ศิลป์และศาสตร์แห่งการเดินเรือ – จากที่เรือรายงานสู่ที่เรือดาวเทียม (ตอนที่ ๑)

บทนำ

ด้วยเทคโนโลยีอันทันสมัยในปัจจุบัน นักเดินเรือสามารถหาที่เรือกลางทะเลเปิดไกลฝั่งได้อย่างง่ายดายและแม่นยำด้วยการอ่านค่าละติจูดและลองจิจูดจากหน้าจอเครื่อง GPS บนสะพานเดินเรือ นอกจากระบบหาที่เรือด้วยดาวเทียมหรือระบบจีพีเอสแล้ว อุปกรณ์สมัยใหม่อื่นๆ เช่นเข็มทิศไยโร วิทยุสื่อสาร เรดาร์ และเครื่องหยั่งน้ำ ได้ช่วยทำให้การเดินเรือเป็นเรื่องปลอดภัยและ ไม่ยุ่งยากเท่าในอดีต แต่กว่าจะมาถึงความสะดวกสบายและความปลอดภัยในปัจจุบันได้ ศิลป์และศาสตร์แห่งการเดินเรือได้ผ่านประวัติศาสตร์อันยาวนาน การพัฒนาศิลป์และศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเดินเรือจากอดีตมาจนถึงปัจจุบันนั้น ประกอบด้วยเหตุการณ์ที่น่าสนใจมากมาย ซึ่งนอกจากจะเป็นเกร็ดความรู้ทางประวัติศาสตร์สำหรับนักเดินเรือแล้ว ยังช่วยเตือนให้นักเดินเรือสมัยใหม่ได้ระลึกถึงอันตรายและความยากลำบากที่มีอยู่คู่กับชีวิตชาวเรือ แม้ว่าเครื่องมือช่วยในการเดินเรือจะถูกพัฒนามากขึ้นเพียงใดก็ตาม

การเดินเรือรายงานและเดินเรือชายฝั่ง

มนุษย์ตระหนักถึงความสำคัญและข้อได้เปรียบเชิงปริมาณของการขนส่งทางน้ำมาตั้งแต่ครั้งอดีตกาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสมัยที่การขนส่งทางบกยังไม่มีการพัฒนา แต่ถึงแม้ว่าความรู้ทางด้านดาราศาสตร์และแผนที่จะถูกบุกเบิกตั้งแต่สมัยกรีกหลายร้อยปีก่อนคริสตกาล นักเดินเรือ ในสมัยก่อนศตวรรษที่ ๑๒ ยังคงใช้เพียงวิธีการหาที่เรือรายงาน (DEAD RECKONING – DR) และที่เรือชายฝั่งเป็นหลักในการเดินเรือ การเดินเรือในสมัยนั้นมีความเป็นศิลป์มากกว่าศาสตร์เนื่องจากในสมัยนั้นยังไม่มีเครื่องมือต่างๆ ที่เหมาะสม เช่น เข็มทิศแม่เหล็ก เครื่องวัดดาว และนาฬิกาโครโนเมตร และนักเดินเรือต้องใช้การคาดคะเนที่ไม่เที่ยงตรงนัก โดยใช้วิธีการคาดคะเนระยะทางที่เรือเดินทางไปได้จากความเร็วและเวลา และใช้กระแสลม (ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงแน่นอนตามฤดูกาล) หรือการสังเกตดวงอาทิตย์และดาวต่างๆ ในการบอกทิศเมื่อเดินเรือในทะเลเปิดไกลฝั่ง นักเดินเรือในสมัยนั้นจึงไม่สามารถเดินเรือห่างฝั่งได้เป็นระยะเวลานาน

ต่อมาในศตวรรษที่ ๑๒ ชาวยุโรปได้เรียนรู้วิธีการประดิษฐ์เข็มทิศแม่เหล็กจากชาวจีน และเริ่มนำเข็มทิศแม่เหล็กมาใช้อย่างแพร่หลายในการเดินเรือ ประกอบกับเทคนิคการหาที่เรือรายงานได้ถูกพัฒนาขึ้นโดยการโยนวัตถุลอยน้ำลงข้างกราบและสังเกตความเร็วที่เรือเคลื่อนที่ผ่านระหว่างจุด ที่ทำเครื่องหมายสองจุดบนเรือ และต่อมาได้พัฒนาขึ้นเป็นการโยนท่อนไม้ที่ผูกเชือกเป็นปมลง ท้ายเรือ และนับจำนวนปมเชือกที่ปล่อยออกไปขณะใช้นาฬิกาทรายจับเวลา ซึ่งวิธีนี้เป็นที่มาของ การนับหน่วยความเร็วเรือเป็นนอต (knot – ปมเชือก)

ยุคแรกเริ่มของการเดินเรือดาราศาสตร์

หลักการของเส้นตำบลที่ท้องฟ้า (CELESTIAL LINE OF POSITION) ในเทคนิคการเดินเรือดาราศาสตร์สมัยใหม่ถูกค้นพบโดยบังเอิญในปี ค.ศ.๑๘๓๗ แต่ยุคแรกเริ่มของการเดินเรือดาราศาสตร์เกิดขึ้นพร้อมกับความรู้ทางคณิตศาสตร์และวิทยาการในยุคฟื้นฟูศิลปะวิทยา หรือยุคเรเนซอง (RENAISSANCE) ในศตวรรษที่ ๑๔ ในยุคนี้ได้เกิดความแพร่หลายของอุปกรณ์ในการวัดดาวแบบต่างๆ เช่น ASTROLABE และ QUADRANT ซึ่งการเดินเรือดาราศาสตร์ในสมัยนั้นนักเดินเรือจะใช้เครื่องมือเหล่านี้ในการคำนวนหาละติจูด โดยนำเรือให้อยู่บนละติจูดของเมืองท่าหรือเกาะที่ต้องการไปถึง จากนั้นจะถือเข็มตะวันตกหรือตะวันออกในทิศทางของเมืองท่าหรือเกาะไปเรื่อยๆ จนถึงเมืองท่าหรือเกาะนั้น

การหาละติจูดในซีกโลกเหนือเป็นสิ่งที่ทำได้ไม่ยากนักด้วยการวัดมุมสูงของดาวเหนือ (POLARIS) ดาวเหนือจะอยู่ที่ประมาณขอบฟ้าที่ละติจูด ๐ องศา (เส้นศูนย์สูตร) และอยู่เกือบตรงศีรษะที่ละติจูด ๙๐ องศาเหนือ (ขั้วโลกเหนือ) มุมสูงของดาวเหนือจึงใช้บอกละติจูดอย่างคร่าวๆได้ ส่วนในซีกโลกใต้ซึ่งมองไม่เห็นดาวเหนือ และไม่สามารถหาละติจูดด้วยวิธีดังกล่าวได้ นักเดินเรือจึงต้องหาวิธีใหม่ในการหาละติจูดโดยไม่ใช้ดาวเหนือ ในช่วงศตวรรษที่ ๑๔ – ๑๕ ซึ่งเป็นช่วงขยายตัวของการค้าขายระหว่างยุโรปกับเอเชีย ชาวโปรตุเกสได้คิดค้นวิธีหาละติจูดโดยไม่ใช้ดาวเหนือ ด้วยการวัดมุมสูงของดวงอาทิตย์ ขณะที่ดวงอาทิตย์กำลังผ่านเมอริเดียนที่มุมสูงสุด (MERIDIAN TRANSIT หรือ LOCAL APPARENT NOON) ซึ่งขณะนั้นดวงอาทิตย์จะอยู่ตรงทิศเหนือหรือใต้ของผู้ตรวจพอดี ผู้ตรวจสามารถคำนวณหาค่าละติจูดได้โดยใช้มุมสูงของดวงอาทิตย์ที่วัดได้ หากดวงอาทิตย์อยู่ตรงเส้นศูนย์สูตรตลอดเวลา การหาค่าละติจูดจะสามารถทำได้ด้วยวิธีคล้ายกับการหาละติจูดด้วยดาวเหนือ (ดวงอาทิตย์จะอยู่ตรงศีรษะที่เส้นศูนย์สูตร และอยู่ตรงขอบฟ้าที่ขั้วโลก) แต่เนื่องจากแกนหมุนของโลกเอียงและดวงอาทิตย์ไม่ได้อยู่ตรงเส้นศูนย์สูตร การหาละติจูดด้วยวิธีนี้จึงต้องแก้ค่ามุมของดวงอาทิตย์จากเส้นศูนย์สูตร (ค่า DECLINATION)

ในศตวรรษที่ ๑๒ – ๑๓ ซึ่งเป็นช่วงปลายยุคมืด ชาวยุโรปได้รู้จักกับเครื่องมือวัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้าเรียกว่า ASTROLABE จากชาวมุสลิมในระหว่างการขยายอำนาจของอาณาจักรอิสลามในยุโรป ส่วนประกอบหลักของเครื่อง ASTROLABE ประกอบด้วยแผ่นกลมหรือวงแหวนที่ทำเครื่องหมายขนาดมุมไว้โดยรอบ และแขนที่หมุนรอบศูนย์กลางของวงแหวนสำหรับใช้วัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้า เมื่อผู้ใช้เล็งปลายแขนทั้งสองข้างกับวัตถุท้องฟ้าก็จะสามารถอ่านค่ามุมได้จากเครื่องหมายขนาดมุมบนวงแหวนที่ปลายแขนชี้ โดยเวลาใช้งานจะแขวนตัววงแหวนไว้เพื่ออาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกถ่วงเครื่อง ASTROLABE ให้ได้มุมตั้งตรงกับพื้นโลกตลอดเวลา

เครื่องมือวัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้าอีกแบบหนึ่งที่เริ่มมีใช้ในช่วงศตวรรษที่ ๑๓ คือ QUADRANT ซึ่งเป็นเครื่องวัดมุมสูงอย่างง่ายที่อาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกเช่นเดียวกับ ASTROLABE โดย QUADRANT ประกอบด้วยแผ่นหนึ่งในสี่ของวงกลม (ชื่อ QUADRANT แปลว่าหนึ่งในสี่) ที่ทำเครื่องหมายขนาดมุมตามส่วนโค้ง และน้ำหนักถ่วงผูกอยู่กับมุมของแผ่นหนึ่งในสี่วงกลม ผู้ใช้ QUADRANT วัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้าโดยการเล็งด้านข้างของ QUADRANT กับดาวที่ต้องการวัด และอ่านค่ามุมจากเครื่องหมายบนด้านโค้งที่ตรงกับเชือกผูกน้ำหนัก

การที่ ASTROLABE และ QUADRANT ต้องอาศัยน้ำหนักและแรงโน้มถ่วงของโลกในการวัดมุม ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัดเมื่อมีการเคลื่อนไหว เช่น บนเรือที่โคลง (เครื่องมือทั้งสองแบบถูกใช้โดยนักดาราศาสตร์บนบกเป็นหลัก) และยังไม่มีการคิดประดิษฐ์เครื่องมือวัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้าที่เหมาะกับการใช้ในเรือไปอีกเกือบร้อยปี การเดินเรือรายงานจึงยังคงเป็นวิธีหลักในการเดินเรือห่างฝั่ง และใช้การเดินเรือดาราศาสตร์ประกอบเพื่อหาละติจูด

จะเห็นได้ว่า การเดินเรือในสมัยศตวรรษที่ ๑๒ – ๑๕ เริ่มมีความเป็นศาสตร์ขึ้นมาบ้าง แต่ก็ยังมีความเป็นศิลป์มากกว่าศาสตร์เนื่องจากขาดอุปกรณ์ที่เที่ยงตรง แต่ด้วยความต้องการเครื่องเทศและสินค้าจากเอเชีย การขยายอำนาจทางเศรษฐกิจและการเผยแผ่ศาสนาคริสต์ ทำให้มีนักเดินเรือจำนวนมากออกเดินทางเพื่อสำรวจและค้นหาเส้นทางใหม่ๆ และในยุคนี้ก็ได้มีเหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์ของการเดินเรืออยู่สองเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไล่เลี่ยกัน นั่นคือการเดินเรือข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก และการเดินเรือรอบโลกเป็นครั้งแรก

การค้นพบโลกใหม่ และการเดินทางรอบโลก

ในปลายศตวรรษที่ ๑๕ นักเดินเรือในโปรตุเกสชื่อคริสโตเฟอร์ โคลัมบัส ได้คิดแผนการที่จะออกเดินทางค้นหาเส้นทางไปยังทวีปเอเชียโดยการข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก แทนการอ้อมใต้ทวีปแอฟริกา ซึ่งเป็นเส้นทางปกติในสมัยนั้น โดยโคลัมบัสคำนวณระยะทางไปยังเอเชียได้ประมาณ ๓,๐๐๐ ไมล์

จากการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับภูมิศาสตร์และขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางโลกจากตำราสมัยกรีก ประกอบกับข้อมูลขนาดของทวีปเอเชียจากบันทึกสมัยปลายศตวรรษที่ ๑๓ ของมาร์โค โปโล  โคลัมบัสได้เสนอแผนดังกล่าวต่อกษัตริย์จอห์นที่สองแห่งโปรตุเกสเพื่อขอรับทุนสนับสนุน แต่กษัตริย์จอห์นที่สองไม่สนใจแผนของโคลัมบัส หลายปีต่อมาโคลัมบัสเดินทางไปยังเสปนและได้เสนอแผนการค้นหาเส้นทางไปยังเอเชียต่อพระราชินี ISABELLA และกษัตริย์ FERDINAND ใน ครั้งนี้แผนของโคลัมบัสได้รับการสนับสนุน (หลังจากที่เกือบจะถูกปฏิเสธ) โคลัมบัสออกเดินทางจากเสปน ในปลายปี ค.ศ.๑๔๙๒ (พ.ศ.๒๐๓๕ – ตรงกับสมัยสมเด็จพระรามาธิบดีที่ ๒ ในช่วงอยุธยาตอนต้น) ใช้เวลาเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกกว่า ๒ เดือน เป็นระยะทางกว่า ๔,๐๐๐ ไมล์ ซึ่งเกินกว่าระยะทางที่โคลัมบัสได้คำนวณไว้ล่วงหน้า แต่ที่จริงแล้วเขายังไปได้ไม่ถึงครึ่งของเส้นทางสู่เอเชียด้วยซ้ำ โคลัมบัสใช้วิธีเดินเรือรายงานเป็นหลัก (เช่นเดียวกับนักเดินเรือส่วนมากในสมัยนั้น) โดยเครื่องมือเดินเรือที่ โคลัมบัสใช้เป็นหลักคือเข็มทิศแม่เหล็ก และนาฬิกาทราย โดยถือเข็มไปทางตะวันตกและหาที่เรือรายงานจากการคำนวณความเร็วเรือทุกชั่วโมงด้วยนาฬิกาทราย จากหลักฐานปูมเรือเดินของโคลัมบัส โคลัมบัสได้ใช้ ASTROLABE เพื่อพยายามหาละติจูดอยู่สามถึงสี่ครั้งตลอดการเดินทาง แต่ผลออกมาไม่เป็นที่น่าพอใจนัก โคลัมบัสจึงไม่ได้หาที่เรือ ดาราศาสตร์อีกเลย โคลัมบัสเดินทางมาถึงหมู่เกาะบาฮามาส์ (ซึ่งเขาเรียกว่าหมู่เกาะอินเดียตะวันตก) ทางตะวันออกของคิวบาในปัจจุบัน และทำการสำรวจอยู่เกือบสามเดือน ในระหว่างการสำรวจเขาเสียเรือไป ๑ ลำ จากการเกยหินโสโครก จากนั้นจึงออกเดินทางกลับเสปนในเดือนมกราคมของปี ค.ศ.๑๔๙๓ ใช้เวลาเดินทางขากลับเกือบสองเดือน

ถึงแม้โคลัมบัสจะไม่พบเส้นทางไปยังทวีปเอเชีย การค้นพบแผ่นดินทางตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติกทำให้มีนักเดินเรือ และนักสำรวจจำนวนมากเดินทางข้ามมหาสมุทร แอตแลนติกเพื่อสำรวจโลกใหม่และค้นหาเส้นทางไปยังทวีปเอเชียผ่านโลกใหม่

หนึ่งในนั้นคือนักเดินเรือชาวโปรตุเกส ชื่อเฟอร์ดินาน แมเจลแลน (FERDINAND MAGELLAN) ๒๕ ปีหลังจากการข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกของโคลัมบัส หรือในปี ค.ศ.๑๕๑๗ (พ.ศ. ๒๐๖๐ – ยังคงอยู่ในสมัยสมเด็จพระรามาธิบดีที่ ๒) แมเจลแลนเสนอแผนการที่จะค้นหาเส้นทางลัดไปยังทวีปเอเชียโดยอ้อมทางใต้ของโลกใหม่ (หรือทวีปอเมริกาใต้ในปัจจุบัน) ต่อกษัตริย์ชารลส์ที่หนึ่ง (CHARLES I) แห่งเสปน โดยแมเจลแลนคาดการณ์ว่าเมื่อเดินทางอ้อมใต้โลกใหม่ไปแล้วเขาสามารถเดินทางไปถึงหมู่เกาะ เครื่องเทศ ซึ่งเป็นประเทศอินโดนีเซียในปัจจุบันได้ภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ แผนการเดินทางของแมแจลแลนเป็นที่สนใจของกษัตริย์เสปนเป็นอย่างมาก เนื่องจากในขณะนั้นโปรตุเกสกำลังควบคุมเส้นทางเดินเรือไปยังเอเชียผ่านทางทวีปแอฟริกา เสปนจึงต้องการเส้นทางไปยังเอเชียของ ตนเอง และกษัตริย์ชารลส์ที่หนึ่ง ได้มอบเรือจำนวน ๕ ลำ พร้อมลูกเรือ ให้กับแมเจแลน โดยมีข้อแม้ว่าแมเจลแลน (ซึ่งเป็นชาวโปรตุเกส) จะต้องใช้ลูกเรือชาวเสปนเป็น ส่วนใหญ่

แมเจลแลนออกเดินทางจากเสปนในปลายปี ค.ศ. ๑๕๑๙ แต่การค้นหาเส้นทางผ่าน แผ่นดินใหญ่ (แมเจลแลนนำเรือหลงเข้าไปในแม่น้ำและอ่าวปิดหลายครั้ง) และความหนาวเย็นของทะเลใกล้ขั้วโลกใต้ ทำให้แมเจลแลนเสียเวลาจนถึงปลายปี ค.ศ.๑๕๒๐ กว่าจะผ่านช่องแคบ (ซึ่ง ต่อมาตั้งชื่อว่าช่องแคบแมเจลแลน เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ) ออกสู่มหาสมุทรแปซิฟิก ซึ่งในระหว่างการเดินทางในช่วงต้นนั้นแมเจลแลนเสียเรือไป ๒ ลำ หลังจากที่ผ่านปลายใต้สุดของทวีปอเมริกาใต้ แมเจลแลนเดินทางร่วมสองเดือนโดยไม่เห็นฝั่งหรือเกาะเลย การที่แมเจลแลนใช้เวลาข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกนานกว่าที่ประมาณไว้มากทำให้ปริมาณอาหารและน้ำจืดไม่เพียงพอ ในระหว่างนี้แมเจลแลนสูญเสียลูกเรือไปอีก ๑๙ คน ในเดือนมีนาคม ค.ศ.๑๕๒๑ แมเจลแลนเดินทางมาถึง หมู่เกาะซึ่งเป็นประเทศฟิลิปปินส์ในปัจจุบัน ใช้เวลาข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกทั้งหมดกว่าสามเดือน

แมเจลแลนเสียชีวิตลงที่ฟิลิปปินส์จากการเข้าไปเกี่ยวข้องกับความขัดแย้งระหว่างคน พื้นเมือง แต่ถึงแม้จะเสียผู้นำใหญ่ไป ลูกเรือทั้งหมดก็รู้ว่าตนได้เดินทางมาถึงเอเชียแล้ว จึงได้เดินทางต่อไปยังหมู่เกาะเครื่องเทศ (อินโดนีเซียในปัจจุบัน) ก่อนที่จะกลับเสปนตามแผนเดิมของแมเจลแลนด้วยลูกเรือที่เหลืออยู่ ๑๑๕ คน กับเรือ ๒ ลำ (เรือลำที่สามถูกเผาทิ้งเนื่องจากจำนวนคนไม่พอที่จะเดินเรือทั้งสามลำ) ภายใต้การนำของ เซบาสเตียน เดลคาโน เมื่อถึงหมู่เกาะเครื่องเทศแล้ว เดลคาโนตัดสินใจที่จะแยกเรือทั้งสองลำ โดยให้ลำหนึ่งเดินทางต่อไปยังเสปนผ่านทวีปแอฟริกา ส่วนอีกลำเดินทางกลับทางเดิมผ่านทวีปอเมริกาใต้ ในที่สุดจากเรือทั้งหมด ๕ ลำ กับลูกเรือกว่า ๒๐๐ คน มีเพียงเรือ ๑ ลำ (ลำที่เดลคาโนนำผ่านทวีปแอฟริกา) กับลูกเรือ ๑๘ คนที่รอดกลับไปถึงเสปนได้ในเดือนกันยายน ค.ศ.๑๕๒๒ รวมเวลาเดินทางทั้งสิ้นเกือบ ๓ ปี

การพัฒนาเครื่องมือเดินเรือดาราศาสตร์รุ่นต่อมา

เครื่องมือเดินเรือดาราศาสตร์ในยุคของโคลัมบัสและแมเจลแลนต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกในการวัดมุมสูงของวัตถุท้องฟ้า จึงทำให้การวัดมุมบนเรือที่โคลงทำได้ไม่เที่ยงตรงนัก อย่างไรก็ดี นักดาราศาสตร์บนบกได้คิดค้นเครื่องมือวัดดาวที่ไม่ต้องอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกได้หลายสิบปีก่อนการเดินทางของโคลัมบัส เครื่องมือดังกล่าวคือ CROSS STAFF ซึ่งใช้หลักการตรีโกณในการวัดมุมระหว่างดาวสองดวง หรือระหว่างดาวกับขอบฟ้า โดย CROSS STAFF ประกอบด้วยไม้สองชิ้นวางเป็นมุมตั้งฉาก ไม้ชิ้นสั้นเป็นแขนหรือฐานของสามเหลี่ยมด้านเท่า และไม้ชิ้นยาวเป็นแกนหรือความสูงของสามเหลี่ยม ซึ่งทำเครื่องหมายบอกมุมไว้ตามความยาวของแกน CROSS STAFF ใช้วัดมุมระหว่าง ดาวสองดวงหรือมุมสูงของดาวโดยการเล็งแกนไปที่ตรงกลางระหว่างดาวสองดวง หรือระหว่างดาวกับขอบฟ้า แล้วเลื่อนแขนไปจนกว่าจุด สองจุดที่ต้องการวัดอยู่ตรงปลายแขนทั้งสองข้าง และอ่านค่ามุมจากตำแหน่งของแขนบนแกน

นักเดินเรือเริ่มใช้ CROSS STAFF บนเรืออย่างแพร่หลายในช่วงกลางศตวรรษที่ ๑๖ แต่เครื่องมือทั้งหมดที่กล่าวถึงยังมีปัญหาอีกประการหนึ่ง คือเมื่อจะใช้วัดมุมสูงของดวงอาทิตย์ ผู้ใช้งานจะต้องเล็งเครื่องมือไปที่ดวงอาทิตย์โดยตรง ซึ่งอาจทำให้ตาบอดได้ จึงได้มีการพยายามคิดประดิษฐ์เครื่องมือที่ผู้ใช้ไม่ต้องเล็งไปที่ดวงอาทิตย์โดยตรง ในปี ๑๕๙๕ จอห์น เดวิส ชาวอังกฤษ ได้ประดิษฐ์เครื่องวัดมุมสูงของดวงอาทิตย์ขึ้น โดยใช้หลักการตรีโกณเช่นเดียวกับ CROSS STAFF แต่ดัดแปลงให้ผู้ใช้งานหันหลังให้ดวงอาทิตย์ และเล็งแกนไปที่ขอบฟ้า กับเลื่อนแขนให้เงาของปลายแขนตรงกับปลายแกน โดยเรียกเครื่องมือใหม่นี้ว่า BACK STAFF (ต่อมานิยมเรียกเครื่องมือนี้ว่า DAVIS QUADRANT ตามชื่อของจอห์น เดวิส)

กว่าจะมาเป็นแผนที่เดินเรือยุคใหม่

เมื่อ ๒๐๐ กว่าปีก่อนคริสตกาล นักปราชญ์ ERATOSTHENES ชาวโรมัน ค้นพบว่าโลกกลมและใช้หลักการตรีโกณคำนวณรัศมีของโลกจากความแตกต่างของเงาในตำบลที่ต่างกัน ต่อมา PTOLEMY ได้ปรับปรุงการคำนวณของ ERATOSTHENES และนำมาประกอบการทำแผนที่ การคำนวณของ ERATOSTHENES ได้ผลใกล้เคียงกับรัศมีจริงของโลก แต่การ “ปรับปรุง” ของ PTOLEMY ทำให้รัศมีของโลกที่คำนวณได้เล็กลงและคลาดเคลื่อนไปจากความเป็นจริง (เป็นเหตุให้โคลัมบัสคิดว่าเอเชียอยู่ห่างไปทางตะวันตกเพียง ๓,๐๐๐ ไมล์) ไม่กี่ปีต่อมา HIPPARCHUS ได้ริเริ่มการใช้เส้นละติจูดและลองจิจูดในการแสดง ตำบลที่บนแผนที่ แต่ความรู้เกี่ยวกับภูมิศาสตร์และการทำแผนที่ในสมัยกรีกได้สาบสูญไปจากยุโรปไปเกือบพันปีในช่วงยุคมืด

จนกระทั่งในยุค เรเนซอง ความรู้ต่างๆ ในสมัยกรีกได้ถูกฟื้นฟูขึ้นอีกครั้ง ในสมัยนั้นชาวโปรตุเกสมีชื่อเสียงทางด้านการทำแผนที่ แต่แผนที่ในยุคนั้นยังมีปัญหาในการแสดงพื้นผิวทรงกลมลงบนระนาบแผ่นกระดาษ จนกระทั่งในปี ค.ศ.๑๕๖๙ (เกือบ ๕๐ ปีหลังจากการเดินทางรอบโลกของแมเจลแลน – ตรงกับช่วงเสียกรุงศรีอยุธยาครั้งที่หนึ่ง) เจอร์ราด เครเมอร์ (GERRARD KREMER) หรือเจอร์ราด เมอร์เคเตอร์ (GERARD MERCATOR) ได้คิดค้นการฉายภาพจากทรงกลมลงบนพื้นราบ โดยวิธีการฉายภาพดังกล่าวแสดงเส้นเกลียว (RHUMB LINE) เป็นเส้นตรงบนแผนที่ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากในการเดินเรือ ถึงแม้ว่าเส้นเกลียวจะมีระยะทางมากกว่าเส้นวงใหญ่ (GREAT CIRCLE) แต่การเดินเรือตามเส้นเกลียวทำได้ง่ายกว่าด้วยการถือเข็มคงที่ จึงเหมาะสำหรับการนำเรือด้วยเข็มทิศ (เส้นเกลียวคือเส้นที่ทำมุมคงที่กับเส้นละติจูดและลองจิจูด และจะวนเป็นเกลียวเข้าไปหาขั้วโลก) แผนที่แบบนี้เรียกว่าแผนที่เมอร์เคเตอร์ (MERCATOR PROJECTION) ซึ่งยังคงใช้เป็นแผนที่เดินเรืออยู่ในปัจจุบัน

กล้องส่องทางไกลและเซ็กส์แตนท์

ช่วงศตวรรษที่ ๑๗-๑๘ นับได้ว่าเป็นยุคทองของการพัฒนาทางฟิสิกส์ ดาราศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ผลงานของนักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์เช่น กาลิเลโอ (GALILEO GALILEI), เคปเลอร์ (JOHANNES KEPLER), เดคารต์ (RENE’ DESCARTES) และนิวตัน (ISAAC NEWTON) ทำให้การพัฒนาเครื่องมือเดินเรือในยุคนี้เป็นไปอย่างรวดเร็ว

ในปี ค.ศ. ๑๖๐๘ (พ.ศ.๒๑๕๑ – สมัยสมเด็จ พระเอกาทศรถ) ช่างทำแว่นชาวเนเธอร์แลนด์ชื่อ HANS LIPPERHY ได้ยื่นขอจดทะเบียนลิขสิทธิ์กล้องส่องทางไกลแบบหักเหด้วยการประกอบเลนส์นูน (CONVEX LENSE) และเลนส์เว้า (CONCAVE LENSE) เข้าด้วยกันในกระบอก แต่ LIPPERHY ไม่ได้รับลิขสิทธิ์ เนื่องจากมีผู้อ้างว่าตนเป็นคนคิดประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลหลายคนในเวลาไล่เลี่ยกัน ความไม่ยุ่งยากซับซ้อนในการผลิตทำให้กล้องส่องทางไกลแพร่กระจายไปทั่วยุโรปภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งปี ต่อมาในปี ค.ศ.๑๖๐๙ กาลิเลโอ ได้ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลกำลังสูง (กล้องโทรทัศน์) ขึ้น กาลิเลโอใช้กล้องดังกล่าวส่องดูวัตถุท้องฟ้าและเขียนบรรยายภาพพื้นผิวดวงจันทร์และอธิบายการค้นพบดวงจันทร์ของดาวพฤหัสเป็นคนแรก ในปี ค.ศ.๑๖๑๑

ต่อมา เคปเลอร์ได้แสดงให้เห็นว่าสามารถใช้เลนส์นูนสองชิ้นประกอบกันเป็นกล้องส่องทางไกลได้ อย่างไรก็ดี การพัฒนากล้องส่องทางไกลและกล้องโทรทัศน์แบบหักเหได้มาถึงทางตันในอีกไม่กี่ปีต่อมาเนื่องจากปัญหาของการเกิดปรากฏการณ์ ABERRATION (ปรากฏการณ์ที่แสงที่มีความยาวคลื่นไม่เท่ากันทำมุมหักเหผ่านตัวกลางไม่เท่ากัน ซึ่งเป็นหลักการเดียวกันกับการใช้ปริซึมแยกแสงออกเป็นสีรุ้ง) ทำให้ต้องใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสูงเพื่อลดปัญหาปรากฏการณ์ ABERRATION

แต่การใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสสูงทำให้ตัวกล้องมีขนาดความยาวมากไปด้วย ต่อมาเดคารต์ได้ใช้กฎของสเนล (WILLEBRORD SNELL) ว่าด้วยการหักเหของแสงและดัชนีหักเห อธิบายปรากฏการณ์ ABERRATION ในกล้องโทรทัศน์แบบหักเหและเสนอวิธีแก้ไขด้วยการใช้เลนส์ที่มีส่วนโค้งแบบไฮเปอร์บอลิคแทนที่เลนส์ที่มีส่วนโค้งแบบทรงกลม แต่นักทำเลนส์ในสมัยนั้นยังไม่มีความสามารถในการผลิตเลนส์แบบไฮเปอร์บอลิคได้ จนกระทั่งในปี ค.ศ.๑๖๗๒ (พ.ศ.๒๒๑๕ – ตรงกับสมัยสมเด็จพระนารายณ์) นิวตันได้ตีพิมพ์ผลงานว่าด้วยสเปกตรัมและการหักเหของแสง และสร้างกล้องโทรทัศน์แบบสะท้อน โดยใช้กระจกสะท้อนสองชิ้น (DOUBLE REFLECTING MIRROR) ประกอบด้วยกระจกโค้งที่ปลายกล้องทำหน้าที่สะท้อนแสงเข้าสู่กระจกเรียบขนาดเล็ก ซึ่งช่วยแก้ปัญหา ABERRATION ในกล้องโทรทัศน์แบบหักเหได้ หลักการใช้กระจกสะท้อนสองชิ้นหรือ DOUBLE REFLECTING MIRROR ของนิวตันนอกจากจะแก้ปัญหาของกล้องโทรทัศน์แบบหักเหได้แล้ว ยังเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนากล้องส่องทางไกลในยุคต่อๆมา

การประดิษฐ์เซ็กส์แตนท์หรือเครื่องวัดดาวในปัจจุบัน ในปี ค.ศ.๑๗๓๑ (พ.ศ.๒๒๗๔ – ตรงกับสมัยสมเด็จ พระเจ้าอยู่หัวท้ายสระในช่วงอยุธยาตอนปลาย) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ จอห์น ฮาดลีย์ (JOHN HADLEY) ได้ประยุกต์หลักการ DOUBLE REFLECTING MIRROR ของนิวตันมาประดิษฐ์เครื่องวัดดาว OCTANT โดย HADLEY ใช้หลักที่ว่ากระจกสะท้อนสองชิ้นมีขนาดเป็นครึ่งหนึ่งของมุมระหว่างวัตถุสองชิ้นที่สะท้อนผ่านกระจกนั้น สร้างเครื่องวัดดาว OCTANT ที่มีขนาดมุมเพียง ๔๕ องศา (หรือหนึ่งในแปดของ วงกลม – OCTANT แปลว่าหนึ่งในแปด) แต่สามารถวัดมุมได้ถึง ๙๐ องศา หรือเท่ากับ QUADRANT และในปีเดียวกัน ทอมัส กอดเฟรย์ (THOMAS GODFREY) ชาวอเมริกันได้ประดิษฐ์เครื่องวัดดาวที่สามารถวัดมุมได้ถึง ๑๘๐ องศา โดยใช้หลักการ DOUBLE REFLECTING MIRROR เช่นเดียวกัน แต่เครื่องวัดดาวของ GODFREY ไม่เป็นที่นิยมเท่าของ HADLEY เนื่องจากมีขนาดใหญ่เทอะทะและมีน้ำหนักมาก

ต่อมาในปี ค.ศ. ๑๗๕๗ จอห์น เบิร์ด (JOHN BIRD) ชาวอังกฤษ ได้ปรับปรุงเครื่องวัดดาว OCTANT โดยขยายขนาดมุมออกเป็น ๖๐ องศา (หรือหนึ่งในหกของวงกลม) ให้สามารถวัดมุมได้ถึง ๑๒๐ องศา เพื่อใช้วัดมุมระหว่างดวงจันทร์กับดาวฤกษ์หรือดาวเคราะห์อื่นๆ ในวิธีการหาลองจิจูดด้วยวิธี LUNAR DISTANCE (ซึ่งจะกล่าวถึงในบทต่อไป) เครื่องมือวัดดาวแบบของเบิร์ดก็คือต้นแบบของเซ็กส์แตนท์แบบที่มีใช้ในปัจจุบันนั่นเอง (เซ็กส์แตนท์แปลว่าหนึ่งในหก) ต่อมาถึงแม้ว่า เซ็กส์แตนท์ในปัจจุบันจะมีขนาดมุมมากกว่า ๖๐ องศา เพื่อให้สามารถวัดมุมได้กว้างขึ้น ชื่อเซ็กส์แตนท์ก็ยังคงใช้เรียกเครื่องมือวัดดาวแบบนี้อยู่

การหาลองจิจูดในทะเล

นักเดินเรือรู้จักวิธีหาละติจูดในทะเลโดยการวัดมุมสูงของดาวเหนือและดวงอาทิตย์ (หรือดาวฤกษ์ที่ทราบ DECLINATION) มานานนับพันปี แต่ก็ยังไม่มีเครื่องมือและวิธีการที่เหมาะสมสำหรับการวัดลองจิจูดในทะเลได้จนถึงศตวรรษที่ ๑๘ การหาละติจูดทำได้ไม่ยากนักเนื่องจากมุมสูงของดาวที่ใช้หาละติจูดไม่ขึ้นอยู่กับเวลาที่ทำการวัด แต่การหาลองจิจูดจำเป็นต้องใช้เวลามาตรฐานเข้ามาเกี่ยวข้อง เนื่องจากตำแหน่งของดาว ณ เวลาท้องถิ่น ๑๙๐๐ ที่ลองจิจูด ๑๐๐ องศา นั้นไม่ต่างจากตำแหน่งของดาว ณ เวลาท้องถิ่น ๑๙๐๐ ที่ลองจิจูดใดๆ วิธีการหนึ่งที่สามารถใช้หาลองจิจูดได้ คือการเทียบเวลาท้องถิ่นที่หาได้กับเวลามาตรฐาน (เช่น GMT) เนื่องจากใน ๑ วัน หรือ ๒๔ ชั่วโมง โลกหมุนรอบตัวเองได้ ๓๖๐ องศา ส่วนต่างของเวลาที่หาได้ ๑ ชั่วโมง จึงเท่ากับส่วนต่างของลองจิจูด ๑๕ องศา

อย่างไรก็ดี ในช่วงปลายศตวรรษที่ ๑๗ ถึงต้นศตวรรษที่ ๑๘ ยังไม่มีผู้ประดิษฐ์นาฬิกาที่สามารถเดินได้เที่ยงตรงบนเรือที่โคลง เนื่องจากในสมัยนั้นมีแต่นาฬิกาลูกตุ้มซึ่งใช้แรงโน้มถ่วงของโลกในการแกว่งลูกตุ้ม และการโคลงของเรือทำให้อัตราการแกว่งของลูกตุ้มไม่คงที่ ในยุคนี้นัก ดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์จึงได้พยายามคิดค้นวิธีหาละติจูดในทะเลโดยไม่ต้องใช้นาฬิกาเทียบเวลามาตรฐาน วิธีหนึ่งที่ใช้หาลองจิจูดได้โดยไม่ใช้นาฬิกาเทียบเวลามาตรฐานคือวิธี LUNAR DISTANCE ซึ่งใช้การวัดมุมระหว่างดวงจันทร์กับดวงอาทิตย์หรือวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ แต่วิธีนี้ต้องใช้การคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน และความคลาดเคลื่อนเพียงเล็กน้อยในการวัดมุมอาจทำให้ตำบลที่ผิดไปหลายสิบไมล์ วิธีนี้จึงไม่เป็นที่นิยมนัก และในปี ค.ศ.๑๙๐๗ ปฏิทินเดินเรือ (NAUTICAL ALMANAC) ก็ได้หยุดการตีพิมพ์ตารางสำหรับคำนวณหาลองจิจูดด้วยวิธี LUNAR DISTANCE

ในระหว่างปี ค.ศ. ๑๖๙๐ – ๑๗๐๗ ราชนาวีอังกฤษได้เสียเรือไปหลายลำจากความ คลาดเคลื่อนในการหาตำบลที่เรือ เป็นเหตุให้ทางรัฐบาลต้องการหาวิธีวัดหรือคำนวณลองจิจูดในทะเลสำหรับนักเดินเรือโดยเร็ว (ฝรั่งเศสและเสปนก็กำลังพยายามหาวิธีคำนวณลองจิจูดอยู่เช่นกัน) และในปี ค.ศ.๑๗๑๔ (พ.ศ.๒๒๕๗ – ตรงกับสมัยสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวท้ายสระในช่วงอยุธยา ตอนปลาย) รัฐบาลอังกฤษได้เสนอรางวัลถึง ๒๐,๐๐๐ ปอนด์ ให้กับผู้ที่สามารถคิดวิธีหาลองจิจูดได้ด้วยความแม่นยำภายใน ๓๐ ลิปดา (เทียบเท่าเวลาคลาดเคลื่อนไม่เกิน ๒ นาที) โดยวิธีดังกล่าวจะต้องเหมาะสมกับการใช้งานในทะเล

ทั้งนักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ต่างก็พยายามคิดค้นวิธีหาลองจิจูดเป็นเวลานับสิบปีเพื่อหวังเอาชนะเงินรางวัล ๒๐,๐๐๐ ปอนด์ แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จ จนกระทั่งหลายคนเชื่อว่าการหาลองจิจูดในทะเลอย่างแม่นยำเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ แต่ในที่สุดก็มีช่างทำนาฬิกาชาวอังกฤษชื่อ จอห์น แฮริสัน (JOHN HARRISON) ได้เสนอที่จะสร้างนาฬิกาที่สามารถเดินได้อย่างเที่ยงตรงบนเรือเพื่อใช้รักษาเวลามาตรฐานสำหรับเทียบเวลาหาลองจิจูด แฮริสันได้รับการศึกษาเพียงแค่จากการฝึกงานทำนาฬิกาจากบิดา แต่ด้วยความคิดริเริ่ม ความพยายาม และความชำนาญในวิชาชีพทำให้เขาสามารถแก้ปัญหาลองจิจูดได้สำเร็จ แฮริสันสร้างนาฬิกาลูกตุ้มแบบตั้งพื้นได้ตั้งแต่อายุ ๒๐ ปี และเขาสามารถแก้ปัญหาการยืดและหดตัวของก้านลูกตุ้มนาฬิกาตามอุณหภูมิด้วยการประดิษฐ์ก้านลูกตุ้มผสมทำด้วยเหล็กและทองเหลืองได้เมื่ออายุ ๓๔ ปี ต่อมาในปี ค.ศ.๑๗๓๕ (พ.ศ.๒๒๗๘ – ตรงกับสมัยสมเด็จพระเจ้าบรมโกศในช่วงอยุธยาตอนปลาย) แฮริสันได้นำนาฬิกาเรือนแรก ชื่อว่า H1 มาเสนอต่อคณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE โดยแฮริสันใช้เวลาสร้าง H1 นานถึง ๕ ปี ในการสร้างนาฬิกา H1 แฮริสันแก้ปัญหาแรงโน้มถ่วงกับอาการโคลงของเรือด้วยการใช้ ลูกตุ้มสองชุดและใช้สปริงในการควบคุมอัตราการแกว่งของลูกตุ้ม

ในปี ค.ศ. ๑๗๓๖ แฮริสันได้นำนาฬิกา H1 ไปทดลองบนเรือรบ HMS CENTURION และเรือรบ HMS ORFORD ซึ่งผลการทดลองออกมาเป็นที่น่าพอใจ แต่แฮริสันเห็นว่ายังสามารถพัฒนาต่อไปได้อีก ในปีต่อมาเขาจึงได้ขอรับเงินสนับสนุนจากคณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE เพื่อสร้างนาฬิกาเรือนที่สองให้เสร็จภายในสองปี โดยจะแก้ไขข้อบกพร่องของ H1 ให้เดินได้เที่ยงตรงมากขึ้นและมีขนาดเล็กลง

แฮริสันใช้เวลาเกือบสามปี ในการสร้าง นาฬิกาเรือนที่สอง (หรือ H2) ซึ่งใช้หลักการทำงานเดียวกับ H1 แต่มีขนาดใหญ่และหนักกว่า ความเที่ยงตรงของ H2 ยังไม่เป็นที่พอใจของแฮริสัน เนื่องจากการแกว่งของลูกตุ้มยังได้รับผลกระทบจากอาการโคลงของเรือ เขาจึงได้ใช้เวลาอีกเกือบ ๒๐ ปี เพื่อสร้าง H3 แฮริสันพบว่าแกนลูกตุ้มติดสปริงแบบเดิมไม่สามารถแก้ไขปัญหาเนื่องจากอาการโคลงของเรือได้ทั้งหมด จึงได้เปลี่ยนแกนลูกตุ้มเป็นแบบวงแหวน และได้เพิ่มแหวนแบริ่งเพื่อลดความเสียดทาน แต่ H3 ก็ยังไม่ประสบความสำเร็จในปี ค.ศ. ๑๗๕๕ แฮริสันขอรับเงินสนับสนุนจากคณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE อีกครั้ง เพื่อสร้างนาฬิกาเรือนใหม่อีกหนึ่งเรือน ในครั้งนี้แฮริสันเริ่มออกแบบ H4 ใหม่ทั้งหมด เนื่องจากเขาเชื่อว่าหลักการใช้สปริงเพื่อ ควบคุมการแกว่งของลูกตุ้มใน H1 ถึง H3 ไม่สามารถแก้ปัญหาเนื่องจากอาการโคลงของเรือได้อย่างสมบูรณ์

โดยแฮริสันได้ความคิดในการออกแบบ H4 จากนาฬิกาพกขนาดเล็กที่เขาใช้ในการตรวจสอบความเที่ยงตรงของ H3 โดยเพิ่มการปรับปรุงอีกเล็กน้อย ทำให้ H4 มีขนาดเพียง ๑๓ เซนติเมตร และมีน้ำหนักประมาณ ๑.๔๕ กิโลกรัม (H1 มีน้ำหนักกว่า ๓๐ กิโลกรัม) แฮริสันใช้เวลาสร้าง H4 นาน ๔ ปี และในปี ค.ศ.๑๗๖๑ วิลเลี่ยม แฮริสัน ซึ่งเป็นลูกชายของแฮริสัน ได้นำ H4 ไปทดลองบนเรือ DEPTFORD โดยเดินทางจากอังกฤษไปยังจาไมกา ผลการทดลองออกมาเป็นที่น่าพอใจ โดยนาฬิกา H4 เดินช้าไปเพียง ๕ วินาที ตลอดระยะเวลา ๒ เดือนในทะเล และต่อมาวิลเลี่ยมได้นำ H4 ไปทดลองในทะเลอีกครั้งในปี ค.ศ. ๑๗๖๔ ในครั้งนี้นาฬิกา H4 เดินช้าไป ๓๙ วินาที ซึ่งผ่านเกณฑ์ ๒ นาที ที่คณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE กำหนดไว้ในเงื่อนไขสำหรับเงินรางวัล ๒๐,๐๐๐ ปอนด์ แต่คณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE ยังไม่ยอมจ่ายเงินรางวัลให้กับแฮริสัน โดยตั้งเงื่อนไขเพิ่มเติมว่าแฮริสันจะต้องมอบนาฬิกา H4 ให้กับคณะกรรมการฯ พร้อมทั้งเปิดเผยหลักการทำงาน ภายในทั้งหมด และแฮริสันจะต้องสร้างนาฬิกาแบบเดียวกับ H4 อีก ๒ เรือน

ในปี ค.ศ. ๑๗๖๕ แฮริสันได้รับเงินรางวัลครึ่งแรกจำนวน ๑๐,๐๐๐ ปอนด์ หลังจากเปิดเผยการทำงานภายในของ H4 และมอบนาฬิกาให้กับคณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE ซึ่งคณะกรรมการฯ ได้มอบหมายให้ ลาร์คัม เคนดัล (LARCUM KENDALL) สร้างนาฬิกาเลียนแบบ H4 ขึ้น เคนดัลสร้างนาฬิกาเลียนแบบ H4 (เรียกว่า K1) เสร็จในปี ค.ศ.๑๗๖๙ พร้อมกับนาฬิกา H5 ของ แฮริสัน และในปี ค.ศ.๑๗๗๐ คณะกรรมการฯ ได้ทดสอบนาฬิกาทั้งสองเรือนจนเป็นที่พอใจ แฮริสันได้ขอให้คณะกรรมการฯ นับ K1 และ H5 เป็นนาฬิกา ๒ เรือน ตามเงื่อนไขใหม่ แต่คณะกรรมการฯ ยังยืนยันให้แฮริสัน (ซึ่งในขณะนั้นมีอายุ ๗๗ ปี) สร้าง H6 ก่อนจะได้รับเงินรางวัลที่เหลือ ในปี ค.ศ.๑๗๗๒ แฮริสันจึงเขียนจดหมายร้องเรียนถึงกษัตริย์จอร์จที่สาม แห่งอังกฤษ และได้รับเงินรางวัลที่เหลือในที่สุดในปี ค.ศ.๑๗๗๓ สรุปว่าแฮริสันต้องพยายามอยู่ถึง ๑๒ ปี หลังจากที่เขาสร้าง H4 จึงได้รับการยอมรับจากคณะกรรมการฯ ว่าเป็นผู้ที่แก้ปัญหาลองจิจูดได้สำเร็จ

ในขณะที่แฮริสันกำลังร้องเรียนต่อคณะกรรมการ BOARD OF LONGITUDE ในปี ค.ศ.๑๗๗๒ เจมส์ คุก (JAMES COOK) ชาวอังกฤษ ได้ออกเดินทางสำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกตอนใต้ พร้อมกับนำนาฬิกา K1 ของเคนดัลไปด้วย คุกมีชื่อเสียงในฐานะนักเดินเรือที่มีความเป็นชาวเรือสูง และเป็นที่ไว้วางใจของกษัตริย์ให้ทำการสำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกถึงสามครั้ง โดยการสำรวจในปี ค.ศ. ๑๗๗๒ เป็นการสำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกและการเดินเรือรอบโลกครั้งที่สองของคุก นอกจากนี้คุกยังเป็นกัปตันคนแรกที่เห็นความสำคัญของสุขอนามัยของลูกเรือ โดยเขาบังคับให้ลูกเรืออาบน้ำ และรับประทานผักและผลไม้เพื่อป้องกันโรคขาดสารอาหาร ซึ่งเป็นสาเหตุการตายอันดับต้นๆ ของลูกเรือเดินสมุทรในสมัยนั้น คุกเดินทางกลับมาถึงอังกฤษในปี ค.ศ. ๑๗๗๕ ตลอดการเดินทางสำรวจมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นเวลากว่าสามปี

คุกได้ใช้นาฬิกา K1 ในการหาลองจิจูดด้วยอัตราความ เที่ยงตรงเฉลี่ยไม่เกิน ๘ วินาที (เทียบเท่ากับระยะทางไม่เกิน ๒ ไมล์) การเดินทางสำรวจของคุกถือเป็นการใช้งานจริงของนาฬิกาเพื่อหาที่เรือในทะเลเป็นครั้งแรก และหลังจากที่คุกเดินทางกลับมาได้หนึ่งปี แฮริสันก็เสียชีวิตลงด้วยอายุ ๘๓ ปี

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s