木桩

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格林威治 -- 国际标准时间


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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360,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1,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75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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评论(43)
  • 当前共有43条评论
  • 寡人 回复 木桩

    Happy Labor Day!

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  • 木桩 回复 寡人

    寡先生太客气了,我哪能循循善诱,我也是刚刚才知道这些,现买现卖,抛砖引玉,果然引出几块玉。

    等待先生的英文讲座系列,同样是中国人,先生的英文这么棒,我除了敬佩之外,自己没有理由不好好学习。

    祝先生长日假快乐!

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  • 寡人 回复 木桩

    看来我误解了你的意思。不瞒你说,我原先一直不清楚春夏秋冬的成因,被你一提醒,又参考了一下NASA的图示,总算搞懂了。这个要么借助模型,要么凭借空间想象能力,才能理解透彻。谢谢你的循循善诱。

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  • 木桩 回复 寡人

    再说明一下“冷” 和 “热”:

    1.太阳照射在地球上,与地球的曲面型成了照射角度,直射角为90度的地方是赤道,最热。射角沿着地球曲面向南北两极逐渐减小,所以南半球和北半球温度也逐渐递减趋于寒冷。理论上讲,如果地球的轴心是平行地绕着太阳转,那么在同样的纬度上,温度都是一样的。

    2.事实上是,地球是倾斜着绕太阳转的,地球的自转和绕太阳的公转之间产生的夹角,造成了“春夏秋冬”的循环。现在北半球是夏天,美国和加拿大很热,但在同样纬度的南半球国家,比如澳大利亚,他们现在是冬天,转到某一刻,又反了过来,北半球是冬天,南半球是夏天了。

    我昨天买了个地球仪,仔细研究了一番,不知回答得对不对,请智慧的寡先生审查和评定。

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  • 木桩 回复 寡人

    我说的“一头冷,一头热”,不是指北极冷,南极热,而是说在地球上任何一点,往极地的一头冷,往赤道的一头热。北极和南极都冷,但也有冬天和夏天(local maximum and minimum)。

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  • 木桩 回复 挺不错

    这有什么了不起呢?拿根竹竿每天量量太阳升高升低,这是谁都能干的活儿。测量太阳,月亮,星星之间的移动位置,而且是在不同时间不同地点的相互位置,那才难呐。

    恕我狂言,在先生面前不知好歹。我答应你的一半奖金,一分也不会少你。

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  • 木桩 回复 老冬儿

    哎哟喂,原来“刷朋友”就是谈恋爱,处对象,我以为是上海人说的交朋友,很普通的呀。那位成都老兄也不讲讲清楚,害得我到处显摆四川话,人家背后一定说我是“十三点”了,我恨不得一头扎进地洞!

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  • 寡人

    非常有趣、有用的笔记。我最近开车去加西玩,去的路上开得很轻松,一天开下来,有时还能“赚”一个小时。回来时,往东开,有一天开了1300多公里,横跨三个时区,前面赚的全都吐出来了,一天失去两小时,到旅馆时已是晚上十点多,累得不行。发现有的景点没有地址,但用GPS坐标更方便。

    木桩认为南极很暖和吗?我怎么觉得南极可能比北极更冷呢?

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  • 挺不错 回复 木桩

    是,东方的基于经验的科学也很了不起。

    殷朝以前,已经将将一昼夜等分为12个时辰,或是100刻。

    古人所说的一个“时辰”相当于现在的两个小时,半个“时辰”为一个小时;而一天24小时分为100刻,一刻就相当于今天的14.4分钟。和现代的一刻钟已经相当接近了。

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  • 老冬儿 回复 木桩

    美才女木MM,“刷朋友”是指男女朋友, 就是处对象,不是随便交友哈。下次去四川不要主动告诉别人(特别是异性)你要和他到青城山刷刷朋友(俺边打边笑,呛着了 :-))

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