Die Jagd nach der exakten Uhrzeit

Am 22. Oktober 1707 befindet sich eine Flotte des Vereinigten Königreichs auf dem Weg von Gibraltar zurück nach England. Es regnet und stürmt die gesamte Fahrt über – was sich als fatal herausstellen wird. Die 21 Schiffe der Royal Navy, angeführt von Admiral Sir Cloudesley Shovell, segeln auf dem Atlantik Richtung Norden und sollen dann in den Ärmelkanal einbiegen, die Meeresstraße, die die britischen Inseln von Kontinentaleuropa trennt. Shovell befiehlt, den Kurs zu halten. Am Abend geschieht dann die Katastrophe – eine der größten Schiffskatastrophen in der Geschichte Englands.

Wie es dazu kam? Die Position wurde falsch berechnet, und statt Richtung Nordsee in den Ärmelkanal zu steuern, nimmt die Flotte unwissentlich Kurs auf die Felsen der Scilly-Inseln. Über 90 Felsen ragen hier vor der Südwestspitze Englands aus dem Wasser. Das erste Schiff, das an ihnen zerschellt, ist die »Association«, das Flaggschiff. An Bord: Admiral Shovell. Es dauert nur wenige Minuten, bis das Schiff vollständig untergeht. Der Besatzung bleibt keine Zeit, sich zu retten.

Nacheinander fahren noch drei weitere Schiffe gegen die Klippen, schlagen leck und sinken. Erst dann sind die anderen Schiffe gewarnt und können ihren Kurs gerade noch ändern. Mehr als tausend Seeleute sterben bei dem Unglück. Und sie sind bei Weitem nicht die einzigen Opfer, die die Inselgruppe im Laufe der Geschichte gefordert hat: Das Gebiet rund um die Scilly-Inseln ist unter den Seefahrern berüchtigt für seine gefährlichen Gewässer. Mehr als 800 Wracks befinden sich hier auf dem Meeresgrund, ein ganzer Schiffsfriedhof.

Das neue Unglück löst im Vereinigten Königreich Entsetzen aus. Das Land befindet sich mitten im Spanischen Erbfolgekrieg gegen Frankreich und Spanien, da verlieren sie durch einen Navigationsfehler – nicht etwa durch Kampfhandlungen – zahlreiche Matrosen und teure, wichtige Kriegsschiffe.

Aber was war die Ursache? Warum haben Shovell und seine Mannschaft ihre Position falsch berechnet? Schlechte Sicht war sicherlich einer der Gründe, aber auch bei klarstem Himmel und freiem Blick auf Sonne, Mond und Sterne hätten sie ihre genaue Position aus Breiten- und Längengrad nicht bestimmen können. Segelschiffe fahren nicht mit konstanter Geschwindigkeit über die Meere, weil sie vom Wind abhängig sind. Das macht genaue Aussagen über die bereits zurückgelegte Strecke oft unmöglich, insbesondere wenn weitere Navigationshilfen aufgrund von Stürmen, Wolken oder generell schlechten Sichtverhältnissen nicht zur Verfügung stehen.

Der Breitengrad lässt sich mithilfe des Polarsterns recht einfach bestimmen, der fällt nämlich zufällig fast mit der Polarachse der Erde zusammen. Alles, was für die Berechnung gebraucht wird, sind eine Formel, ein Instrument zur Höhenmessung der Mittagssonne und freie Sicht auf den Himmel. Der Längengrad hingegen lässt sich nicht so einfach bestimmen, weil ein Bezugspunkt fehlt.

Ein Problem, das sich allerdings mit der genauen Uhrzeit lösen lässt. Die Betonung liegt auf genau, also exakt, präzise, ohne große Abweichungen. Und davon sind die Uhrmacher um 1707 technisch noch meilenweit entfernt. Zumal auf See für das Messen der Uhrzeit an sich schon ungünstige Bedingungen herrschen: Es ist immer unruhig wegen der Wellen und die Temperaturen sind recht unbeständig. Doch warum lässt sich der Längengrad überhaupt mithilfe der Uhrzeit bestimmen? Das liegt daran, dass sich der Abstand zweier Orte durch den Vergleich der jeweiligen Ortszeiten errechnen lässt. Denn die Sonne wandert gleichmäßig von Osten nach Westen und steht an jedem Ort entlang des Längengrades gleichzeitig im Zenit. Wer sekundengenau die Zeitdifferenz des Sonnenhöchststands zu einem anderen Ort bestimmen kann, kann daraus die Entfernung berechnen – und damit auf den Längengrad schließen.

Die Uhrzeit wird also nach dem Ort des Startpunkts festgelegt. Fährt ein Schiff in London los, wird die Uhr nach der von der königlichen Sternwarte vorgegebenen offiziellen Zeit gestellt. Auf hoher See wird dann die Ortszeit der Schiffsposition bestimmt und mit der Londoner Ortszeit verglichen. Diese Berechnung funktioniert aber nur mit einer Uhr, die nach mehreren Wochen auf See keine Gangabweichung von mehreren Minuten aufweist.

Im Alltag der Menschen spielt damals eine sekundengenaue Uhrzeit allerdings noch keine große Rolle; über Jahrhunderte hinweg macht es keinen Unterschied, ob es im Nachbarort ein paar Minuten früher oder später ist. Die Uhrzeit ist daher lange Zeit auch nicht standardisiert. Das heißt, an allen Orten gilt noch eine lokale Zeit, die sich am Sonnenverlauf orientiert. Wer die exakte Uhrzeit wissen will, muss zur nächstgelegenen Sternwarte reisen. Manche hatten auch die Möglichkeit, sich die korrekte Uhrzeit in der Stadt zu kaufen. Heutzutage eine seltsame Vorstellung, wo doch Geräte, ob am Handgelenk oder in der Hosentasche, die die Uhrzeit auf Millisekunden genau anzeigen, allgegenwärtig sind.

Der Uhrzeitverkauf ist ein spezieller Service, den John Henry Belville ab 1836 in London anbietet. Er arbeitet am Royal Greenwich Observatory, der königlichen Sternwarte, durch die der Nullmeridian verläuft. Und genau dort wird die offizielle Uhrzeit berechnet. Belville stellt täglich ein Chronometer und beliefert anschließend seine Uhrzeit-Abonnenten, darunter etwa einige Uhrmacher. Ihnen sagt er gegen Gebühr die Uhrzeit. Später übernehmen seine Frau und seine Tochter Ruth Belville den Service – bis ins Jahr 1939, als Ruth, bekannt als »Greenwich Time Lady«, das Chronometer an den Nagel hing.

Das Chronometer bringt uns nun gewissermaßen zurück zum Ausgangspunkt dieser Geschichte, denn eine solche präzise Uhr steht Admiral Sir Cloudesley Shovell 1707 auf dem Weg von Gibraltar nach England noch nicht zur Verfügung. Die Ironie der Geschichte: Sie hätte ihm auch nichts genützt. Denn den Längengrad hat der Admiral tatsächlich korrekt bestimmt, aber da die Flotte aufgrund der bescheidenen Wetterlage seit über zehn Tagen keine Sterne mehr zu Gesicht bekommen hat, schätzt Shovell ihren Standort ein kleines Stück zu weit nördlich ein und vertut sich also im eigentlich leichter zu bestimmenden Breitengrad.

Dennoch ist die Schiffskatastrophe bei den Scilly-Inseln der Startschuss für die Entwicklung der präzisesten Uhr der Welt. 1712 wird durch Queen Anne das »Board of Longitude« einberufen, das zwei Jahre später erstmals zusammenkommt: eine Kommission bestehend aus hochrangigen Mitgliedern der Marine und Wissenschaftlern. Unter ihnen befindet sich auch der Präsident der Royal Society, was zum damaligen Zeitpunkt niemand Geringeres als Sir Isaac Newton ist – der vielleicht bedeutendste Wissenschaftler aller Zeiten. Das Ziel dieses Gremiums: eine Antwort auf das Längenproblem zu finden. Das Board of Longitude lobt ein Preisgeld aus, »nützlich und praktikabel« soll die Lösung laut Ausschreibung sein. Explizit von einer Uhr ist nicht die Rede, die Kommission ist offen für Ideen aller Art. Dreimal im Jahr treffen sich die Mitglieder und beraten über eingereichte Vorschläge. Das Preisgeld ist exorbitant: 20 000 Pfund soll die Person erhalten, die den Schiffsstandort mit einer Abweichung von weniger als 30 Seemeilen bestimmen kann. Das entspricht, inflationsbereinigt, einem Preisgeld von mehr als 3 Millionen Euro.

Diese hoch dotierte Ausschreibung ruft auch den bisher unbekannten Tischler John Harrison auf den Plan, der sich an die Arbeit macht, den ersten Zeitmesser zu bauen, der geeignet ist, auf hoher See den Längengrad zu ermitteln. Eine Aufgabe, die von nun an sein ganzes Leben bestimmen soll. Ob er am Ende erfolgreich ist und das Preisgeld einstreichen kann? Ein eindeutiges Jein!

Den Vorschlag, eine Längenuhr mit auf Reisen zu nehmen, die die Ortszeit eines Referenzortes anzeigt, hat bereits 1530 der Universalgelehrte Gemma Rainer Frisius vorgeschlagen, der außerdem Leibarzt von Kaiser Karl V. war. Aber weder 1530 noch 1714 gibt es eine Uhr, die nach mehreren Wochen Wellengang und unter ständigen Temperaturschwankungen die Zeit noch mit der notwendigen Genauigkeit anzeigt.

Lässt sich ein so präziser Zeitmesser also überhaupt konstruieren? Die Längengradkommission ist skeptisch – und wird es lange Zeit bleiben. Mechanische Uhren haben immer eine Gangabweichung von mehreren Sekunden am Tag, und das ist schon...