David maule

East and west

For  sailors,  there  was  still  the  problem  of how  far  east  or  west 

they were. They could only tell this by drawing the direction and 

speed of the ship  on a map. But, over time, mistakes grew bigger 

and bigger, and quite often ships sailed straight into the land that 

they were trying to reach.

An  example  of  this  happened  in  1707,  when  five  British 

warships were returning from the Mediterranean. They had sailed 

for twelve days in fog. They hadn’t seen the sun, the stars, or land 

in  all  that time, and they were very unsure  of their position. The 

navigators on  each  ship had records showing speed and direction, 

so  they  compared  their ideas, but  they were  wrong. As  the  ships 

continued  north,  the  first  one  hit  the  rocks  around  the  Scilly 

Islands  off the  southwest  of England.  Before  anything  could  be

* North Pole, South Pole: the furthest north and south points of the Earth

15

---

done, three of the others had followed. Two thousand men died.

This  was  only  one  of many  terrible  events.  Sometimes  ships 

crashed into rocks; in other cases they simply got lost, sailing until 

men  died  of  hunger.  But  this  time  four  warships  had  been 

destroyed  close  to  home.  Ships’  owners  and  officers  put  more 

pressure  on  the British government, and in  1714 a new law was 

passed.  This  promised  a  prize  of ,£20,000  (around  $2.7  million 

today)  to anyone who could find a solution.

The  problem  is  actually  quite  a simple  one.  The  world  turns 

around once every twenty-four hours. Each place in the world is 

at a different time within those twenty-four hours. In any part of 

the world, you  can tell when it is noon by looking at the  sun. If 

you  know  that  it  is  midnight  in  London,  and  the  sun  is  above 

you, it  means  that you  are  near the  middle  of the Pacific. If it  is 

3 

p

.

m

. 

in  London, you  are  in  the  middle  of the Atlantic. So  you 

only  need  a way  of knowing  the  time  in  London. But  that, for 

the sailors of the time, was an enormous problem.

There  were  two  possible  ways  of solving  it.  One  way  was  to 

use  the  stars.  In  1610,  Galileo  discovered  that Jupiter  had  four 

moons. He studied these for a year, noting when they disappeared 

behind Jupiter,  and  wrote  down  the  times.  He  told  his  plan  to 

King  Philip  of  Spain,  who  was  also  offering  a  prize  to  the 

discoverer of a solution. Galileo’s idea wasn’t accepted because of 

the difficulty of seeing Jupiter’s moons from ships, although it was 

used  by  map-makers  on  land.  Later  in  the  seventeenth  century, 

special  buildings  were  opened  in  Greenwich  and  Paris,  where 

scientists  could watch the  stars with the  aim of helping ships  tell 

their position. The scientists  made little progress. Their solutions 

meant checking the position of a number of stars— which wasn’t 

easy  on  a  moving ship  and  was  impossible  in  bad  weather— and 

then doing a lot of difficult mathematical work.

The other method was to make a clock or a watch that worked 

on the ocean. It had to be unaffected by changes in temperature, air

16

---

pressure, or the movement of a ship. The problem was finally solved 

by an English clockmaker, John Harrison, who between  1737  and 

1770  built a  number of better and better clocks  and watches. But 

the scientists didn’t like Harrison. He was only a clockmaker. They 

argued against  his  solution  to  the  problem, and as  a  result  he  was 

only  given  half of the  prize.  He  only  received  another  £8,750 

when he was an old man, after the king spoke for him.

Although  the  first  of these  new watches  were  expensive, they 

were  used  more  and  more  as  time  passed. W hen  Captain James 

Cook sailed to the Pacific for the second time in 1772, he took a 

watch similar to  one that  Harrison had made. He found that the 

method worked very well.

Radar and satellites

Through the nineteenth century and into  the twentieth century, 

ships  and  later  airplanes  continued  to  navigate  by  using  the 

height  of the  sun  for  north  and south  and  watches  for  east  and 

west. Better instruments were produced for checking the sun, but 

little  else  changed. The  next step  forward wasn’t  taken  until  the 

Second World War (1939—1945), when radar was invented.

An  airplane  could  either  fly  along  a  radar  signal,  or  find  its 

position  from  the  strength  of two  signals  which  were  sent  out 

from  different  places.  Since  radar  signals  travel  in  straight  lines, 

though,  the  curve  of the  earth  limited  its  usefulness  to  a  few 

hundred kilometers.

W hen satellites were sent up above the earth, this problem was 

solved.  Today  the  world  is  covered  by  twenty-four  of  these 

satellites  and  their  ground  stations.  Now,  a  hand-held  receiver, 

costing  less  than  $100,  can  measure  the  travel  time  of a  signal 

from  them  and  tell  you  your  position  to  within  a  few  meters 

anywhere  on  Earth.  Navigation  has  come  a  long  way  from  a 

Piece of wood on the end of a piece of string.

17

---