Lengegrad er vanskeligere enn breddegrad

Et av de viktigste problemene innenfor navigasjon ble først løst på midten av 1700-tallet. Da klarte John Harrison å bygge det første kronometeret (les: klokken) som klarte å holde tiden presist nok gjennom måneder på havet, til at man kunne bestemme hvor langt vest man var kommet ut ifra hvor når solen sto opp. Prinsippet er det samme som er opphavet til jet lag.

Problemet med å bestemme hvor langt nord/sør man er, altså å finne sin egen breddegrad, er langt enklere. Ekvator er nemlig fysisk veldefinert, siden det ligger i det planet hvor jorden roterer rundt sin egen akse. Man kan enkelt bestemme om man er på den nordlige eller sørlige halvkule, bare ved å se på om solen beveger seg mot høyre eller venstre over himmelen. Videre kan man bestemme hvor langt nord man er, ved å se hvor høyt solen står midt på dagen, og hvor lang tid det er fra soloppgang til solnedgang.

Det eneste problemet med å bestemme breddegrad er dermed å klare å måle solvinkelen nøyaktig nok, samt å gjøre noen forholdsvis enkle beregninger som gjerne kan tabuleres.

Øst/vest er langt vanskeligere, fordi det ikke er noe meningsfullt nullpunkt for lengdegrad. Britene definerte det til å gå gjennom London. Hadde de hatt muligheten, ville de også plassert nullpunktet for breddegrad i London, men dette er allerede veldefinert av jordrotasjonen. Kineserene mener den dag i dag at det er nettopp Kina som er midtens rike. Merkelig sammtreff.

Dermed har man ikke noen absolutte holdepunkter for å bestemme lengdegrad. Isteden må man bruke relativdifferanser. En av tidenes største matematiske begavelser, Gauss, forsøkte å løse problemet med utgangspunkt i Jupiters måner. Det fungerte nesten, men krevde teleskop, klarvær, presisjon, regning og gode tabeller.

Alternativet er altså å rett og slett ha en presis klokke og benytte seg av det at solen står opp tidligere i Beijing enn i London. Problemet er at man må ha en ganske ekstrem presisjon før det er noe særlig poeng. Det er om lag 40.000 km rundt jorden langs ekvator, som tilsvarer 24 timer forsinkelse i soloppgang. Hvert eneste sekund klokken din mister gir deg dermed ca en halv kilometers feilmargin.

John Harrison lyktes til slutt. Etter en skipsreise fra England til Jamaica, over 81 dager, var hans marine kronometer kun fem sekunder forsinket. Betydningen for sikrere sjøfart kan knapt overvurderes.