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“非洲土人竟然会炼钢！”
在锋利的铁矛偷袭下，殖民先驱开拓者吓了一大跳，没想到土人会织粗布外竟然会炼钢，只好暂时撤退了。几天后，在火药的威力下，土人弃矛而逃。几年后，整个非洲分别地被划进欧洲国家的版图，一串串的铁链把土人送上了拍卖场，一串串的奴隶上了船。
一望无际的海洋，黑奴们梦想着那年那月能再见家园，水手们想着要多少钱才能买到个好手表，船长想着航线的偏差，他把六分仪（Ｓｅｘｔａｎｔ）拿了出来，对向天空。黑奴心理纳闷着：“第一个白人到来时，也用那弓弧状东西射向天空，是不是什么诅咒仪式呢？”
坐，请坐，您请坐！我来给您倒杯咖啡，给您讲这个经纬度的故事，也就是六分仪和钟表的故事。您听说过“日不落帝国”，也听说过卖鸦片的东印度公司，但是您可能不知道帝国版图扩张跟六分仪和钟表的关系。当然，枪炮火药也很重要，这是后话，我们先说说六分仪吧。自从人们发现地球是圆的之后，旅行探险和航海为了定位，必须借助于天空星体的观测，１７３１年Ｈａｄｌｅｙ发明的六分仪简化了纬度的测量，他利用一个半透镜将水平线与旋转镜反射的星体对准，再由底下圆弧上的游标刻度读出星体仰角，参考星相位置表即可算出所在南北纬度。小时候，我读过一个美国穷小子勤奋学习的故事，他数学好，很会用六分仪，后来他上船打工逐渐地上爬造就，老时代的欧美理工学生很多会用六分仪，让我很羡慕，猜想那六分仪一定是个奥妙的宝贝。我后来进了大学读物理，学校里竟然连个六分仪也没有，真的有点失望，只好做做白日梦，梦想赚到很多钱，给学校捐献天文望远镜、六分仪、计算尺。真的是白日梦，无趣的教授在黑板上导他那无聊又无用的方程式，学生们还不如看着窗外往上爬的太阳。
图一： 19世纪初的六分仪
１８５６年，去非洲“传教”的探险家李文斯顿（Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎｅ）回到伦敦，他带回的非洲地理知识使他成为帝国英雄。在尼罗河探源等数次旅游中，他每到一地，即用六分仪和钟表确定当地经纬度，并用煮食水沸温度估算大气压和海拔高度。虽然他是个尊崇宗教美德、反对黑奴买卖的善心传教士，但其跨越非洲失踪被寻和测量维多利亚瀑布的新闻名声，地理游记写作等的广大影响，使得列强加紧对非洲的瓜分和掠夺。帝国海外大开发时代的钟表误差有限，属地版图绘制已经可以相当准确。钟表的准确度，影响到行军调兵、战争胜负，也直接关系到国家兴衰、科技发展。我们相信李文斯顿的手表是当时英国的最佳产品之一，皇家地理协会不可能让开路先锋用一个秒针不稳的手表。（按：李文斯顿得到数次奖励，其中有金表，他探险队的经费是国会批准的。）
图二：李文斯顿的六分仪和他给大众看的黑奴铁链
来，大家喝口咖啡，我们接着讲英国的时间钟表故事。地球自转２４小时，每一小时的时差就是整整的１５度经度差，只要能确定观测点当地时间（ｌｏｃａｌ ｔｉｍｅ）正午与伦敦正午的时差，乘以１５即是以伦敦为基准坐标的东西经度。经度的测定比纬度困难得多，为了避免海难的一再发生，并且维护各自的海权区域优势，英法西各国均寻求准确实用的经度测定办法。在陆上，人们可用木星四月常蚀现象等来测定时差，在航行中如何测定经度是当时的科技大挑战，各国精英们多多少少关注着这个项目。在牛顿等人主事下，英国成立了经度委员会（Ｂｏａｒｄ ｏｆ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ），１７１４年悬奖“寻求经度”两万英磅的“经度奖”，相当于现今１２００万美金以上，远比诺贝尔奖优厚。
木匠出身的哈里逊（Ｈａｒｒｉｓｏｎ）后来得到了这笔大奖，他的钟表采用了温度膨胀互补的双金属摆锤，他最后的作品是个直径五英寸的表，首次航试到牙买加岛的误差为一海里，１７６４年第二次的跨洋六星期航试误差低于十海里，准确度达到经度奖的得奖要求。由于英国经度委员会的成员偏好天文观测法，辛劳一生的哈里逊只得到一半奖金，最后的一半还是经“科学家”国王乔治三世的介入才得到的，哈里逊的故事被拍成了电影“Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ”，您可以到图书馆借来看。
图三： 获经度大奖的哈里逊表
六分仪和精准钟表的普及，造就了英国海权扩张和庞大商机。由于国际地图绘制多数采用英国系统，法国只好放弃经由巴黎的本初子午线（经度０度），１８８４年全球决议使用格林维治标准时间和时区，本初子午线订定经过检验钟表准确度的格林维治天文台，国际日期更新线定在经度１８０度的太平洋上。在哈里逊之后，英国钟表制造成了国际龙头老大，成千上万地行销全球，法国随即加强钟表制造能力，并采用近邻的瑞士原件来降低成本。因为弹簧钢材等必须从英国进口，瑞士悬奖鼓励本土货源，钢材奖金的效益和批量生产的工艺，很快地让瑞士成为世界钟表王国，瑞士表的产量直到石英电子时代才受到日本和香港廉价手表的威胁。
图四：1905年大英帝国版图(from MS Encarta)
１８２８年，英国经度委员会解散，它曾资助奖励了多项天文及机械的科技发展。法国的经度委员会仍则继续探讨时间分秒的测量问题，这些法国科学家中，最值得一提的是著名数学家庞加莱（Ｈｅｎｒｉ Ｐｏｉｎｃａｒｅ），他长任法国经度委员会主席，明白远距异地时钟同步和瞬时校对的问题，明白当地时间（ｌｏｃａｌ ｔｉｍｅ）在相对坐标系的物理意义，他是当时极少数明白罗伦兹转换（Ｌｏｒｅｎｔｚ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）的人之一，虽然相对论是由年青的爱因斯坦发现说明的。爱因斯坦是德国专利局的审阅人，他办公室对街就是挂了同步时钟的火车站，在那儿他提出了解释时空坐标的相对论。罗伦兹是１９０２年诺贝尔奖得主，爱因斯坦是１９２１年奖得主。诺贝尔奖和经度奖的数额并非该项科技对人类实质贡献的衡量，重要的是对该项科技承先启后里程碑的认知。是的，就算他们没发明温度补偿的时钟，没发明相对论，自然会有其他人发明出来相同相似或更好的东西，比两百多年前的宝石表更准的电子表现在只要几块钱，卫星定位ＧＰＳ的价码也降到大众化程度，可是，站在时间前端抢先探讨取得成果的人，才能争夺相关行业的局势控制权，并主导后续发展。
无烟火药的发明人诺贝尔在英法德各国建立了火药工厂，后来他清理所有产权，１８９５年遗嘱建立基金，将利息用来鼓励科学发展与世界和平，他是个善良伟大的人，明白炸药的最大用途是争夺区域霸权。（二战时纳粹扩建了诺贝尔德国原厂，员工达九千人，美国也应用了他的发明把那厂炸毁。）诺贝尔大额奖金的睿智远见，的确达到了对科学基础研究的引诱或推动。诺贝尔奖之外，各式各样发明奖成就奖也不少，但是针对特定实用问题的悬奖中，再没有经度奖那样巨大奖额的。
东方有个古国，历史上从来没有给工匠或读书人颁发过数额像样的发明奖，年前新闻报导说他们的科学院取消原先奖项，新设立“杰出科技成就奖”，“两年一评，没有一分钱的奖金。只是荣誉性的，和日常科研工作并不挂钩”。因为国家科技大奖连续多年出现空缺，他们认为这样就免于尴尬了。奖金累积生利息也可以嘛，英国的经度奖等了五十年才颁出去，人力飞行奖也等了十八年，人家都不认为是尴尬。跟民生经济效益直接有关的题目，难道连一项也不能主动悬赏提出？喔，不给一分钱的科技成就奖？如果只给荣誉不给钱是对的，那么人家诺贝尔奖额为什么不降低？
霸权与奴役的差别，是一分一秒相对快慢的时间问题。科技成就的引诱或推动，是不是奖励和报酬的问题？
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這一篇我喜歡﹐有知識﹐有內容。木匠出身的哈里遜﹐錄像我曾看過
原來以為英國可以有一位歌劇英雄了﹐結果還是不夠。