségek életéből, hogy mégis nyújtanak bizonyos kapaszkodót a feladathoz. Például ugyanazzal az olthatatlan szomjjal vetette magát a tanulásra, mellyel Abraham Lincoln is, éjszakákat végigolvasva a gyertya lángja mellett. Ha nem is a nyomorból, de legalábbis szerény kezdetek után emelkedett a gazdagságba, mindeközben csak saját kreativitására és igyekezetére támaszkodva, ahogyan Thomas Edison vagy Benjamin Franklin is tette. És, nem akarván megkockáztatni, hogy túlfeszítsük a metafora kereteit, Harrison is ácsként kezdte, életének első harminc évét gyakorlatilag teljes ismeretlenségben élte le, mielőtt elképzelései magukra vonták volna a világ figyelmét.

John Harrison 1693. március 24-én született Yorkshire megyében, a család öt gyermeke közül a legidősebbként. Családja, a kor szokásainak megfelelően, olyan fukarul bánt a keresztnevekkel, hogy papír és ceruza nélkül szinte lehetetlen eligazodni a sok Henry, John és Elizabeth között. A John Harrison név kiszolgálta a gyermeket, az unokát, a testvért, sőt egyik vagy másik Henry Harrison nagybácsiját is; míg a későbbi órásmester édesanyja, húga, mindkét felesége, egyetlen leánya, és három menye közül kettő az Elizabeth névre hallgatott.

Első otthona valószínűleg egy Nostell Priory nevű uradalomban volt, melynek gazdag ura ácsként és gondnokként alkalmazta az idősebb Harrisont. Valamikor John kisgyermek korában - talán négyéves kora körül, de semmiképpen sem később, mint a hetedik születésnapja - a család ismeretlen okból elköltözött a hatvan mérföldnyire fekvő lincolnshire-i faluba, Barrow-ba, melyet Barrow-on-Humbernak is neveztek, miután az említett folyó déli partján feküdt.

Barrow-ban a fiatal John kitanulta apjától a famesterséget. Senki sem tudja, hol tanult zenét, de tény, hogy játszott violán, ő hangolta a templom harangjait, és némelykor átvette a parókia kórusának irányítását is. (Sok évvel később, 1775-ös publikációjában, az Egy leírás a mechanizmusokat illetően… című könyvben, ahol órái működését magyarázza, csak úgy mellékesen kifejti a zenei skálára vonatkozó radikális teóriáját is.)

Johnnal kapcsolatban tizenéves korában valahogy kipattant, hogy él-hal a könyvekért. Lehet, hogy ő maga említette, vagy talán a láz lángja, hogy megismerje minden dolgok működését, oly fényesen ragyogott a szemében, hogy mások is megláthatták. Akárhogyan is volt, 1712 körül egy lelkész látogatta meg a parókián, aki csak lovat adott John alá azáltal, hogy egy értékes szöveggyűjteményt kölcsönzött a számára - egy kéziratos példányt a cambridge-i egyetem matematikusának, Nicolas Saundersonnak a természettudományokról tartott előadás-sorozatáról.

Amikorra a könyvet keze közé kaphatta, John Harrison már kiválóan írt és olvasott. Mindkét készségének hasznát vette Saunderson munkájának tanulmányozásakor, amikor is elkészítette saját, jegyzetekkel ellátott példányát, melynek a Mr. Saunderson mechanikája címet adta. Leírt minden egyes szót, lerajzolt minden egyes diagramot, hogy minél jobban megértse a mozgás törvényeinek természetét. Újra és újra átrágta magát saját példányán, mint egy bibliatudós, és az elkövetkezendő évek során folyamatosan hozzáfűzte a margón saját megjegyzéseit és következtetéseit. A kézírás mindvégig takaros, apró és rendszerezett, ahogyan el is várjuk egy módszeres gondolkodású férfiútól.

Habár John Harrison esküvel tagadta meg Shakespeare-t, és soha nem engedte be a bárd munkáit a házába, Newton Alapelvei és Saunderson előadásai pótolták azok helyét, és egész életében többleterőt adtak neki a való világ természetének megértéséhez.

Harrison 1713-ban, még húszéves kora előtt fejezte be első ingaóráját. Hogy miért választotta éppen ezt a kutatási témát, és hogy hogyan volt képes bevégezni mindenféle órás képzettség nélkül, mindörökre rejtély marad. Viszont maga az óra fennmaradt. Szerkezete és számlapja - feldátumozott kövület a megelőző korokból - az órakészítők céhének egyszobás múzeumában látható, a londoni Guildhallban.

Nem számítva azt a tényt, hogy a nagy John Harrison konstruálta, az órának van egy egészen egyedi tulajdonsága: szinte teljes egészében fából készült. Valójában egy ács órája, tölgyfa kerekekkel és puszpángfa tengelyekkel, melynek összekötéséhez és meghajtásához kis mennyiségű rezet és acélt is felhasznált. A mindig praktikus gondolkodású és találékony Harrison azt az anyagot használta fel, ami a keze ügyébe esett, mégpedig nem is akárhogyan. A fogaskerekek fafogai normális használat esetén sohasem pattannak le, és ellenállnak a kopásnak, mert úgy tervezte meg, hogy kihasználják a büszke tölgy szálszerkezetének erejét.

A történészek gyakorta elmerengnek, milyen órákat, már ha egyáltalán voltak ilyenek, szedett szét és tanulmányozott Harrison, mielőtt megépítette volna saját szerkezetét. Egy kétes hitelességű történet úgy tartja, hogy egy gyermekkori betegségét akképpen vészelte át, hogy egy, a párnáján fekvő zsebóra ketyegését hallgatta. Azt mindenesetre senki sem magyarázza meg, hogy a falusi fiú hogyan tett volna szert egy ilyenre. Harrison fiatal korában az álló- és zsebóráknak meglehetősen borsos áruk volt. Még ha egy család meg is engedhette volna magának a luxust, hogy vegyen egyet, akkor sem igen akadt volna beszerzési helyre. A tizennyolcadik század elején Zincolnshire környékén az önképző Harrisont kivéve nem tevékenykedett egyetlen ismert órás sem.

Harrison 1715-ben és 1717-ben két újabb faórát épített, az elsővel szinte teljesen megegyező darabokat. Az elkészülésük óta eltelt évszázadok felemésztették ingáikat és magas fadobozaikat, így csak az órák szíve maradhatott ránk. Ez alól egyetlen kivétel egy nagyjából papírlap nagyságú faajtó, mely a trió utolsó darabjából származik. Ami azt illeti, egy valódi papírlap is fennmaradt - melyet az ajtó hátsó felére ragasztottak, és ami megóvta a puha fát a károsodástól -, rajta Harrison “időegyenlet” táblázatával. Ez a papírborító ugyanabban a guildhalli múzeumban található, ahol az első óraszerkezet.

A táblázat lehetővé tette az óra használójának, hogy korrigálja a különbséget a szoláris vagy “valós” idő (ami a napórán is megjelenik) és a mesterséges, ám jóval pontosabb “közép” idő (amit az órákkal mértek, melyek minden huszonnégy órában elütötték a delet) között. A diszparitás a napidő és középidő között egy mozgó skálán növekszik, illetve csökken az évszakok változásával. Napjainkban már nem fordítunk figyelmet a napidőre, és általánosan a greenwichi középidőt használjuk szabványként, de Harrison korában a napórákat még igen széles körben használták. Egy jó mechanikus órának együtt kellett működnie az óramű világegyetemmel és ezt egy matematikai ügyeskedésen, az időegyenleten keresztül érték el. Harrison nemcsak megértette  fiatal korában ezen számításokat, de saját asztronómiai megfigyeléseket is tett, és saját maga dolgozta ki az egyenlethez szükséges adatokat is.

Összefoglalva a konverziós tábla lényegét, Harrison kézírásos fejléce így szól: “A Nap kelésének és nyugvásának táblázata az 53. szélességi fokon és 18. percen fekvő Barrow-ban; szintúgy a különbözőségek, melyek lesznek az inga és a Nap járása között, ha az óra igazat mutat.” A leírás ízes hangzását egyrészt antikvitásának, másrészt a ködösítésnek köszönheti. Harrison, hasonlatosan az általa leginkább istenített tudósokhoz, sohasem fejezi ki magát világosan írásaiban, és mindig egy falusi íródeák stílusában adja elő mondandóját. Nem számít, mennyire briliáns ötletek formálódtak elméjében, vagy kristályosodtak ki óraszerkezeteiben, verbális leírásai nem tündökölnek ugyanebben a fényben. Utolsó megjelent munkájában, melyben körvonalazza a Földrajzi Hosszúság Bizottsággal való áldatlan kapcsolatát is, a szószaporítást olyan tökélyre fejleszti, hogy az első mondat huszonöt oldalon keresztül terpeszkedik anélkül, hogy egyáltalán érintené a lényeget.

Hogy mi nyíltan a tárgyra térjünk: Harrison ezután házassági ajánlatot tett Elizabeth Barrelnek, aki 1718. augusztus 30-án lett a felesége. Fiuk, John, a rákövetkező nyáron született meg. Elizabeth később betegségbe esett, és meghalt fiuk hetedik születésnapja előtt.

Az özvegy magánéletéről rendelkezésre álló információk szúkőssége magától értetődő életének e keresztútján, miután ő maga semmilyen naplót nem vezetett tevékenységéről vagy szorongásairól. A parókia könyveiben nyomára akadhatunk azonban, hogy hamarosan, Elizabeth halála után alig hat hónappal, máris új menyasszonyra talált, aki tíz évvel fiatalabb volt nála. Harrison második feleségével, Elizabeth Scott-tat 1726. november 23-án esküdött meg. Ötven évig tartó közös életük hajnalán két gyermekük született - William, 1728-ban, aki később apja jobbkeze és igazának harcosa lett, és Elizabeth, 1732-ben, akiről semmit sem tudunk, kivéve keresztelésének dátumát: december 21. John, Harrison első házasságából származó gyermeke mindössze tizennyolc éves korában meghalt.

Senki sem tudja hol és hogyan hallott Harrison először a földrajzi hosszúsággal kapcsolatos pályázatról. Némelyek azt mondják, hogy Hullból hallhatott felőle, mely csak ötmérföldnyire északra feküdt Harrison otthonától, és Anglia harmadik legnagyobb kikötője volt akkoriban. Onnan bármelyik hajós vagy kereskedő, aki kompon átkelt a Humberen, elvihette a kitűzött díj hírét.

Képzelhetjük, hogy akkorra mennyire tisztában volt Harrison a hosszúsági fok problémájával - ahogy bármelyik felkészült iskolás gyerek tudja napjainkban, hogy a rák még mindig gyógymód után kiált, és hogy nincs rá igazán lehetőség, hogy megszabaduljunk a radioaktív hulladéktól. Harrison korában a legnagyobb technológiai kihívást a földrajzi hosszúság jelentette. Úgy tűnik, hogy ő már akkor foglalkozott a tengeri időmérés és helymeghatározás problematikájával, mielőtt még a Parlament bármilyen díjat is tűzött volna ki ezért - vagy legalábbis még azelőtt, hogy ő erről tudomást szerzett volna. Akár forgolódtak e téma körül a gondolatai, akár nem, előbb olyan feladatokkal kellett megbirkóznia, melyek a későbbiekben nagyban hozzásegítették a helyes megoldás megtalálásához.

Valamikor 1720 körül, amikorra Harrison órakészítőként már szerzett magának bizonyos helyi reputációt, Sir Charles Pelham alkalmazásába fogadta, hogy építsen toronyórát Brocklesby Parkban fekvő vidéki kastélya új versenyistállója fölé.

A brocklesbyi torony hívogató feladat volt Harrison számára, aki a templomtornyok harangjait hangolva hozzászokott az ilyesfajta munkához. Csak most a harangozás helyett egy olyan szerkezetet kellett kiötölnie, mely karcsú tornyában fáradhatatlanul méri a napokat, közhírré téve a pontos időt, hogy mindenki láthassa.

A toronyóra, melyet Harrison 1722 körül fejezett be, a mai napig mutatja az időt Brocklesby Parkban. Szünet nélkül jár immár 270 éve - kivéve azt a rövidke időt, amikor 1884-ben a munkások megtisztogatták alkatrészeit.

Gyönyörűen faragott szekrényétől kezdve a súrlódásmentesen futó fogaskerékhajtásig minden építője mesterségbeli képességeiről árulkodik. Az óramű például olaj nélkül működik. Soha nincs szüksége kenésre, mert azok az elemek, melyek egyébként ezt igényelnék, egy guajafának nevezett trópusi fafajtából készültek, mely gyantaként zsiradékot enged ki magából. Harrison szándékoltan kerülte a vas vagy acél felhasználását, attól félve, hogy azok berozsdásodnak a nedves levegő hatására. Ha fémre volt valahol szüksége, akkor inkább a rézhez nyúlt.

Amikor a tölgyfából készült kerekekhez érkezett, Harrison feltalált egy új típusú fogaskereket. A meghajtás összes fogaskereke arra emlékeztet, ahogyan a gyermekek a napot rajzolják, miután a fa erei úgy ágaznak szét sugárirányban a kerekek középpontjától a fogak felé, mintha ceruzával és vonalzóval rajzolták volna fel őket; Harrison ugyanis azzal garantálta a fogak időtállóságát, hogy a kerekekhez mindig a gyorsan növő tölgyfafajtát választotta, melynek törzsén az évgyűrűk egymástól távolabb feküdtek. Ez a fajta kedvelt épületfaként is szolgált, mert az új fa magas százalékaránya rendkívül erőssé tette, (Mikroszkóp alatt tanulmányozva az évgyűrűk méhsejtre emlékeztetnek, míg a köztük lévő új fa teljesen tömör. ) Máshol, ahol Harrison hajlandó volt áldozatot hozni a könnyebbség kedvéért, és a tartósság ellenében, ott a lassan növő fajtához nyúlt: itt az évgyűrűk egymáshoz közel sorakoznak, amitől a fa erezettebb ugyan, de kevesebbet nyom.

Harrison határtalan anyagismerete talán még inkább becsülendő korunkban, amikor az utólagos éleslátás és a Röntgensugár könnyebbé tenne egy hasonló döntést. Visszatekintve nyilvánvaló, hogy a tengeri időmérő építéséhez szükséges első fontos lépést Harrison ott, a Brocklesby Parkban tette meg - amikor megszüntette az óraszerkezet kenésigényét. Egy olajozás nélküli óra, melyről mindaddig senki még csak nem is hallott, jócskán megnövelhette a tengeri időmérés esélyeit, miután a kenőanyagok a hőmérséklet váltakozásával sűrűsödtek vagy hígultak, végig az utazás során, hol késleltetve, hol siettetve az órát - és volt, hogy ettől az időmérő meg is állt.

További órái építéséhez Harrison összeállt James testvérével, aki ugyan tizenegy évvel fiatalabb volt nála, de hasonlóan hozzá, remek mesterember. 1725 és 1727 között a testvérek két hosszú dobozos avagy nagy ingaórát építettek, melynek festett előlapjain kövér írott betűkkel James Harrison neve szerepel. A John Harrison név nem tűnik fel sehol sem, se belül, se kívül, habár nincs olyan órásmester a földön, aki kételkedne abban, hogy John tervezte ezeket az órákat, és javarészt az építésük is az ő nevéhez köthető. John nagylelkűségének későbbi írásos bizonyítékait tekintve valószínű, hogy egy jó nagy lökést akart adni kistestvérének, amikor megengedte neki, hogy közös vállalkozásuknak ő arassa le a gyümölcseit.

Két szokatlan apróság tette lehetővé az órák számára, hogy szinte tökéletesen járjanak. Ezek a precíziós újítások a “rostély” és a “szöcske” neveket érdemelték ki. Ha keresztülnézünk a Harrison testvérek a Guildhall hátsó falának támasztott állóórája szekrényén elhelyezett parányi üvegnyíláson, megtudhatjuk, honnan kapta nevét a rostély. Az ingának az a része, mely az ablakocskán át látszik, két különböző fém egymást váltogató csíkjaiból áll, melyek olyan párhuzamosokat alkotnak, mint a hússütő rostély rúdjai. És ez a nőkompenzációs inga valóban ellenállt a hő hatásának.

Harrison korában a legtöbb inga kitágult a hőre, ezáltal meghosszabbodott, és melegben lassabban járt. Amikor a hideg hatására összehúzódott, gyorsabban mérte a perceket, így az ellenkező irányba döntötte romba az óra pontosságát. Minden fém ilyen zavaró tulajdonsággal bírt, miután minden fém tágult vagy zsugorodott, méghozzá a saját rátája szerint. Összekombinálva két különböző fém - a réz és az acél - hosszú és rövid csíkjait, Harrison egy csapásra megoldotta a problémát. Az egymáshoz láncolt fémek kiegyenlítették egymás hőtágulását, így az inga sohasem volt túl gyors, vagy túl lassú.

A szöcske gátlómű - az az alkatrész, mely az óra ütemét diktálta - az egymást keresztező komponensek mozgásáról kapta a nevét. Ezek úgy rúgtak, mint az elrugaszkodó rovar hátsó lábai, csendben, súrlódás nélkül; megszégyenítve az addig létező gátszerkezeteket.

A Harrison testvérek a csillagok reguláris mozgása alapján tesztelték rostélyosszöcskés órájukat. Házilagos asztronómiai berendezésük (mellyel a csillagok pozícióit meghatározták) hajszálkeresztje az egyik ablak keretfájából, és a szomszéd kéményének sziluettjéből állt. Minden éjjel feljegyezték azt az időt, amikor az adott csillagok a kémény mögül bekerültek a látómezejükbe. A Föld körforgása miatt egy csillagnak minden éjszakával 3 perc 56 másodperccel (napidő szerint) korábban kellett megjelennie, mint az előző éjjel. Bármely óra, mely képes ennek a csillagászi pontosságnak nyomába érni, érdemesnek bizonyulhat rá, hogy ugyanolyan tökéletesnek tartsák, mint Isten mennyei óraművét .

Ezeken az éjszakai teszteken a Harrisonok órája sohasem tévedett többet, mint egy másodpercet minden hónapban. Öszszehasonlításképpen: a legjobb minőségi órák, amit akkoriban gyártottak, legalább egy percet tévedtek naponta. Az egyetlen dolog, ami még annál is figyelemre méltóbb, hogy Harrison órái milyen kivételes pontossággal jártak, az a tény, hogy ezt a páratlan precizitást egy pár elszigetelten dolgozó falusi fickó követte el - és nem az olyan mesterek, mint például Thomas Tompion vagy George Graham, akik roppant drága anyagokat és képzett gépszerelők munkáját használták fel, az óragyártás fellegárában, Londonban.

1727-re azután, ahogy Harrison későbbi élete során visszaemlékezett rá, a kitűzött jutalom igézete végül a földrajzi hosszúság és a tengerészeti időmérés felé fordította a figyelmét. Ráébredt, hogy gazdaggá és híressé válhat, ha remekbe szabott óráit tengerbiztossá tudja tenni.

Addigra már túl volt a kenés kiküszöbölésén, súrlódásmentes mechanizmusával beállította a precizitás új szabványát, és kifejlesztett egy minden évszakban hibátlanul lengő ingát. Készen volt, hogy felvegye a küzdelmet a sós levegővel és a viharos tengerrel. Harrison akkoriban - ironikus módon - úgy látta, hogy el kell vetnie a kőkompenzációs ingát, ha meg akarja nyerni a 20 000 fontot.

Habár a rostély szerkezetű inga dicsőségesen megállta a helyét a szárazföldön, az inga akkor is csak inga maradt, és nem volt olyan inga, mely kibírta volna a háborgó óceánt. A hornyolt, ide-oda lengő, súlyzós végű pálcák helyébe Harrison egyre inkább olyan rugóval hajtott himbákat képzelt el, melyek a külső tényezőktől függetlenek, és ellenállnak a legvadabb viharoknak is.

Amikor az újszerű szerkezetet olyan részletességgel kidolgozta, hogy az megfelelt az ő igényei számára is - s ez majdnem négy évébe telt - elindult a majdnem kétszáz mérföld (320 km) távolságra lévő Londonba, hogy terveit előadja a Földrajzi Hosszúság Bizottságnak.