访英纪事——格林尼治天文台
文、影/春雨夜泊
那年初冬,我们赴英国格林威治大学培训。大学的旁边就是格林尼治村。紧挨着它的一个高坡上就是著名的格林尼治天文台。
格林尼治天文台闻名遐迩。因为我们每天都在看时间。那么,这个时间的基准在哪里呢?对,就在这里。它是世界标准时间的授时中心,还是整个地球东西半球的本初子午线。如今它是世界文化遗产。
格林尼治天文台坐落在一个小山坡上,它的周围是一个公园。站在高坡上,可以俯瞰格林威治大学校园,还可以隐约看到著名的泰晤士河。这里碧草青青,树木葱荣。虽然已是11月,但却没有感到那种冬季的寒冷。
我们在这里做了短暂的停留,没有机会入内参观,只在外围游览。透过铁艺的大门和围墙,可以看到天文台一些简单的建筑和那个标志性的穹顶。在显示格林尼治时间的钟表旁留影,就算与它亲密接触了。
格林尼治天文台有着令人敬畏的历史。它产生的背景可以上溯到15世纪。当时,正是欧洲的大航海时期。1492年,哥伦布抵达美洲,拉开了西方强国航海热的序幕。那时,人们根据太阳高度,较好地解决了地球的纬度问题,但地球的经度却始终没有得到较好的解决,导致许多船只迷航触礁,损失惨重。
为了能解决这个难题,德国天文学家约翰尼斯•沃纳1514年提出“月距法”。即月亮以稳定的速度穿过天空,可根据其运行轨迹和它掠过某颗星的相对位置确定经度。1530年,荷兰科学家伽玛•弗里西斯提出“钟表法“,也就是制造出准确的钟表,按出发地时间走,到达新地点后再利用太阳测算当地时间,用时间差确定经度。可惜,这两种设想分别由于基础监测落后和钟表制作工艺差而难以实现。
1666年,法国国王路易十四宣布成立皇家科学院,重金招集大批欧洲顶尖科学家,拟攻克这一难题。并设想把巴黎天文台定为世界本初子午线。但在观测月球三年后无果而终。1675年,英国国王查理二世拨款500英镑,在伦敦郊外的格林尼治村建成一座天文台,即格林尼治天文台,开始了攻克经度难题的征程。但经过半个世纪探索,仍无进展。
(这条极普通的线,即子午线——分割地球东西半球)
1730年,有一个钟表匠来到格林尼治天文台,他就是哈里森。他是一个乡村木匠的儿子,无师自通掌握了钟表制作的技能。他把自己琢磨了4年的航海钟设计方案推荐给天文台台长哈雷。得到哈雷同意后,他用了5年时间研制成了第一台航海钟。后来又花了20多年的时间,造出了3台航海钟。最后一台重1.45公斤。在经过近半年的海上航行后,总误差不超过两分钟。
这期间,“月距法”也有了很大进展,几乎接近于成功。这种方法计算复杂,但比航海钟造价要低得多。后来,74岁的哈里森又耗费3年造了一台航海钟,之后又花了两年时间进行调试,使之更加完善。可以说,哈里森穷其一生,为“钟表法“解决经度难题作出了重大贡献。
之后,格林尼治天文台的这两种方法在航海中都得到了很好的应用,基本战胜了经度难题,极大地促进了航海业的发展,英国也因此获得至高无上的荣誉。由此确定的格林尼治子午线也逐渐被大多数航海家所接受。1884年,在华盛顿举行的国际子午线会议后,格林尼治时间正式成为世界计时标准。
2019/10/29
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