偶看新闻evanstan文包:格林尼治时间产生的原因
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/29 14:09:21
自1884年成为世界标准时间以来，格林尼治作为时间“原点”已有127年的历史，但受地球自转速度减缓影响，格林尼治时间存在一定误差，明年1月，它可能会被以原子振荡周期为依据的“原子时”彻底取代。
回溯过去，在格林尼治天文台成为分隔东西半球的0度经线之前，由于时间测算混乱，曾发生过很多海难，当时的顶尖科学家为解决这一难题也是费尽了心思。
法国重金招募人才
1492年哥伦布抵达美洲后，西方航海强国出现一股航海热。但由于人们那时仅能根据太阳高度测出纬度，却不能定位经度，这意味着自由航海风险很大，所以有大批船只迷航、触礁，当时的航海大国西班牙损失尤其惨重。
为解决这一难题，德国天文学家约翰尼斯．沃纳于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。可惜的是，这两种设想分别因基础监测落后和钟表制作工艺差而难以实现。1610年，意大利天文学家伽利略提出根据木星卫星的转速和轨道定位经度，但他的想法没被重视。
很多人意识到，面对极为复杂的经度问题，单靠个人奋斗难以成功。1666年，野心勃勃的法国国王路易十四宣布成立皇家科学院，花重金招募大批欧洲顶尖科学家，并在巴黎近郊建造天文台。这些科学家的重点课题之一就是测量经度，如果成功，路易十四准备把巴黎天文台所在地定为世界本初子午线。
在观察月球运行轨迹3年无果后，法国皇家科学院的科学家们决定尝试伽利略提出的木星卫星定位法。此时，恰巧意大利人卡西尼于1668年出版了一本精确的木星卫星星表，于是法国人邀请他担任天文台台长，并在他主持下测绘出一份经度准确的新版欧洲地图，初步绘制了一张全新的世界地图。
英国出台“悬赏法案”
伽利略的木星卫星法用在陆地上没问题，在惊涛骇浪的海上却无法平稳观测和计算，船长和船员们也不可能都是天文学家，所以有人坚持认为“月距法”更为实用，并将这一想法推荐到英国国王查理二世那里。作为海上强国之主，查理二世明白其中的利害，迅速召集英国顶尖科学家进行讨论。
1675年，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，天文学家弗拉姆斯蒂德被任命为首任台长，年薪100英镑。弗拉姆斯蒂德工作极为认真，但直到他1714年去世都没有完成任务。又过了11年，在弗拉姆斯蒂德遗孀和助手的帮助下，他的《不列颠星表》得以出版。但仅有星表还不够，月亮的运行轨迹还没搞清。
在格林尼治天文台探索经度期间还发生了一件大事。1707年10月，英国海军上将肖维尔爵士在地中海战胜法国人，他率领乘胜而归的舰队在途中遇到大雾、暴风，航线偏离原来的路线。10月22日，在导航员所确定的安全航线上，包括旗舰在内的4艘战舰触礁沉没，约2000名水手葬身海底。事后发现，触礁地点距英格兰西南端仅20英里。
这一家门口的海难让英国举国震惊，在这之前，已有数百艘商船、战舰因无法精确地确定船只位置而迷失方向，大批船员在海上患败血症而死。于是，很多舰队队长、商船船长和商会代表集中向英国政府请愿施压，最终，1714年，英国国会邀请科学家牛顿做顾问，成立了经度委员会。英国政府还颁布法案，悬赏解决经度问题：将精度确定到半度范围内的，奖励2万英镑；确定到2/3度范围内，奖励1.5万英镑；精度小些但可有效测定的奖励1万英镑。悬赏法案出台十几年，经度问题依然悬而未解，直到钟表匠约翰．哈里森的出现。
钟表匠击败科学家
哈里森是乡村木匠的儿子，无师自通地掌握了制造钟表的技能。1730年，他来到格林尼治天文台，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。得到哈雷赞同后，哈里森用了5年时间研制出第一台航海钟，很好地解决了误差、船只晃动、暴晒高温等问题。但哈里森不满意，向委员会先后借款2500英镑，又花了20多年时间，造出三台航海钟。最后一台重1.45公斤，经过将近半年的海上航行后，总误差还不到两分钟。
哈里森这时认为，荣誉和奖金都该到来了。然而，经度委员会进行仔细核算后表示：1万英镑可以拿到，但要拿到2万英镑还必须再进行一次远航，并再造两个航海钟以示成功可以复制。原来，在1762年晚些时候，皇家天文官马斯卡林经过海上测试，首次证实了“月距法”的可行性，同样接近成功，而且这种方法比航海钟造价低得多。
在哈里森和经度委员会僵持时，法国派代表团来到伦敦，希望哈里森把航海钟的机密高价出售，哈里森拒绝了。最后，哈里森同意把航海钟的设计图纸和说明上交。同时，为了拿到另外的1万英镑，74岁的哈里森再次拿起工具，耗费3年时间造出一台航海钟，之后又花了两年时间调试。这时，老迈的哈里森感到自己无法完成另一台了，无奈之下，他让儿子给英国国王写信倾诉。在国王的协调下，英国国会绕过经度委员会，直接从国库里划拨了8750英镑给哈里森。
虽然过程比较曲折，但由于哈里森穷尽一生的努力，以及他的竞争者格林尼治天文台科学家们的探索，人类已经能够战胜经度难题了。哈里森的航海钟虽然昂贵，但使用简便，天文学家推崇的“月距法”计算麻烦，但是廉价，两种方法交叉使用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。在国际本初子午线诞生之前，各国地图都以自己的首都或天文台为零经度点，一些航海家还喜欢以某次航行的起点为零经度点，但随着英国海上力量的发展和格林尼治出版的《航海年鉴》广为流传，格林尼治子午线逐渐被大多数航海家所接受。1884年，在华盛顿举行国际子午线会议后，格林尼治时间正式成为世界计时标准。
回溯过去，在格林尼治天文台成为分隔东西半球的0度经线之前，由于时间测算混乱，曾发生过很多海难，当时的顶尖科学家为解决这一难题也是费尽了心思。
法国重金招募人才
1492年哥伦布抵达美洲后，西方航海强国出现一股航海热。但由于人们那时仅能根据太阳高度测出纬度，却不能定位经度，这意味着自由航海风险很大，所以有大批船只迷航、触礁，当时的航海大国西班牙损失尤其惨重。
为解决这一难题，德国天文学家约翰尼斯．沃纳于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。可惜的是，这两种设想分别因基础监测落后和钟表制作工艺差而难以实现。1610年，意大利天文学家伽利略提出根据木星卫星的转速和轨道定位经度，但他的想法没被重视。
很多人意识到，面对极为复杂的经度问题，单靠个人奋斗难以成功。1666年，野心勃勃的法国国王路易十四宣布成立皇家科学院，花重金招募大批欧洲顶尖科学家，并在巴黎近郊建造天文台。这些科学家的重点课题之一就是测量经度，如果成功，路易十四准备把巴黎天文台所在地定为世界本初子午线。
在观察月球运行轨迹3年无果后，法国皇家科学院的科学家们决定尝试伽利略提出的木星卫星定位法。此时，恰巧意大利人卡西尼于1668年出版了一本精确的木星卫星星表，于是法国人邀请他担任天文台台长，并在他主持下测绘出一份经度准确的新版欧洲地图，初步绘制了一张全新的世界地图。
英国出台“悬赏法案”
伽利略的木星卫星法用在陆地上没问题，在惊涛骇浪的海上却无法平稳观测和计算，船长和船员们也不可能都是天文学家，所以有人坚持认为“月距法”更为实用，并将这一想法推荐到英国国王查理二世那里。作为海上强国之主，查理二世明白其中的利害，迅速召集英国顶尖科学家进行讨论。
1675年，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，天文学家弗拉姆斯蒂德被任命为首任台长，年薪100英镑。弗拉姆斯蒂德工作极为认真，但直到他1714年去世都没有完成任务。又过了11年，在弗拉姆斯蒂德遗孀和助手的帮助下，他的《不列颠星表》得以出版。但仅有星表还不够，月亮的运行轨迹还没搞清。
在格林尼治天文台探索经度期间还发生了一件大事。1707年10月，英国海军上将肖维尔爵士在地中海战胜法国人，他率领乘胜而归的舰队在途中遇到大雾、暴风，航线偏离原来的路线。10月22日，在导航员所确定的安全航线上，包括旗舰在内的4艘战舰触礁沉没，约2000名水手葬身海底。事后发现，触礁地点距英格兰西南端仅20英里。
这一家门口的海难让英国举国震惊，在这之前，已有数百艘商船、战舰因无法精确地确定船只位置而迷失方向，大批船员在海上患败血症而死。于是，很多舰队队长、商船船长和商会代表集中向英国政府请愿施压，最终，1714年，英国国会邀请科学家牛顿做顾问，成立了经度委员会。英国政府还颁布法案，悬赏解决经度问题：将精度确定到半度范围内的，奖励2万英镑；确定到2/3度范围内，奖励1.5万英镑；精度小些但可有效测定的奖励1万英镑。悬赏法案出台十几年，经度问题依然悬而未解，直到钟表匠约翰．哈里森的出现。
钟表匠击败科学家
哈里森是乡村木匠的儿子，无师自通地掌握了制造钟表的技能。1730年，他来到格林尼治天文台，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。得到哈雷赞同后，哈里森用了5年时间研制出第一台航海钟，很好地解决了误差、船只晃动、暴晒高温等问题。但哈里森不满意，向委员会先后借款2500英镑，又花了20多年时间，造出三台航海钟。最后一台重1.45公斤，经过将近半年的海上航行后，总误差还不到两分钟。
哈里森这时认为，荣誉和奖金都该到来了。然而，经度委员会进行仔细核算后表示：1万英镑可以拿到，但要拿到2万英镑还必须再进行一次远航，并再造两个航海钟以示成功可以复制。原来，在1762年晚些时候，皇家天文官马斯卡林经过海上测试，首次证实了“月距法”的可行性，同样接近成功，而且这种方法比航海钟造价低得多。
在哈里森和经度委员会僵持时，法国派代表团来到伦敦，希望哈里森把航海钟的机密高价出售，哈里森拒绝了。最后，哈里森同意把航海钟的设计图纸和说明上交。同时，为了拿到另外的1万英镑，74岁的哈里森再次拿起工具，耗费3年时间造出一台航海钟，之后又花了两年时间调试。这时，老迈的哈里森感到自己无法完成另一台了，无奈之下，他让儿子给英国国王写信倾诉。在国王的协调下，英国国会绕过经度委员会，直接从国库里划拨了8750英镑给哈里森。
虽然过程比较曲折，但由于哈里森穷尽一生的努力，以及他的竞争者格林尼治天文台科学家们的探索，人类已经能够战胜经度难题了。哈里森的航海钟虽然昂贵，但使用简便，天文学家推崇的“月距法”计算麻烦，但是廉价，两种方法交叉使用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。在国际本初子午线诞生之前，各国地图都以自己的首都或天文台为零经度点，一些航海家还喜欢以某次航行的起点为零经度点，但随着英国海上力量的发展和格林尼治出版的《航海年鉴》广为流传，格林尼治子午线逐渐被大多数航海家所接受。1884年，在华盛顿举行国际子午线会议后，格林尼治时间正式成为世界计时标准。