經(jīng)度原點(diǎn)是如何確定的？

徐春昕

英國格林尼治天文臺最早建于1676年。它成為全世界最負(fù)盛名的天文臺的重要原因之一是，人們在這里找到了世界通用的“經(jīng)度”。

格林尼治天文臺第一個研究出了簡易測定航海中船舶方位的方法。測定位置需要兩個參數(shù)：經(jīng)度和緯度。海員們很早就懂得在夜間比照北斗星的高度角推算緯度，可是經(jīng)度的計(jì)算要難得多。精確的海圖出現(xiàn)之前，航海家只能用羅盤、鉛垂線或大致估計(jì)的船速來確定自己的地理位置，很不可靠。因此，在15世紀(jì)航海事業(yè)走向常規(guī)化的時候，隨時測定船舶的位置就成了一個迫在眉睫的問題，也成了當(dāng)時歐洲各國科學(xué)家競技的焦點(diǎn)。

格林尼治天文臺最初的使命是：觀測星空，繪制完整的星空圖。這樣人們就可以按照星空圖來測定船舶所在地的經(jīng)度。但這是一個費(fèi)時費(fèi)力、需要大量專業(yè)人才和專業(yè)觀測工具與地點(diǎn)的工作。星空圖繪制工作還沒有完成的問題在18世紀(jì)初終于從“不便”演變成了“災(zāi)難”。

1707年10月，4艘英國海軍的船只因?yàn)槎ㄎ换靵y，在西西里島附近相撞，死亡2000多人，震驚世界。英國議會就此成立了“經(jīng)度委員會”，懸賞2萬英鎊征集確認(rèn)經(jīng)度的簡易辦法。

早在1530年就有科學(xué)家指出：只要帶上一座鐘，讓它從航海開始時保持準(zhǔn)確的走時，到一個新地方后，把這座鐘的時間和當(dāng)?shù)氐臅r間比較，利用時差就可以測算兩地的經(jīng)度差，也就可以求得一個地方的經(jīng)度。但當(dāng)時的鐘表要靠鐘擺的擺動來計(jì)算時間，航行的船只無法保持水平，船一晃，鐘擺一歪，時間就“不見”了。

這個當(dāng)時并不可行的想法卻為后來的人們提供了一個思路：只要有準(zhǔn)確的計(jì)時工具，就可以在任何地方輕松地計(jì)算經(jīng)度。1730年，鐘表匠約翰·哈瑞森走進(jìn)了格林尼治天文臺的大門，拜會當(dāng)時的臺長，也就是哈雷彗星在西方的發(fā)現(xiàn)者——埃德蒙·哈雷。哈雷接納了他。此后的29年里，哈瑞森用機(jī)械齒輪制作出了4代不需鐘擺的計(jì)時器。他的第四代產(chǎn)品在62天的航行中僅僅出現(xiàn)了5秒的誤差，完全可以用來計(jì)算經(jīng)度。哈瑞森在80歲時終于獲得了英國“經(jīng)度委員會”所設(shè)立的那筆巨額獎金。

在星空圖和精密鐘表的雙重幫助下，1767年，根據(jù)格林尼治天文臺提供的數(shù)據(jù)繪制的英國航海歷出版了。這份航海歷上規(guī)定的零度經(jīng)度線就是通過格林尼治天文臺的經(jīng)線。那時，離開倫敦準(zhǔn)備遠(yuǎn)航的人們都會帶著自己的表到格林尼治天文臺來，請?zhí)煳呐_對表進(jìn)行一個月的測試。在告別倫敦的時候，船只也會經(jīng)過格林尼治，用0度經(jīng)線的時間對一次時，再駛向茫茫大海。

但并非所有國家都愿意使用英國的天文臺做經(jīng)度原點(diǎn)。直到19世紀(jì)，英國成為世界上最發(fā)達(dá)的國家。在航海業(yè)上的壟斷地位和遍及世界的殖民地，都加快了格林尼治零度經(jīng)線在全球的普及。1850年，美國政府決定采用格林尼治子午線。1853年，俄國海軍大臣宣布使用格林尼治子午線。

到了1883年，全世界已經(jīng)有90%以上的航海家用格林尼治經(jīng)線做標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算經(jīng)度。1884年，美國華盛頓召開的國際經(jīng)度會議把經(jīng)過格林尼治的經(jīng)線正式確定為零度經(jīng)線、世界時間計(jì)量和經(jīng)度計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)子午線——“本初子午線”。