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格林威治 -- 国际标准时间
送交者: 木桩 2018年08月26日21:43:04 于 [教育学术] 发送悄悄话

    在大海里航行的船,置身汪洋大海之中,一望无际,怎么确定自己在海里的方向和位置呢? 导航是人命关天的头等大事,可是,古时候没有GPS呀!

    如果给地球标上纵向和横向的网格,南北纵向为纬度(latitude),东西横向为经度 (longitude),就好比一个点赋予迪卡尔坐标,可以定位,也就解决了航海中的困惑。在纬度上定位相对容易,因为地球的上端和下端是北极和南极,一冷,一热,不会搞错。但是,在经度上定位就不那么容易了。为什么这么说呢?因为地球自转一周,360,在经度上,任何一点都可以作为起点,即零点,那么选在那里作为零点呢?这当然是有难度的。

    17世纪末和18世纪初,有经验的航海家已经掌握了海上的纬度(latitude)的定位,但是,对于经度(longitude) 的定位尚没有精准的仪器和可靠的技术。

    那时,正值工业大革命方兴未艾,海上商业交易十分频繁,由于导航技术的不完善,在海上迷失方向,不同城市之间的时差使得信息混乱,导致很多有价值的物资和生命葬身于海底。于是,解决经度和统一时间成为当时的燃眉之急。

    1675年6月22日,英国国王查理二世,在伦敦的郊外,格林威治(Greenwich),建立了观察和研究天文的瞭望台 —— 皇家天文台,英文名称是 Royal Observatory, Greenwich. 当时派往皇家天文台的首任科学家(名字我没有记住),是一位年轻的单身汉,驻扎在这个前不扒村,后不着店的荒凉野地,每天对着望远镜观察月亮和星星,记下大量的笔记,绘画出一幅幅星相图。若想开个小差,溜去伦敦玩一转,那几乎是不可能的事,光是马车,恐怕要走好几天呢。一年365日,日复一日,年复一年,科学家每天重复着一成不变的工作,所变的是,年轻的小伙子变成了老爷爷,一个人变成了九个人—— 科学家结婚生子,有了后代,后代又有了后代 。。。

    皇家天文台用什么方法来解决经度的呢?科学家用的是星相法(lunar-distance method),那就是观察月亮和星星的移动位置。掌握这个方法要求非常高,首先需要非常准确的星相图和表格,给出任何一天的时间,描述月亮移动和星星之间产生的相对位置;也要求科学家具备高等数学计算的能力,当然,还需要非常精确的仪器,能够在航行的船上观察到月亮和星星。收集这些天文数据是皇家天文台的主要工作之一。

    我们把地球每天自转整一周360⁰ ,定为24小时,那么地球在东西方向的经度上转过15就代表了1 小时;经度上的1⁰ ,给出了与当地的4分钟时差。

    如果你知道地球上两个不同地方的城市时差,你马上可以计算出它们之间的经度差。比如,格林威治(Greenwich)和纽约(NewYork)之间有五小时的时差,表明它们相差75⁰ 经度。

    在航海中,计算船所在地的当地时间并不太难,白天观察太阳,晚上观察月亮和星星。但是,想知道这时对应的出发地的时间(比如,船是从纽约出发)就困难了。这里有两个办法可以采纳:一个是带上一个准确的钟表,在上船之前,设定好当地的时间。第二个办法是观察太阳,月亮和星星的相对位置,然后同时计算当地时间和对应的出发地的时间。

    皇家天文台的科学家把Greenwich定为地球的零点。也就是说,把穿越Greenwich的经度线定为零度 —— 主子午线(Prime Meridian)。

    皇家天文台的时间是英国的标准时间 ——Greenwich Mean Time (GMT)。

    电报网络将GMT发射于全世界,成为国际上统一的标准时间。

 

    木桩

    2018年7月11日,伦敦


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                            这是当年望远镜的复制品,我瞄了一下,看不出啥所以然。

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                              这是当时科学家的观星笔记

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  回答朋友们的疑问,请移步里面 - 木桩 08/27/18 (101)
      89度。。。。。。 - 括号 09/06/18 (12)
        是这样的,再考虑天王星自转一周十几个小时, - 仙遊野人 09/07/18 (5)
          从金星逆转,天王星横转,火星和木星间找不到符合 - 仙遊野人 09/07/18 (6)
      我知道地球倾斜,但不知道具体度数,谢谢指正!  /无内容 - 木桩 08/27/18 (58)
          查一下地图,南北回归线的纬度就是地球自转倾角。  /无内容 - 仙遊野人 08/27/18 (77)
    回答正确,加10分。。。。。 - 括号 08/27/18 (98)
  因为地球的上端和下端是北极和南极,一冷,一热???  /无内容 - 果子狸 08/27/18 (67)
    哈哈,。。。。 - 括号 08/27/18 (80)
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