《追求精确》，作者: [英]西蒙·温切斯特，译者: 曲博文 / 孙亚南，湛庐文化｜中国财政经济出版社 2023年5月。
人类历史上（已知）最古老的精密机器
在今天，工程界公认的真正的精密工程之父是约翰·威尔金森，一位18世纪的英国人。因为对铁这种金属极度热爱和痴迷，威尔金森被人们讥讽为“可爱的疯子”。他曾造过一艘铁制的船，喜欢在铁制的书桌前工作，建了一个铁制的讲坛，甚至还要求在铁制的棺材中下葬。威尔金森曾将这具铁制的棺材放在他的工作室，而每当有女性来工作室参观时，他便会事先躲在铁制的棺材中，然后跳出来给访客一个惊喜。在去世之前，威尔金森曾在英国兰开夏郡南部的偏远村庄制造了一根铁制的柱子，直到今天人们仍在这根铁柱子前面纪念他。
不过，人们同样可以说，在“爱铁如痴的威尔金森”之前，也有过几乎可被称为“精密工程之父”的先驱者。来自约克郡的钟表匠约翰·哈里森(John Harrison)就是其中之一。早在威尔金森之前几十年，哈里森就发明了一种近乎可以称得上是精确的计时装置。大多数当代人通常认为，精密制造只有在近现代才能实现，但是令人万万没想到的是，早在哈里森之前的大约2 000多年前，生活在古希腊的无名匠人就已造出精良的器物。19世纪与20世纪之交，一群渔民潜入水底捕捞海绵时，在地中海底部意外发现了精密工程学的遗产。
“精密工程之父”约翰·威尔金森，“铁疯子”约翰·威尔金森为瓦特申请了炮管镗床专利，这标志着精密制造的概念的诞生和工业革命的开始。图源：《追求精确》
这些希腊人潜入伯罗奔尼撒半岛南面的温暖海水中，像往常一样，他们在小岛安提基特拉(Antikythera)附近的水域找到了许多海绵，然而这一次他们还有其他的发现：一艘沉船的残骸，这艘沉船很可能是古罗马时期的货船。在支离破碎的木板下，掩藏着大量艺术品与奢侈品，这些是潜水者梦寐以求的宝藏。其中有一个略显神秘的方匣，方匣和电话簿一般大小，由已经锈蚀钙化的黄铜与木料构成。一开始，渔民认为它没有多少考古学价值，差点把它扔掉。
这个方匣就这样在雅典某处的抽屉中静静待了两年，无人问津。期间，匣子逐渐变得干燥，然后分裂成了3份，露出的内部结构令所有人大吃一惊。断面上30多个金属齿轮彼此灵活啮合，其中最大的齿轮直径几乎与整件物体本身相同，其他齿轮的直径则不超过1厘米。所有齿轮上都有手工切割出的三角形锯齿，最小的齿轮只有15个锯齿，最大的齿轮则有223个锯齿，这个数量在当时是难以想象的。此外，所有齿轮似乎都是从同一块铜板上切割下来的。
这一发现带给人们震惊，很快又转变为质疑，然后渐渐转化为某种出于困惑的畏惧。毕竟在这些科学家眼中，即使是希腊化时代最天才的工匠也不可能制造出这样的东西来。在接近半个世纪的时间里，这个令人生畏的机器又被锁了起来，人们像对待致命病原体一样将它隔离保管。安提基特拉岛位于克里特岛和希腊半岛南部之间的海域，由于人们正是在这个岛屿附近的海域发现了这个装置，于是将它命名为安提基特拉装置(Antikythera mechanism)。渐渐地，这个装置在希腊考古学历史上隐匿了踪迹，因为人们总是安于和更传统的花瓶、珠宝、陶罐、钱币、大理石雕塑或更为精美的青铜雕塑打交道。也有人曾经出版过与安提基特拉装置相关的书籍和小册子，声称它是某种星盘或天体仪器。但除此之外，几乎没有人对这一发现产生兴趣。
直到1951年，事情才有了转机。一位年轻的英国学生得到许可，得以进一步研究安提基特拉装置。这位学生名叫德里克·普赖斯(Derek Price)，他的研究方向是科学史及科学对社会的影响。在接下来的20年里，普赖斯使用X光和伽马射线检查该遗物的碎片，以探寻其中隐藏了2 000多年的秘密。除了原来就裂成的3个主要部分之外，人们后来又找到了80多块碎片。普赖斯最后断定，这个作品比一般的星盘更复杂，意义也更重大。它有可能是某种神秘的计算装置的核心工作组件，而这一装置的复杂程度超出人们的想象。再加上它明显是在公元前2世纪制造的，所以安提基特拉装置可以说是天才的杰作。在20世纪50年代，普赖斯的工作仍受限于当时的技术，无法更好地观察设备内部。20年之后，磁共振成像技术的诞生改善了这一点。2006年，《自然》杂志刊登了一篇更加详尽精细的分析，此时距那些捕捞海绵的渔民发现沉船已过去一个多世纪了。
安提基特拉机械。
这篇文章由世界各地的专业研究者共同完成。文章的结论是，这个经希腊渔民打捞后重见天日的物件是一个小型盒状精密机器的残部，其实质是某种模拟计算机，附有转盘、指针，并在表面刻有基本操作指引。这一设备用于“计算并显示天体信息，以月相或日/月历这类周期为主”。除此之外，在黄铜铸造的机械主体上有以科林斯希腊语刻成的细小字迹，共3 400个字母。其内容显示，只要转动盒子侧面的曲柄，让齿轮之间产生相互作用，就能够预测古希腊人已知的另外五大行星的运动轨迹。
这个惊人的小机器盒吸引了为数不多但十分狂热的爱好者。这些人后来以木材和黄铜为材料，建造出许多模拟安提基特拉装置工作原理的模型。其中一个模型采用了铜制内部结构，其匣子外壳则使用了透明的有机玻璃。黄铜的齿轮在透明的匣子中展开，看上去犹如立体西洋棋。不同齿轮上锯齿的数量则提供了最基本的线索，研究者通过模型理解机器制造者原本的意图。例如，在最大的齿轮上有223个锯齿，研究者据此想起古巴比伦天文学家的研究成果，进而茅塞顿开。因为古巴比伦那些聪明绝顶的星象观察者早已计算过，两次月食之间通常相隔223个朔望月。也就是说，这个齿轮能让使用者预测月食发生的时间。其他齿轮和齿轮的组合能让轮盘上的指针转动，从而显示月相和行星摄动。它还有一个略显平常的功能，即显示以古代奥林匹克运动会为代表的公众运动会的举办日期。
现代研究者的结论是，这一装置做工十分精细，“其中一些部件的精确度达到几十分之一毫米”。仅从这个标准来看，安提基特拉装置似乎完全称得上是一台极为精密的机器。对我们的故事来说，至关重要的是，它也许是史上第一台精密机器。
然而，这种说法存在致命的缺陷。许多深深为之着迷的现代分析者制作了模型进行测试，然后失望地发现这台机器何止是不准确，简直就完全派不上用场。其中一枚指针本应指向火星的位置，但在多数情况下，偏差却高达38度。美国纽约大学文物学系教授亚历山大·琼斯(Alexander Jones)在安提基特拉装置这一课题上撰写的著作最多。按照他的说法，这台复杂的机器属于当时“尚处于萌芽阶段、正在飞速发展的工艺传统”中的一部分，其制造者的“许多设计思路值得商榷”。总体而言，这一机器的制造者创造了“值得惊叹的作品，但并非完美的奇迹”。
安提基特拉机械的复原结构图。
关于安提基特拉装置，还有一个谜团直到今天仍然吸引着科学史学家。那就是安提基特拉装置的内部塞满了复杂的发条装置，可是制造它的人显然从未想过将它作为时钟来使用。
当然，这只有在事后看来才算得上是一个谜团。因为古希腊人忽略了在我们眼中理所当然的东西，我们不禁想要回到过去，摇摇他们的肩膀来提醒他们。在古希腊，人们当时已经在使用各种不同的计时装置了。其中最常用的包括日晷、滴水、沙漏、油灯刻度，还有燃烧速度缓慢的蜡烛柱身上的刻度，其中沙漏的原理与今天的煮蛋计时器的原理相同。尽管安提基特拉装置的存在告诉我们，希腊人已经拥有了利用齿轮制作计时器的能力，但他们从来没有这么做过。无论是希腊人，还是后来的阿拉伯人，又或者是早前更为可敬的东方国家民众，统统未曾得到这个灵感。还要经历许多个世纪，人们才会发明机械时钟，而精确度就是机械钟表最核心的要素。
改变航海史的精密钟表
到了14世纪，世界各地有许多人声称最早发明了时钟。尽管机械时钟演变到最后的功能是显示每一天内不同的时刻，但在早期的这类装置中，时间却只扮演了相对次要的角色，这从现代人的视角来看着实有些奇怪。中世纪最初的发条时钟使用类似安提基特拉装置的复杂齿轮和锁链，附有繁复精致的装饰和表盘，上面显示的天文信息至少与时间信息同样详尽。我们几乎可以说，比起无休无止的时间流逝，又或者牛顿惯于称之为“持续”(duration)的单向前进的时间之流，古代的人们认为，天体在天穹中运行的轨迹有着更重要的意义。
自然界中，黎明、白昼和黄昏已为人们提供了基本时间框架，告诉我们何时起床劳作、何时小憩、何时擦去汗水喝上一杯、何时摄取营养、何时准备入眠。这就是这类观念的来源。既然时间的准确细节只是人为的规定，确立早上6点15分或者夜里11点50分这样的具体时间节点也就显得不那么重要了。相比起来，天体的运行由诸神决定，在人类的精神生活上有着重大意义。所以，天体运行比人工架构起来的时刻分钟更值得注意，也因此更应该用精美繁复的机械展现。
然而最终时分秒仍然获得了至高无上的地位，发条机制在后来主要用作计时用途。也许古人只需仰望天空就能知道大概的时间，但当人类开始使用机械计时之后，许多各种各样的装置将这个使命传承了下去，自那以后情况就未曾改变。
最早使用钟表计时的场所是修道院。修士起床和完成每日功课都必须尽量守时，从凌晨祷到夜祷，期间还需完成午前祷、午后祷和晚祷。社会上则涌现了许多不同的专门职业，包括店主、文员、会议主持人、教师、轮班工人等。于是，对准确计时的需求越来越迫切了。田地里劳作的人们总能看到远处教堂的钟楼或者听见钟声，但开会要迟到的城市居民仍然需要知道在约定时间之前具体还剩下多少分钟。“约定时间”这种说法到了16世纪才广为使用，这时供公众使用的机械钟表已随处可见。
在陆地上，铁路交通最大程度地影响了时间的运用，甚至在一定程度上，正是铁路定义了时间。火车站的大钟总是吸引人们的目光，查看自己怀表的售票员也成了一个经典形象。对于所有图书馆和部分家庭而言，时刻表有着无可比拟的重要性。时区的概念以及它在制图上的应用，全都始于铁路在人类社会中刻下的守时的印记。然而在铁路年代之前，已经有一个行业比其他所有行业都更切实地需要最精确的计时工具，那就是航运业。自从15世纪欧洲人发现了美洲大陆，随后又打通了通往东方的贸易路线，航运业一直如火如荼。跨洋航行时，在广袤无垠的海洋上辨清方向极其重要。假如人们在海上迷失了方向，好一点的结果是遭受经济损失，差一点则可能会丧命。为了确保船只沿着航线行驶，人们必须确定船只在任何给定时刻的位置，而这又牵涉到确定人们登船时的准确时刻，以及更重要的，确定船只在航海途中抵达其他参照点的准确时刻。因此，航海业的制表匠必须承担起制造最精确的时钟这一重任。
其中，最竭心尽力的当属约克郡一名木匠兼细木工，他后来成了英国乃至全世界最受尊崇的钟表专家，他就是哈里森。哈里森最著名的成就是为领航员提供精确确定船只所在位置经度的方式。他以惊人的耐心制造出了一系列极为准确的钟表，无论这些钟表在操舵室中经历了多么大的风浪，几年的运转之后，表的误差仅为几秒钟。1714年，英国经度委员会在伦敦正式成立了。经度委员会为任何能够在30英里误差范围内确定经度的人提供2万英镑大奖，而最终赢得大奖的人正是哈里森。他经过毕生不懈的努力，总共设计了5个航海计时器，并把奖金收入囊中。
后人十分珍视哈里森的遗赠。格林尼治皇家天文台坐落在伦敦以东高高的山顶上，俯瞰海事博物馆。每天清晨，海事博物馆的管理员都会来到这里调校3座钟表，管理员和下属都将它们称作“哈里森钟”。管理员郑重其事地为哈里森钟上好发条，因为他深知这三座钟以及另一座不上发条的钟有着无与伦比的历史意义，每一座都是现代航海经线仪的雏形。正是这些仪器给出的准确位置，拯救了无数海员的性命。在航海经线仪发明之前，由于船长无法精确确定其所在位置，船只常会在前方岛屿或岬角上意外搁浅。1707年，克劳兹利·肖维尔(Cloudesley Shovell)海军上将率领的舰队在科尼什海岸(Cornish Coast)附近发生触礁搁浅事故，上将本人和他麾下的2 000名士兵葬身海底。事实上，正是这一惨剧，让英国政府下定决心严肃考虑经度问题。设立经度委员会和奖金就是为此而做出的努力，也是格林尼治天文台每天清晨都要调校的这几座钟的由来。
哈里森的发明也有着其他的重要意义，当海船上的船员可以确定他们的准确位置，并高效准确地规划他们的航向的时候，这些钟表的继承者就能够赚到难以形容的巨量财富。如今我们可以不夸张地说，通过这些财富，哈里森的航海钟表这一属于大英帝国的发明，以及大英帝国对这一技术的继承，使得大英帝国能够持续维护全球各大海洋的霸权。精确的导航对于航海而言，就是对海洋的认知和控制，以及最终的制海权。
海事博物馆的管理员戴上白色的文物保管手套，用一对独特的黄铜钥匙打开高高的玻璃柜，柜中有伟大的哈里森制作的计时钟装置。这3个计时钟都获得了英国国防部近乎永久的资金支持。最早的计时钟完成于1735年，现在被称为H1，管理员可以通过用力下拉一个黄铜环链来给这个钟表上发条。之后的H2和H3于18世纪中叶制成，只需快速转动发条的手柄，就可以给钟表上弦。最后一个装置是精妙的H4“海事计时器”，哈里森最终就是靠着这一精湛的作品赢得了他的奖金，之后，他依旧保持着轻松和低调的作风。这个计时器被放在一个直径5英寸的银盒子里面，有点像旧时代老人们用的那种跟饼干差不多大小的怀表，但要比那种怀表更大、更厚。海事计时器需要定期润滑，如果润滑油不足，这个计时装置就会变得不那么准确。而且据钟表专家说，如果H4一直在缺乏润滑油的状态下运行，那么这个表很快就会变得只剩下秒针在动了。因此，当海事计时器处于异常运行的状态时，它将会成为一个无聊的摆设。考虑到内部机械结构的运动将会导致不可避免的磨损，一个只有秒针会动的计时器是没有意义的。因此，这些年来，天文台负责人决定，将这一杰作保存在几乎原始的状态，就像牛津阿什莫林博物馆(Ashmolean Museum)那些未经演奏的斯特拉迪瓦里小提琴一样，以初始状态见证着大师艺术品的成就。
哈里森发明的H1钟表。图源：英国国家海事博物馆
哈里森创造了多么伟大的机械艺术作品！当他决定参加经度奖比赛的时候，就已经打造出了许多做工精密且高度准确的计时器。其中大多数是供陆地上使用的摆钟，不少是大型的立柜式大钟，每一个都比他所做的上一个更精致。哈里森的精巧之处，在于他对时钟设计思路的改进，而不是像18世纪的许多同代人那样，改进钟表的外在装潢。例如，他对摩擦问题很感兴趣，离经叛道地使用木制齿轮制作了所有的早期钟表，这些齿轮在当时不需要上润滑油。因为润滑油会随着时间的推移变得越来越黏稠，而且还会把大部分发条装置拖慢。为了解决这个问题，他首先用坚固而细腻的黄杨木制成了所有传动系统的齿轮装置，后来又用致密的、扔在水里都浮不起来的加勒比愈疮木来制作齿轮，而以上两种齿轮都使用黄铜制成的齿轮枢轴。他还设计了一种特殊的擒纵装置，作为钟表滴答作响的心脏。由于它没有滑动部件，因此也不会产生摩擦。这种装置至今仍然被称为“蚱蜢式擒纵器”，因为其中一个部件与逃逸轮脱离啮合时弹起的样子，就像蚱蜢突然从草地上跳出来一样。
然而，依靠重力维持长杆摆锤运动的钟表，并不适用于行驶在波涛之上的远洋航船，远洋航船上需要便携而精密的时钟。哈里森为经度奖比赛设计的前3个计时器均由重力系统提供动力，这些配重系统看起来与悬挂在传统长表壳时钟上的沉重铅锤大不相同。相反，它们是铜棒天平，看起来像一对哑铃，都垂直放置在机械装置及其齿轮系统的外缘，顶部和底部由成对弹簧连接。哈里森在文章中写道，这一设计为机械装置提供了人工重力的形式。这些弹簧使得两个平衡梁来回摆动，就像两个人不断点头一样。当然，这一机械装置依旧需要每天上发条，过去执行这项任务的是大洋之上的船长，现在是博物馆里那个戴着白手套的管理员。
H1、H2和H3这3个计时器，每一个都在上一代的基础上有了非常精巧的进步，每一个都是在经年累月的实验当中改进出来的，譬如哈里森耗费了19年的心血才构思和制造了H3。这些钟表在本质上都采用了相同的平衡原理，当这些机器运转的时候，它们散发着令人惊奇又使人着迷的美，与此同时，它们又有着简直令人眼花缭乱的复杂性。哈里森这位曾经的木匠、中提琴手、钟声调音师和合唱团指挥依靠广博的学问，改进了许许多多为后世精密机械制造奠基的基础部件。例如，哈里森发明了封闭式滚珠轴承，这成为滚珠轴承的前身，并促使了诸如英国滚珠轴承公司铁姆肯(Timken)和瑞典滚珠轴承公司斯凯孚(SKF)这样的大型现代公司的成立。为了补偿H3计时器的温度变化，哈里森专门发明了双金属片，这种金属片至今仍应用于许多日常必需品中，如恒温器、烤面包机、电热水壶等。
碰巧的是，这3个精妙的装置，无论它们在外表上多么美丽，在内部设计上多么具有革命性，却没有一个是完全成功的。人们将这3个装置带到一艘船上，让航海计时员使用它们计时。尽管在每次测试中，这些装置在推测船只的位置方面都有改进，但船上时钟测得经度的准确程度与经度委员会的要求相差甚远，因此未能获奖。不过哈里森的才华和决心得到了认可，政府继续给予他巨额拨款，希望他能尽快在钟表制造方面取得突破。最后他终于做到了，在1755年到1759年的4年时间里，他并没有制造出一个新的时钟计时装置，而是制造出一块手表式计时装置，一块自20世纪30年代得到清洗和修复后就被称为H4的手表。
那个修复一系列哈里森钟表的人名叫鲁珀特·古尔德(Rupert Gould)，是个很有个性的人。他是一位身高约1.93米、喜欢用烟斗抽烟的英国皇家海军前军官，一位和蔼可亲的儿童广播员，一位喜欢研究五花八门的学问的学者，一位温布尔登中心球场的网球裁判，还是一位研究尼斯湖水怪的专家，同时他又因为暴力倾向、爱发酒疯、精神崩溃后行事粗鲁而饱受非议……总之，他所有这些离经叛道的行为导致了一场在1927年受到社会广泛关注的离婚诉讼，这场官司让整个国家的国民围观这件韵事。1923年，他写了一本关于海上钟表的经典著作，这本著作至今仍在印刷。此后不久，他成功说服皇家天文台公开展览哈里森钟，而在此之前，哈里森钟正在一个无人的地下室里慢慢腐朽。165年后，他让H1重新开始工作。H1计时器的修复工作耗费了他10年的光阴，这段岁月在2000年的电视剧《经度》(Longitude)中得以重现。在这部剧中，古尔德由演员杰里米·艾恩斯(Jeremy Irons)扮演。
从各种意义上来说，H4这只手表都实现了技术突破。经过31年近乎痴迷的工作，哈里森设法把他在大型摆钟设计中几乎所有的技术改进都融入了这个只有5英寸的银色表壳中，同时还添加了一些新的技术，以确保他设计的手表在计时精准度上实现人类所能做到的极致。
在H4中，哈里森采用了一个温控的螺旋主弹簧，配合上一个以史无前例的速度来回旋转的平衡轮作为钟表的动力核心。那个平衡轮能每个小时转18 000次，取代了使大型钟表显得高大壮观的长长的钟摆，以及与之相匹配的摆动式平衡轮。哈里森在表上安装了一个所谓的“自动摆锤平衡装置”，这一装置能在1分钟内将主弹簧拉紧8次，并保持张力不变，进而使得摆锤摆动的频率不变。当然，H4也有缺点，那就是它需要上油。因此，为了在减少摩擦的同时尽量减少润滑油的消耗，哈里森尽可能采用钻石轴承，这是早期宝石擒纵装置的一个经典实例。
哈里森发明的H4钟表。图源：英国国家海事博物馆
人们至今不知道，哈里森是如何在没有使用精密机床的条件下，制造出H4的各个精密元件的，而精密机床的发展将是本书故事的核心。当然，所有H4的复制品及其继任者K1无疑都采用了机床来制造手表的精密部件。人们难以相信，这种靠机床才能完成的工作，可能是由66岁的哈里森靠纯手工完成的。航海计时手表一完工，哈里森就把它交给海军部做关键的测试。哈里森的儿子威廉·哈里森(William Harrison)亲自作为保管人，将H4带上皇家海军德普特福德号(HMS Deptford)。这是一艘拥有50门火炮的四级战舰②。它从朴次茅斯出发，经历了约8 000千米的航行后抵达牙买加。旅程结束时，人们仔细观测发现，H4的计时误差仅为5.1秒，在经度奖规定的容许范围之内。战舰在返航时，还遭遇了一段剧烈而令人不安的海上暴风雪，当时威廉不得不把计时器裹在毯子里。最终，在整个147天的航程中，手表的误差只有1分54.5秒。相较于其他的航海计时仪器而言，这在当时已经达到了令人不可思议的精确程度。
尽管我们已欣然得知，哈里森后来因为他那非凡的创作而获得了经度奖，但事实上更引人关注的是，他虽然功勋卓著，却没有当即获奖。经度委员会一直对颁发经度奖的事情遮遮掩掩，当时的皇家天文学家宣称，他们有一种更好的测定经度的方法，即月角距，因此对于精确航海表的需求就不复存在了。可怜的哈里森不得不去拜见十分欣赏他的国王乔治三世，请求国王出面为其调解。
然而，哈里森遭受了接连不断的羞辱。H4被迫再次进行测试，接下来H4又参加了为期47天的航行，并再次创造了仅仅39.2秒的误差纪录，这一误差完全在经度委员会规定的范围内。即便如此，随后哈里森依然不得不在一组观察者的面前拆掉手表，并将他珍贵的仪器移交皇家天文台进行为期10个月的复检，以确保其真实性。这对H4来说又是一次考验，只不过这次是在一个平稳的地点，而不是在颠簸的大洋上。对当时已经79岁的哈里森来说，这样反复的测试无疑是痛苦和令人恼火的，他也表现得越来越不耐烦。
最后，很大程度上是由于乔治三世的干预，哈里森才拿到了几乎所有的奖金。然而，大多数人对他的印象是：一个天才凭借他的刻苦努力，而非国王的出手干预，拿到了奖金。时至今日，他那一系列伟大的精密钟表、两个航海表，再加上后来的H4和K1，仍然是他的功勋最有力的见证，其中的3个钟表，时至今日依旧不停敲打着时间的节奏。它们记录了哈里森对精密和精确的热爱，这份热情已经注入了他的匠心之作中，这份匠心最终推动我们的世界发生了深刻的变化。
无论是在制造上还是在外观上，安提基特拉机械装置都是一种非凡而精确的装置，但它本身并不精确，显然这台机器有着不可避免的历史局限性，这使得它的构造显得业余且不可靠，导致在实践中几乎毫无用处。虽然哈里森的计时器既精确又准确，但考虑到它们花费了数年的时间、投入了大量工艺来制造和完善，因此把它们作为“以精密制造改变世界的开始”是毫无意义的。此外，尽管无意冒犯这项不可磨灭的技术成就，但仍需指出的是，哈里森钟表装置的实用价值也只延续了3个世纪。
电影《经度》剧照。
如今，船上海图室里的铜制天文钟，就像保存在摩洛哥式防水匣里的六分仪一样，都是些装饰性强但并非不可或缺的东西。今天，无线电里传来了准确无误的报时信号，而全球定位系统在与遥远的卫星通信之后，其所在的经纬度坐标的数字读数会传到舰桥的计算机上。就钟表机械而言，无论其齿轮切割得多么精密、包裹齿轮的外壳多么珍贵、上面的雕刻多么复杂，它都是旧日技术的产物，现在被保留下来的主要目的只是为了应对航船失去所有动力的极端情况，或者满足一个想要抛开现代科技、纯粹体验早期航海生活的船长的需要。如果不是这样的话，哈里森的航海钟表会积满灰尘和盐分，或被放在玻璃箱里，哈里森的名字将在人们的记忆中逐渐变得模糊，最终不可避免地消失在历史的迷雾之中。
精密制造要想像在今天以及可预见的未来那样，成为一种彻底改变人类社会的现象，就必须以一种可以复制的形式出现。它必须能以相同的制造方式制造出同样精密程度的加工产品，而且还需要具备加工工序相对容易、生产频率不能太低、制造成本可以接受这几大特点。
任何一个像哈里森一样真正有学识的工匠，如果具有了足够的技能、充足的时间、高质量的工具和材料，都可以制作出一件优雅而精确的产品。他甚至可以将同样的产品复制为3个、4个、5个，而且每一个都是令人倾慕的、精湛的作品。今天，致力于科学史研究的博物馆陈列柜里摆满了这样的物品，最著名的是牛津、剑桥和耶鲁大学的博物馆。这些博物馆里有星盘和太阳系仪、浑仪和星象仪、八分仪和四分仪，以及精美的六分仪。六分仪异常丰富，包括了壁挂式六分仪和外框式六分仪，其中大多数都精美绝伦，由珠宝商匠心制作而成。
这些博物馆里所有的天文仪器都是手工制作的，全部零件都是手工切割的，包括每一个齿轮、母盘、隔网、空腔和照准仪，每一个切线螺丝和折射镜。以上都是部件名称，要知道六分仪与星盘一样，有着数量巨大、属于自己门类的专有词汇。而且，每个部件之间的装配，以及设备整体的微调都必须通过“指尖的精密护理”来完成。毫无疑问，这种精细的生产方式自然打造出了精美绝伦的天文仪器，但考虑到它们的制作方式和组装方式，这些仪器在生产数量如此有限的情况下，只够给一小部分精英客户使用。这些天文仪器或许是精确的，但那时它们的精确度只是为少数人服务的。只有当精确度为大多数人所用的时候，“精密制造”这种概念才开始对整个社会产生深远的影响，直到今天。
作者/[英]西蒙·温切斯特
摘编/李永博
导语校对/吴兴发
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