Platon erzählt eine Anekdote vom Thales und der thrakischen Magd, die den weisen Mann verlachte, als dieser, den himmlischen Geheimnissen nachspürend in astronomische Überlegungen versunken, in einen Brunnen fiel. Bildete er sich ein, die Dinge am Himmel erkennen zu können und sah nicht, was unmittelbar vor seinen Füßen liegt!

Seit Platon die Legende aufgriff, gehört sie zum philosophischen Schulunterricht. Wir wollen uns nicht weiter dabei aufhalten, sondern unser Augenmerk nur darauf richten, dass die Lösung manchmal nicht am Himmel zu suchen ist, sondern direkt vor unseren Füßen. Das Problem, um das es hier geht, gilt als das größte im 18. Jahrhundert und wurde in diesem auch gelöst.

In 1707, dem Geburtsjahr Eulers, erlitt die britische Flotte auf der Heimkehr nach einer Schlacht gegen die Franzosen vor den Scilly-Inseln Schiffbruch, ca. 2000 Mann kamen dabei ums Leben. Ein ungeheurer Verlust für das britische Königreich. Das Unglück ereignete sich aufgrund eines Fehlers in der Positionsbestimmung, was damals nicht ungewöhnlich war, mit teils katastrophalen Folgen für die Schiffe und ihre Besatzung.
So einfach es heute für uns ist, die genauen geografischen Koordinaten der Scilly-Inseln oder jedes beliebigen anderen Ortes auf der Erdkugel zu ermitteln, so schwierig war es für die Menschen damals.

Wie ging man eigentlich dabei vor? Leonhard Euler erörtert diese „wichtige Frage“ in mehreren Briefen an die damals 15-jährige Prinzessin Sophie Friederike Charlotte von Anhalt Zerbst:

«Sie ist mit der Kenntnis unserer Erdkugel so eng verbunden, dass es nicht erlaubt ist, sie nicht zu verstehen.» — Na denn, lesen wir weiter, was Euler dazu sagt:

«Nun, wenn man sowohl die Breite als die Länge eines Ortes kennt, so ist man im Stande, seinen wahren Platz auf einer Erdkugel, oder auf einer Landkarte anzuzeigen; denn da die Breite den Parallelzirkel anzeigt, unter welchem der Ort liegt, und die Länge den Meridian desselben Ortes gibt, so wird die Stelle, wo die Parallellinie den Meridian durchschneidet, genau der ausgegebene Ort sein.»

Euler beschreibt sechs Methoden mit ihren jeweiligen Vorzügen und Einschränkungen, die zur Kenntnis der Breite und der Länge eines jeden Ortes führen. Zur Bestimmung der Breite erläutert er in aller Kürze die Polhöhenmessung — ein bemerkenswertes Beispiel davon, «wie der Himmel uns über Dinge Licht geben kann, die sich nur auf die Erde beziehen.»

Aus den relativen Position der Erde zur Sonne und zum weiten Sternenhimmel lassen sich die Jahres- und Tageszeit1Ein Vermerk dazu findet sich schon im ersten Kapitel der Genesis. ermitteln. Umgekehrt geben diese Himmelserscheinungen Aufschluss über die genaue Position ihres Beobachters auf der Erdkugel.

Seit dem Altertum verwendete man Längen- und Breitengrade zur Positionsbezeichnung. Ptolemäus (ca. 90-168 v. Chr.) führte die heute noch übliche Gradeinteilung mittels Koordinatensystem von Parallelkreisen und Meridianen ein. Seine Cosmographia verzeichnet für 8000 Orte die geografische Länge und Breite. Die Breiten zählte er vom Äquator zu den Polen, der Null-Meridian verlief durch die Kanarischen Inseln, das westliche Ende der damals bekannten Welt. Die Daten wurden teils mit Hilfe astronomischer Messungen gewonnen. Um die Längen zu bestimmen, wandte Ptolemäus die Methode der Mondfinsternisse an. Vielfach musste er auf weniger zuverlässige Angaben und Beschreibungen von Militärs, Seefahrern oder fahrenden Händlern zurückgreifen.

Um die Breite zu ermitteln, bedienten sich die Seefahrer des Sonnenstands oder der Höhe bestimmter Sterne über dem Horizont. Die Breite ergibt sich aus dem Winkel zwischen dem Beobachtungsort und einem Gestirn. Hierfür entwickelten die Menschen ausgeklügelte Instrumente, darunter das Astrolabium, den Jakobsstab und den Sextant, der heute noch in der astronomischen Schifffahrts-Navigation2Das Grundprinzip der Astronavigation ist auf wallhaeusser.de anschaulich erklärt. verwendet wird. So gut diese Geräte auch sind, ihr Gebrauch ist bei stürmischer See und bewölktem Himmel nur sehr mühsam und die Beobachtungen sehr ungenau, sofern überhaupt möglich.

Die Bestimmung der Länge ist wegen der Erdrotation eng an die Zeitmessung gekoppelt. Andere Verfahren, bspw. auf Basis des Erdmagnetfelds oder der Beobachtungen der Mond- und Sonnenfinsternisse, erwiesen sich als unzuverlässig. Die Länge ergibt sich aus der Differenz der Zeit am Beobachtungsort und der Zeit an einem Referenzort mit bekannter Länge. Die Zeit an einem beliebigen Ort ergibt sich aus der Sonnenhöhe oder der Höhe der Gestirne am Nachthimmel. Die Schwierigkeit besteht darin, dass man die Zeit des Referenzorts nicht mit auf Reisen nehmen kann, wenn man keine präzise Uhr zur Verfügung hat. Eine solche Uhr müsste so ausgestaltet sein, dass sie die Zeit über die gesamte Reisedauer (von unter Umständen mehreren Monaten bis einigen Jahren) minutengenau und ungestört von Umwelteinflüssen anzeigt.

Die großen seefahrenden Nationen suchten seit langem nach geeigneten Methoden für die Lösung dieses Problems. Unter anderem hatte im 16. Jahrhundert Philipp III. von Spanien erfolglos einen Preis dafür ausgesetzt, es folgten Holland und Portugal. In Frankreich wurde in 1666 durch Ludwig XIV. die Académie Royale de Sciences gegründet und ein Jahr darauf eine Sternwarte auf dem Meridian von Paris errichtet, dem damals in Europa verwendeten Null-Längengrad.
Man meinte das Längenproblem vor allem über astronomische Beobachtungen zu lösen. Was konnte schon mit der Himmelsuhr konkurrieren, die man nur richtig abzulesen verstehen musste? Charles II. gründete in 1675 das Greenwich Observatory, um astronomische Daten zur Längenbestimmung auf See zu gewinnen. Um 1714, wenige Jahre nach dem Unglück bei den Isles of Scilly, verabschiedete das britische Parlament unter Queen Anne den Longitude Act, um die Forschungsarbeit zu befördern. Es wurden Commissioners of Longitude ernannt und ein Preisgeld ausgesetzt, um eine Lösung des Längenproblems, die „praktikabel und nützlich auf See“ war, zu belohnen. Die Belohnung richtete sich nach der Genauigkeit der Methode und für den Höchstpreis, 20.000 Pfund Sterling (entspricht heute mehreren Millionen Euro), durfte sie höchstens einen halben Grad31 Grad entspricht 60 Minuten. Auf Höhe Europas entspricht eine Längenminute einer Strecke von 1,0-1,5 km und am Äquator 1852 m oder 1 Seemeile. Das heute in der Schifffahrt verwendete satellitengestützte Navigationssystem liefert eine Genauigkeit von wenigen Metern. daneben liegen.

Die Höhe der in Aussicht gestellten Belohnung löste eine Flut von Bewerbungen mit den wunderlichsten Lösungsvorschlägen aus. Ein besonders grotesker Einfall, der an Voodoo-Zauber erinnert, wird häufig in der Literatur erwähnt: Absichtlich verwundete Hunde sollten auf der Schiffsreise mitgeführt werden, später vom Heimathafen aus mit einem speziell-präparierten Messer zum Bellen gebracht und auf diese Weise die Uhrzeit kundtun. Dasselbe Messer, mit dem die Wunde zugefügt wurde, wurde zur Mittagszeit in eine Mixtur getaucht, die der Erfinder „Powder of Sympathy“ nannte. Umberto Eco greift dieses Verfahren in seinem Roman Die Insel des vorigen Tages auf.
Das Längenproblem war in aller Munde, jeder Laie diskutierte über astronomische Themen und die wahnsinnigen Anstrengungen, diese Aufgabe zu bewältigen, lieferten genug Stoff, um die Seiten der wissenschaftlichen Journale zu füllen, ebenso wie die satirischer Pamphlete.
Schon als die Spanier sich um eine Lösung bemühten, galt manch kritischem Geist die Suche danach ähnlich sinnvoll wie die nach der Quadratur des Kreises. Miguel de Cervantes macht sich in El Coloquio de los Perros darüber lustig. Hogarths Kupferstich A Rake‘s Progress, enthält Anspielungen darauf, dass es Verrückte sind, die sich damit beschäftigen, das unmögliche Problem zu lösen. Eine Szene im Bethlehem Hospital, einer Einrichtung für psychisch Kranke (mit anderen Worten, der Londoner Irrenanstalt „Bedlam“) zeigt wie eine Person ein Diagramm an die Wand zeichnet, um das Längenproblem zu lösen. Jonathan Swift goss in der Satire Gulliver‘s Travels seinen Spott über die seltsame Arbeitsweise der Akademien der Wissenschaften und ihrer Mitglieder, besonders der Mathematiker, aus, womit die Londoner Royal Society und ihre Tätigkeit gemeint war.

Dieses Echo in Kunst und Literatur kann ebenso als Teil der Geschichte der europäischen Aufklärung gewertet werden, wie Preisaufgaben der Akademien, die zu den wichtigsten Ereignissen des europäischen Geisteslebens gehörten. Sie zogen jedesmal größte Aufmerksamkeit der Gelehrten verschiedenster Nationen auf sich. Viele wurden angeregt, eigene Forschungen zu betreiben und sich am wissenschaftlichen Diskurs zu beteiligen. Wichtige Ergebnisse waren beispielsweise die erste genaue Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit, die absolute Größe des Sonnensystems und das Gewicht der Erde. Euler trug zu dieser Wissenschaftsentwicklung bei, indem er zahlreiche Aufgaben stellte, begutachtete oder selbst löste. In der Summe wurde sein Einkommen dadurch um 30 000 Livres aufgebessert (ein Tagelöhner verdiente damals 1 Livre am Tag).

Die Lösung für das Längenproblem erwartete man nicht von astronomischen Quacksalbern oder Irren, sondern von Astronomen und Mathematikern, von einer der renommierten Universitäten oder königlichen Akademien. Im Prinzip ging man nicht anders vor, als es die Menschen schon seit Jahrtausenden getan haben. Sterne wurden katalogisiert, ihre genaue Position und ihre Distanzen ermittelt, Daten von Mondfinsternissen und Sternbedeckungen gesammelt, die Mondumlaufbahn studiert und vorausberechnet. Die Seeleute wurden mit mathematischem Know-How und technischen Hilfsmitteln ausgestattet, mit denen sie die Distanzen zwischen Mond, Sonne und anderen Sternen messen und errechnen konnten.

Den lange ersehnten Fortschritt brachte die Arbeit von Tobias Mayer. Er entdeckte das Repetitionsprinzip für die Winkelmessung und entwickelte verschiedene Instrumente, womit die Genauigkeit astronomischer Beobachtungen um das 30-fache erhöht werden konnte. Für die Längenbestimmung auf See steuerte Mayer geordnete Mondtabellen bei, die die Positionen des Erdtrabanten in 12-Stunden-Abständen angaben. Um diese voraus zu berechnen, nahm er eine Reihe von Gleichungen zu Hilfe, die die relativen Bewegungen von Sonne, Erde und Mond beschrieben und die ihm Leonhard Euler lieferte.

Auch diese Methode hatte ihre Schwierigkeiten und Grenzen. Noch bis in die 1960-er Jahre, nachdem weitere Fortschritte erzielt wurden, dauerte eine Standortbestimmung unter idealen Bedingungen (Schiffsschwankungen, Sicht) mithilfe eines Sextanten und der Tabellenwerke4Lehrvideo der US Navy: Determining the position by celestial navigation. bis zu 45 Minuten, während dessen das Schiff von der Beobachtungsposition weiter versetzt wurde.

Dennoch hat die Schifffahrt durch die neuen Methoden der Analysis und Geometrie, die im 18. Jahrhundert in den mathematisch-physikalischen Wissenschaften erzielt wurden, reichlich profitiert. Euler war der erste, der daran ging, sie zu einer eigenen maritimen Wissenschaft zu entwickeln. Die Navigation auf See verbesserte er vor allem durch seine Schriften zur Mondtheorie. Mehrere davon wurden preisgekrönt. Die erste Theoria motus lunae erschien 1753.

Der Mond und die Erde drehen sich um die eigene Achse, der Mond dreht sich um die Erde, zusammen drehen sie sich um die Sonne. Euler untersuchte diese Bewegungen und ihre Wechselwirkungen und ließ sie in die Berechnungen der Planetenbahnen einfließen. Immer wieder nahm er das außerordentlich schwierige Problem in Angriff, die Newtonsche Gravitationstheorie und die tatsächlich beobachteten Mondbewegungen miteinander in Einklang zu bringen. Er entwickelte ein Näherungsverfahren für das Dreikörperproblem und begründete damit die analytische Behandlung von Störungsphänomenen. Aus seiner zweiten Theoria motuum lunae von 1772 zogen die Wissenschaftler noch im 20. Jahrhundert Anregungen für ihre Untersuchungen der Mondbewegung.

Im Gegensatz zu anderen Mondmethoden (Jupitermonde, Mondfinsternisse, Mondkulminationen), die sich auf hoher See als unpraktikabel erwiesen, leistete die Methode der Monddistanzen bis ins 19. Jahrhundert den Navigatoren wertvolle Dienste. Mayers Tabellen gaben die Mondposition bis auf 5 Bogensekunden, womit die geografische Länge auf See auf 0,5 Grad genau bestimmt werden konnte und die Forderungen des Longitude Acts erfüllte. Mayer und Euler wurden für ihren Anteil an der Lösung vom britischen Parlament mit einem Preisgeld gewürdigt. Nach seinem Tod gingen 3000 Pfund an Mayers Witwe, 300 Pfund erhielt Leonhard Euler „for having furnished theorems“, eine in der Geschichte einzig dastehende Tatsache.

Die Höhe des Preisgelds wurde durch ein spezielles Gremium, das Board of Longitude, festgesetzt, welches beauftragt war, die eingereichten Lösungsvorschläge zu beurteilen. Seine Kommissare waren die bedeutendsten und einflussreichsten Persönlichkeiten des britischen Imperiums, darunter Politiker, Mathematiker und Astronome, Vertreter der Admiralität, Militärmarine und Handelsschifffahrt. Das Board tagte erstmals 1737 als John Harrison (1693–1776) eine Uhr als Lösung des Längenproblems vorstellte. Den Gelehrten des hohen Gremiums trat ein einfacher Mann und wissenschaftlicher Laie entgegen, der von Beruf Tischler war, nicht einmal eine Uhrmacherlehre absolviert hatte und seine Uhren aus Holz fertigte.

Harrison stammte aus einem kleinen Dorf in Nordengland und brachte sich das Uhrmacherhandwerk selbst bei. Seine Uhren pflegte er mittels astronomischer Beobachtungen, die er selbst genauestens durchführte, zu kalibrieren. Erst ein Jahrzehnt nach der Veröffentlichung der Ausschreibung begann er sich mit der Konstruktion von Schiffsuhren zu befassen. Von den vielen bis dahin gescheiterten Versuchen die „unmögliche Uhr“ zu konstruieren, hatte er noch nie etwas gehört. So hatte er das Pech, dass Uhren nicht ernsthaft als Lösung in Betracht gezogen wurden, auch weil Isaac Newton gegenüber dem Parlament erklärte: «by reason of the motion of a Ship, the variation of heat and cold, wet and dry, and the difference of Gravity in different Latitudes, such a Watch hath not yet been made.»
Trotz wiederholter Anstrengungen gelang es selbst den klügsten Köpfen (darunter Galilei und Huygens) nicht, technische Verbesserungen zu liefern, um eine Uhr zu konstruieren, die auf längeren Schiffsreisen den Bedingungen auf See genügte. Newton nahm sie dennoch in die Liste der potentiellen Lösungen für das Längenproblem auf, die dem House of Commons bei der Verabschiedung des Gesetztes vorlag.

Zu seinen Lebzeiten und noch lange danach war Newton für viele Wissenschaftler und Gelehrte, insbesondere seine Landsmänner und Mitglieder der Royal Society, zu einer unhinterfragbaren Autorität geworden. Hierin wetteiferte er fast schon mit der Autorität, die Aristoteles vor ihm erlangt hatte. Man meint, gerade die Royal Society hätte es besser wissen müssen, hatte sie sich doch bei ihrer Gründung den Leitspruch „nullius in verba“ gegeben. Aber vielleicht bestand darin schon ein erster Irrtum, anzunehmen, dass man sich von Autoritäten lösen könne. Der wahrhaft große Newton war sich hingegen bewusst, dass er selbst seine Einsichten „auf den Schultern von Giganten“ stehend gewann.

Wann auch immer es jemand wagte, Newtons Theorien anzuzweifeln und ihnen zu widersprechen, vernahm die Newtonsche Schule dies „mit Entsetzen und Abscheu“. In verschiedene Bereiche, zu denen Newton Theoreme aufstellte, die in der Praxis zu Diskrepanzen führten, kam Stillstand, bis jemand anders den Mut hatte, sie neu anzupacken. Um falsche Überzeugungen aufzuheben, bedurfte es also eines außerordentlichen Charakters, von denen einer Leonhard Euler war, wie Goethe schildert:

«Euler, einer von denjenigen Männern, die bestimmt sind, wieder von vorn anzufangen, wenn sie auch in eine noch so reiche Ernte ihrer Vorgänger geraten, ließ die Betrachtung des menschlichen Auges […] nicht aus dem Sinne und kam darauf, Menisken, mit verschiedenen Feuchtigkeiten angefüllt, zu verbinden, und gelangte durch Versuche und Berechnung dahin, daß er sich zu behaupten getraute: die Farbenerscheinung lasse sich in solchen Fällen aufheben und es bleibe noch Brechung übrig.»

Die Astronomie und die Geographie gründeten auf der Beobachtung der Himmelserscheinungen mittels Fernrohren, die seit dem frühen 17. Jahrhundert im Umlauf waren. Bilder, die optische Geräte zur Vergrößerung des Sehwinkels (Fernrohr, Lupe, Mikroskop usw.) erzeugten, bekamen Farbsäume, weil Licht unterschiedlicher Wellenlänge verschieden stark gebrochen wird. Nach Newton war es nicht möglich, Linsensysteme ohne Farbfehler herzustellen. Erst eine Arbeit Eulers aus dem Jahr 1749 (damals hatte Euler noch sein linkes Auge) widerlegte diese Ansicht theoretisch. Später erschien seine dreibändige Dioptrica (1769-1771, als Euler erblindet war), die Fragen der Vergrößerung, Lichtstärke, Farbbrechung und den Weg des Lichts durch Linsensysteme behandelt. Für seine Berechnungen nahm er sich das menschliche Auge zum Vorbild und schlug eine Kombination aus zwei Linsen mit dazwischen gefülltem Wasser, als Nachbildung der Tränenflüssigkeit, vor. Vielleicht konnte Euler hier auch nur deshalb weiter sehen als andere, weil er das Augenlicht verlor und nicht trotz dessen.

Goethe beschreibt wie Eulers Theorie von verschiedenen Seiten aus Newtonschen Grundsätzen widersprochen wurde. Optische Künstler und Entwickler fingen sogleich an, praktisch gegen Euler zu operieren und mussten feststellen, dass das Gegenteil von dem, was sie behaupteten, wahr ist. Schließlich wurden auf Grundlage der Arbeit Eulers achromatische Fernrohre gefertigt und „die Achromasie steht unwidersprechlich da“. Was bei Newton unmöglich war, war möglich bei Euler. Der Fehler wird durch Kombination verschieden brechender Medien vermieden, einer Konvexlinse aus Kronglas und einer Konkavlinse aus Flintglas, was man als achromatisches Linsenpaar bzw. Achromat bezeichnet. Bei alledem widerstrebte die alte Schule noch eine Zeitlang, doch mit fortschreitenden technischen Entwicklungen und den daraus entspringenden Resultaten, konnte niemandem „mehr verborgen bleiben, daß der [Newtonschen] Lehre eine tödliche Wunde beigebracht sei.“

So manch einem Anhänger der Lehre blieb nun nichts anderes mehr übrig, als ein Trostpflaster drauf zu setzen, wie es ein gewisser Optiker tat, der behauptete „Euler sei durch einen Wink Newtons angeregt worden,“ worüber sich Goethe empört: „als wenn jemand auf etwas hinwinken könnte, was er aufs hartnäckigste leugnet, ja was noch schlimmer ist, von dessen Möglichkeit er gar keine Spur hat!“

Mit ähnlichen Worten könnte man die Geschichte John Harrisons mit seinen Uhren erzählen, der ohne zu zögern in den Kreis dieser außerordentlichen Männer gezählt werden kann. Das Werk seiner Hände entschied den Wettstreit der lunarians (Uhrmänner) gegen die lunatics (Mondmänner)5Siehe Videoserie Introduction to the Board of Longitude bei der Cambridge Digital Library..

Über einen Zeitraum von 40 Jahren entwickelte Harrison vier Zeitmesser, die die Grundlage für nachfolgende Schiffschronometer legten. Dabei wurde er regelmäßig mit den Mitteln des Boards unterstützt. Entscheidende Verbesserungen brachten Harrisons Erfindungen der ölfreien Lager und der reibungsfreien Grasshopper-Hemmung. Das auf Schiffen unbrauchbare Pendel ersetzte er durch einen temperaturkompensierten Mechanismus aus federnden gegeneinander bewegenden Schwingarmen.

Harrison verstand es, eine bereits gute Technologie weiter zu entwickeln. In den 1760er Jahren entwickelte er einen vierten Zeitmesser in viel kleinerer Form einer Taschenuhr. Während die H1 in einer verglasten Holzkiste mit 1,2 m Maß in jeder Dimension etwa 34 kg wog, hatte die H4 einen Durchmesser von weniger als einer Handbreit.
Die H1 wurde dem Board in 1735 vorgestellt und im Folgejahr auf einer Reise nach Lissabon mit guten Ergebnissen erprobt. Die H4 wurde auf zwei Testfahrten nach Jamaika und Barbados geschickt und bewährte sich ausgezeichnet. Eine Replika der H4, und die Mondtabellen gingen 1772 mit James Cook auf eine Reise in die Südsee. Der Kapitän befand die Uhr für so zuverlässig, dass er sie „trusty friend and never failing guide“ nannte. Zwei Astronomen, die ebenfalls an Bord des Schiffs waren und mit dem Testen der Schiffsuhren beauftragt, beurteilten sie als höchst unberechenbar.

Unter Einfluss des königlichen Astronomen favorisierte die Längenkommission astronomische Lösungen, was auch Harrison auf ganz unwissenschaftliche Weise, durch Schikanen und Intrigen, zu spüren bekam. Mitglieder der Boards fingen an zu bezweifeln, dass es eine sichere Investition der Staatsfinanzen war, den Uhrmachern Zeit und Geld zu geben. Die Haltung ist durchaus verständlich, wenn man bedenkt, dass eine Uhr mehr als 200 Pfund kostete, während sich die Kosten für die Mondtabellen zusammen mit einem Sextanten auf unschlagbar günstige 20 Pfund6Der historische Währungsrechner der National Archives (URL) gibt an, dass 200 Pfund im Jahr 1750 dem Lohn von 2000 Arbeitstagen eines geschickten Händlers, oder dem Wert von 29 Pferden oder 42 Kühen entsprachen. Heute wären es umgerechnet ca. 23.000 Pfund. beliefen.

Den Größten Teil seines Lebens verbrachte Harrison mit der Konstruktion und Verbesserung seiner „marine timekeeper“. In 1773 erhielt er zwar ein Preisgeld von 8750 Pfund, doch die Ehre, das Längenproblem gelöst zu haben, wurde ihm zunächst nicht zuteil. Durch das gegenseitige Mißtrauen und die Streitigkeiten der Astronomen und Uhrmacher in Mitleidenschaft gezogene Begriff „timekeeper“, versuchte man durch ein neues Wort zu heilen und bezeichnete sie im Jahr 1780 und fortan mit „chronometer“. Bis in die 1830er Jahre bestand Uneinigkeit darüber, ob Uhren – nach Euler das „sicherste Mittel, die Länge zu finden“ – das Potential zur Lösung der Länge auf See hätten. Es sollte noch bis weit ins 19. Jahrhundert dauern, bis sich diese Methode durchsetzte. Den Rest des Preisgelds bekam Harrison nicht von dem Longitude Board zugesprochen. Es wurde ihm erst 3 Jahre vor seinem Tod nach Einschreiten von König Georg III. vom Parlament ausgezahlt.

Leonhard Euler widmete etwa 11 % seiner Arbeit der Astronomie und Himmelsmechanik und weniger als 2 % der Verbesserung des Schiffsingenieurwesens. Der erste Beitrag hierzu datiert auf 1726, als der 18-jährige „jugendliche Bewohner der Alpen“ in einem akademischen Wettbewerb der Pariser Akademie eine Abhandlung über die günstigste Bemastung von Hochseeschiffen einreichte. Der französische Mathematiker Condorcet, der Euler mit Verweis auf diese Arbeit so nannte, malte sich wohl aus, dass der Binnenländer außer Fähr- und Frachtschiffen auf dem Rhein und einigen Fischerbooten noch nie ein Schiff zu Gesicht bekommen hatte. Euler erhielt dafür ein Accessit (sowas wie ein zweiter Preis). Später gewann er ein Dutzend Preise der Pariser Akademie, fünfmal handelte es sich dabei um Fragestellungen zum Bau und Lenkung von Schiffen.

1736 erschien Eulers Scientia navalis in zwei Bänden. Hier behandelt er die Theorie des Gleichgewichts und der Bewegung schwimmender Körper, den Widerstand der Flüssigkeiten und stellt allgemeine Prinzipien der Hydrostatik auf. In 1773 kam die Théorie complette de la construction et de la manoeuvre des vaisseaux heraus, eine nicht für mathematisch versierte Gelehrte, sondern speziell für Praktiker verständliche zweite Schiffstheorie. Dieses Werk hatte größten Erfolg. Der französische König Ludwig XVI. führte es an seinen Marineschulen ein und belohnte Euler dafür mit 6000 Livres. Katharina II. verdoppelte diese Summe auf 2000 Rubel für eine russische Übersetzung.

In Russland verfasste Euler Gutachten für die Seeakademie und war eine Zeit lang selbst Angehöriger der Marine. Admiral de Sievers befand, dass ein Mann mit Eulers Eigenschaften ein Schatz für die junge Marine war, und bot ihm die Position eines Leutnants mit der Aussicht auf einen raschen Aufstieg in der Militärhierarchie. Für Euler kann dies als Glücksfall gewertet werden, denn vor den innerpolitischen Wirren in Russland blieb auch die Akademie in Petersburg nicht verschont. Nach einer kurzen Episode bei der Marine, die ihn der unsicheren Lage an der Akademie entzog, war Eulers Physikprofessur gesichert. Endlich konnte er jene „Wonnen der Wissenschaften“ genießen, in denen er wirklich herausragend war und zu denen in einer anderen Folge dieser Artikelserie zu reden sein wird.

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Dieser Artikel wurde erstellt mit Hilfe folgender Quellen:

  • Fellmann, E.A. (Hrsg.): Leonhard Euler 1707–1783, Beiträge zu Leben und Werk
  • Euler, Leonhard: Briefe an eine deutsche Prinzessin über verschiedene Gegenstände aus der Physik und Philosophie, (Briefe 155-168) Vieweg Nachdruck (1986) der Üs. von: Euler, Leonhard: Lettres à une princesse d’Allemagne, Opera III.12, St-Pétersbourg (1772).
  • Fuss, Nicolas: Eulogy of Leonhard Euler. Translation by John S. D. Glaus (2005): Fuss, Nicolaus: Lobrede auf Herrn Leonhard Euler, Petersburg (1783).
  • Marquis de Condorcet: Eulogy to Mr. Euler. Translation by John S. D. Glaus (2005): Condorcet, Antoine Caritat Marquis de: Éloge de M. Euler, Paris (1786).
  • Speiser, Andreas: Euler, Leonhard, in: Neue Deutsche Biographie 4 (1959), S. 688-689 (URL)
  • Folkerts, Menso: Mayer, Tobias, in: Neue Deutsche Biographie 16 (1990), S. 528-530(URL)
  • Goethe, Johann Wolfgang von: Materialien zur Geschichte der Farbenlehre. Achtzehntes Jahrhundert. Zweite Epoche. Artikel Achromasie. (URL)
  • Logitude Essays und digitalisierte Originaldokumente der University of Cambridge Digital Library (URL)
  • Quest for Longitude – Artikelserie des Royal Museums Greenwich Science Blogs (URL)
  • National Maritime Museum in Greenwich: Sammlung von Astronavigationsinstrumenten (URL). Anschauungsobjekte: Astrolabium (Persien, ca. 1645), Jakobsstab (England, 1700), Sextant (England, 1772), John Harrisons marine timekeeper H1 (England, 1735), Kendall Larcums H4-Replika K1 (England, 1769).

 

Einleitender Artikel: Der hellste Geist in einer Epoche der Erleuchtung.

Anmerkungen   [ + ]

1. Ein Vermerk dazu findet sich schon im ersten Kapitel der Genesis.
2. Das Grundprinzip der Astronavigation ist auf wallhaeusser.de anschaulich erklärt.
3. 1 Grad entspricht 60 Minuten. Auf Höhe Europas entspricht eine Längenminute einer Strecke von 1,0-1,5 km und am Äquator 1852 m oder 1 Seemeile. Das heute in der Schifffahrt verwendete satellitengestützte Navigationssystem liefert eine Genauigkeit von wenigen Metern.
4. Lehrvideo der US Navy: Determining the position by celestial navigation.
5. Siehe Videoserie Introduction to the Board of Longitude bei der Cambridge Digital Library.
6. Der historische Währungsrechner der National Archives (URL) gibt an, dass 200 Pfund im Jahr 1750 dem Lohn von 2000 Arbeitstagen eines geschickten Händlers, oder dem Wert von 29 Pferden oder 42 Kühen entsprachen. Heute wären es umgerechnet ca. 23.000 Pfund.