格林威治 -- 国际标准时间

作者:木桩
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    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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  • 当前共有4条跟帖
  • 仙遊野人:补充:格林威治零度经线的反面180°即是国际日期变更线,

    与经线不完全重合,遇到某些岛礁要拐弯,但大部分重合。航行时由东向西穿越变更线,加一天,反之从西向东则减一天。

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    仙遊野人 回复 仙遊野人:麦哲伦的船队绕地球一圈,回里斯本时发现船上记录的日期比国内

    少了一天(好像国内是十日,他们的却九日,几月?),当时不知道为什么。他们总体是向西航行的,当时还没有“日期变更”这概念,引进这条线补充这概念后日期问题就解决了。

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  • 木桩:回答朋友们的疑问,请移步里面


    一冷,一热”的说法不科学,但也不无道理。我是想说明这个道理:

     

    地球是斜着(大约45)绕太阳转的,所以在北半球的夏天时,南半球是冬天,这时,北半球比南半球热。当然,在同一个半球,纬度越高越冷。赤道永远是最热的,基本没有冬夏天。


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    括号 回复 木桩:回答正确,加10分。。。。。

    这么说,东西半球也一热,一冷,一亮,一黑。。。。。因为一边白天亮,热,另一边就晚上黑,冷,。。。。。

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    仙遊野人 回复 木桩:地球自转与绕太阳公转的倾角是22点几度,要45度可就麻烦了!

    天王星是89度,几乎横滚。如果你在天王星上会发现一天王星年中太阳螺旋式地出现和消失。

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    仙遊野人 回复 仙遊野人:若不考虑滞后效应(南半球多水滞后效应大),则南北极温度

    在春分(Spring Equinox)和秋分(Autumn Equinox )是接近的,在夏至(Summer Solstice )和冬至(Winter Solstice)差别最大。

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    仙遊野人 回复 仙遊野人:春秋两分太阳刚在赤道上,夏冬两至太阳分别在南北回归线上,

    从北半球看,春分时太阳由南向北穿越赤道,秋分则由北向南,日期分别是3月21日和9月21日,白天黑夜时间相等。夏至(6月22日)太阳在北回归线,要“回归”向南,白天最长。冬至(12月22日)太阳在南回归线,黑夜最长。

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    木桩 回复 仙遊野人:我知道地球倾斜,但不知道具体度数,谢谢指正!
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    仙遊野人 回复 仙遊野人:查一下地图,南北回归线的纬度就是地球自转倾角。
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    括号 回复 仙遊野人:89度。。。。。。

    想想挺有意思,。。。。应该半年太阳在天上转圈,半年看不见太阳。。。。。

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    仙遊野人 回复 括号:是这样的,再考虑天王星自转一周十几个小时,

    太阳在一年中以螺旋方式运行,螺线式消失,螺旋式再现.

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    仙遊野人 回复 仙遊野人:从金星逆转,天王星横转,以及在小行星带没有

    符合彼德-提丢斯定律的大行星,可以判断太阳系发生过大事件.那大行星瓦解成小行星带.有发现火星文明的毁灭与地球恐龙消失发生在同一时期.驾驭恐龙统治世界的巨人族也消失或转移.

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    仙遊野人 回复 仙遊野人:从金星逆转,天王星横转,火星和木星间找不到符合

    彼德-提丢斯定律的大行星可以断定太阳系发生重大灾变,大行星瓦解为小行星带,火星文明毁灭与地球恐龙消失发生在同一时期.驾驭恐龙统治世界的巨人族也消失.

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  • 括号:多谢科普。赞通俗易懂的讲解。。。。。

    但有一个半科盲的问题,为什么会 “地球的上端和下端是北极和南极,一冷,一热”?我一直以为两边都一样冷。。。。。

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  • 果子狸:因为地球的上端和下端是北极和南极,一冷,一热???
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    括号 回复 果子狸:哈哈,。。。。

    刚看到你也问了同一个问题。。。。。

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