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格林威治 -- 國際標準時間
送交者: 木樁 2018年08月26日21:43:04 於 [教育學術] 發送悄悄話

    在大海里航行的船,置身汪洋大海之中,一望無際,怎麼確定自己在海里的方向和位置呢? 導航是人命關天的頭等大事,可是,古時候沒有GPS呀!

    如果給地球標上縱向和橫向的網格,南北縱向為緯度(latitude),東西橫向為經度 (longitude),就好比一個點賦予迪卡爾坐標,可以定位,也就解決了航海中的困惑。在緯度上定位相對容易,因為地球的上端和下端是北極和南極,一冷,一熱,不會搞錯。但是,在經度上定位就不那麼容易了。為什麼這麼說呢?因為地球自轉一周,360,在經度上,任何一點都可以作為起點,即零點,那麼選在那裡作為零點呢?這當然是有難度的。

    17世紀末和18世紀初,有經驗的航海家已經掌握了海上的緯度(latitude)的定位,但是,對於經度(longitude) 的定位尚沒有精準的儀器和可靠的技術。

    那時,正值工業大革命方興未艾,海上商業交易十分頻繁,由於導航技術的不完善,在海上迷失方向,不同城市之間的時差使得信息混亂,導致很多有價值的物資和生命葬身於海底。於是,解決經度和統一時間成為當時的燃眉之急。

    1675年6月22日,英國國王查理二世,在倫敦的郊外,格林威治(Greenwich),建立了觀察和研究天文的瞭望台 —— 皇家天文台,英文名稱是 Royal Observatory, Greenwich. 當時派往皇家天文台的首任科學家(名字我沒有記住),是一位年輕的單身漢,駐紮在這個前不扒村,後不着店的荒涼野地,每天對着望遠鏡觀察月亮和星星,記下大量的筆記,繪畫出一幅幅星相圖。若想開個小差,溜去倫敦玩一轉,那幾乎是不可能的事,光是馬車,恐怕要走好幾天呢。一年365日,日復一日,年復一年,科學家每天重複着一成不變的工作,所變的是,年輕的小伙子變成了老爺爺,一個人變成了九個人—— 科學家結婚生子,有了後代,後代又有了後代 。。。

    皇家天文台用什麼方法來解決經度的呢?科學家用的是星相法(lunar-distance method),那就是觀察月亮和星星的移動位置。掌握這個方法要求非常高,首先需要非常準確的星相圖和表格,給出任何一天的時間,描述月亮移動和星星之間產生的相對位置;也要求科學家具備高等數學計算的能力,當然,還需要非常精確的儀器,能夠在航行的船上觀察到月亮和星星。收集這些天文數據是皇家天文台的主要工作之一。

    我們把地球每天自轉整一周360⁰ ,定為24小時,那麼地球在東西方向的經度上轉過15就代表了1 小時;經度上的1⁰ ,給出了與當地的4分鐘時差。

    如果你知道地球上兩個不同地方的城市時差,你馬上可以計算出它們之間的經度差。比如,格林威治(Greenwich)和紐約(NewYork)之間有五小時的時差,表明它們相差75⁰ 經度。

    在航海中,計算船所在地的當地時間並不太難,白天觀察太陽,晚上觀察月亮和星星。但是,想知道這時對應的出發地的時間(比如,船是從紐約出發)就困難了。這裡有兩個辦法可以採納:一個是帶上一個準確的鐘表,在上船之前,設定好當地的時間。第二個辦法是觀察太陽,月亮和星星的相對位置,然後同時計算當地時間和對應的出發地的時間。

    皇家天文台的科學家把Greenwich定為地球的零點。也就是說,把穿越Greenwich的經度線定為零度 —— 主子午線(Prime Meridian)。

    皇家天文台的時間是英國的標準時間 ——Greenwich Mean Time (GMT)。

    電報網絡將GMT發射於全世界,成為國際上統一的標準時間。

 

    木樁

    2018年7月11日,倫敦


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                            這是當年望遠鏡的復製品,我瞄了一下,看不出啥所以然。

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                              這是當時科學家的觀星筆記

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  回答朋友們的疑問,請移步裡面 - 木樁 08/27/18 (400)
      89度。。。。。。 - 括號 09/06/18 (301)
        是這樣的,再考慮天王星自轉一周十幾個小時, - 仙遊野人 09/07/18 (313)
          從金星逆轉,天王星橫轉,火星和木星間找不到符合 - 仙遊野人 09/07/18 (326)
          從金星逆轉,天王星橫轉,以及在小行星帶沒有 - 仙遊野人 09/07/18 (150)
      我知道地球傾斜,但不知道具體度數,謝謝指正!  /無內容 - 木樁 08/27/18 (313)
          查一下地圖,南北回歸線的緯度就是地球自轉傾角。  /無內容 - 仙遊野人 08/27/18 (326)
    回答正確,加10分。。。。。 - 括號 08/27/18 (377)
  因為地球的上端和下端是北極和南極,一冷,一熱???  /無內容 - 果子狸 08/27/18 (324)
    哈哈,。。。。 - 括號 08/27/18 (370)
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