在十八世紀時，美國殖民地早已被發現，但是在歐洲通往美洲的路上，卻時常有船隻迷失在海中，在茫茫大海中，測得自己的位置可謂難如登天，这正是我們今天要討論的話題。在大航海時代開啟之後，水手是如何得知方位的，而方法又是如何演進的。

　 在海上，人們要得知自己的方位是十分困難的事情，若失去了雷達技術，或許也還做不到。為了解決這個問題，當時的科學家絞盡腦汁，想出了兩種方法。第一種方法被發現於西班牙，在十八世紀時，西班牙國王一直不斷尋找著如何在茫茫大海中明白自己的方向。因此以誘人的賞金來吸引部分科學家們（日後的天文學家）解決問題，而獲得賞金的，就是人人皆知的伽利略，伽利略所採取的方法是：我們蔚藍的天空，提到天空，我們會想到甚麼？答案是天體，換個方向思考，天空即為一枚巨大，精細的鐘錶，而伽利略證明出環繞著木星的五個衛星式的週期是有規律存在的，在當代為十分成功的成就，

　而另一個方法就是時差，先來討論原理。眾所皆知台灣和英國相差经度１２０度，那要怎麼計算呢？用當時的時間和本初子午線對出來的時間差，也就是只要對比船舶所在與英國的時間差，就能計算出所在地的經度，而更具體的方式是利用正午，帶一枚懷錶，調為格林威治時間，再和當地中午的時間比對，就可以算出來了，而該如何計算出何時為當地時時間呢？答案是立竿，在太陽影子最短時即考測量，

　許多人如此質疑，讓我們分幾點來說明：１.當時沒有懷錶，而是巨大的時鐘。２.船在移動時會影響時鐘的擺動。３.不能使用鐘擺，那該如何解決呢？

英國的一位鐘錶匠哈里森試著使用自己的辦法製造了不需要鐘擺的航海鐘。他經過多年思考，設計出一套方法，並畫了張草圖，請皇家天文台台長哈雷過目(Edmond  Halley，哈雷彗星就是以他的名字命名的)。哈雷把哈里森推薦給了倫敦最好的鐘錶匠喬治。格拉姆，哈雷還從自己的口袋裡拿出250英鎊作為製作經費，給哈里森使用。哈里斯花了5年時間終於造出了第一台航海鐘H1（意思是哈里斯1號）。 這台1米見方、重達34公斤的龐然大物採用了哈里森發明的「螞蚱腿」裝置，使得鐘擺的擺動頻率擺脫了重力影響，不怕海上的顛簸了。因此其原理被採用至今，也給予水手前進的方向至今。