建立天文台
1657年,一个新的转折点出现了。著名的荷兰天文学家、物理学家惠更斯发明了摆钟,从而为测定经度提供了高精度的计时仪器。
在这之前,巴黎皇家学院的医生兼数学家莫林,由于考虑了月亮视差的效应,从而对测定经度的月距法作了重大改进。他提议要使他的这一建议付诸实用,应该建立一个天文台来提供必要的资料。莫林的提议推动了经度测定工作的进展,因为天文台的建立,对解决经度测定问题起了重大的作用。
十七世纪下半叶,法国国王路易十四在他的财政大臣科尔伯特的怂恿下,决心使法国在科学上及海上处于世界领先地位。1666年,成立了法国科学院,1667年,建立了巴黎天文台。
不料新成立的法国科学院,却给这位法国国王带来了很大的不快。在巴黎天文台第一任台长卡西尼等人领导之下重新绘制的法国地图,比原来那张不太准确的法国地图上的面积缩小了好多。路易十四抱怨他的科学家们说,他们这么一测量使他失去的土地,比法国军队通过打仗所占领的土地还要多。这位堂堂国王对科学的无知,已经到了令人发笑的地步。
在英国,1662年建立了伦敦皇家科学院。1667年初,皇家科学院开始制订建立天文台的计划,经过好多人的努力,终于在1676年9月15日建成了格林尼治天文台。天文学家约翰·弗兰斯提德为第一任台长,并于第二天立即开始用台上的大六分仪进行天文观测。
各国天文台的相继建立,为编制高精度的天体位置表铺平了道路。1757年,船用六分仪问世。这是一种手持的轻便仪器,它可以测量天体的高度角和水平角,将所得结果与天文台编制的星表对照,就可以测定船舶所在地的当地时间,从而最终解决了海上船舶的经度测定问题。此时距离喜帕恰斯的月食法,已经有两千年之久。
人类最终找到了测定经度的方法,但这个领域的发展并没有就此止步。特别是进入二十世纪后,随着卫星、激光、无线电等技术手段的出现,经度的测定正在朝着更高精度的方向发展。
现在,谁都知道地理经度是以通过英国格林尼治天文台原址的本初子午线起算的。在这个意义上说,格林尼治天文台可看作是世界的起点。为了确定这个起点,人类到也着实费了一番周折呢。
各行其事
上文中,我们介绍了测定经度技术的发展。然而,一个地方的经度值与起算点有关,起算点不同,同一个地方的经度值也不同。通过起算点的经度线,称为“本初子午线”。
要画出一张世界地图来,首先必须确定本初子午线的位置,这样,世界各地的地理位置才能相应确定下来。因此,具有国际性的本初子午线如何确定,必须为世界各国所确认。否则的话,大家都有自己的本初子午线,结果便会带来很大的混乱和麻烦。
最早,喜帕恰斯用他进行观测的地点?爱琴海上的罗德岛,作为经度起算点。而托勒密则用幸运岛为起算点,幸运岛即现今的加纳利群岛,位于大西洋中非洲西北海岸附近。当时认为这就是世界的西部边缘,对于把地球当作扁平的一块大地的人们说来,这里就是世界的起点。
到中世纪时,各国更是我行我素,通常都各自选择其首都或主要的天文台作为本初子午线通过的地方。而航海家们则又另搞一套,他们通常采用某一航线的出发点作为起算点,因而就有“好望角东26°32′”,这一类的表示法。从今天的观点来看这当然是可笑的。
直到十八世纪初,大部分海图的原点仍取决于绘制出版这张图的国家所定的原点。在法国,甚至在同一张地图上还会出现多种距离的比例尺,真是混乱不堪。
最初的尝试
由本初子午线不统一所造成的混乱,很早就引起了人们的重视,也屡次有人试图解决这个棘手的问题。
1634年4月,红衣主教里舍利厄在巴黎召开了一次国际性会议,邀请当时欧洲最杰出的数学家和天文学家参加,目的在于确定一条为世界各国所认可的本初子午线。会议结果选中了托勒密所定的幸运岛,更严格地说来,就是加纳利群岛最西边的耶鲁岛。后人把这个起算点称为“里舍利厄本初子午线”。
实际上,这次会议的召开,有一半原因是出于政治动机。因为本初子午线的划定,实际上是势力范围的重新划分。法国国王路易十三,在1634年7月的一道命令中就提到:“法国军舰不应该攻击任何位于本初子午线以东以及北回归线以北的西班牙和葡萄牙舰只。”意思是说,那个地区是西班牙和葡萄牙的势力范围。