今天,連小學生都知道經(jīng)緯度是什么。用經(jīng)緯度來表示一個地方在地球表面上的位置,這已成為人們的一種常識。為了確定這種認識并付諸實用,人類差不多花費了兩千年的時間。
最早的認識
所謂測定經(jīng)度,就是測定某個地方在地球表面東西方向上的位置。我們知道,同一瞬間位于同一緯度不同經(jīng)度上的地方,有著不同的時間。例如,當北京是晚間8點鐘時,倫敦卻是中午12點鐘,這種差別啟示了人們,只要知道了某地的當?shù)貢r間是多少,將它與世界標準時間比較,就可以推算出當?shù)氐慕?jīng)度是多少。因此,測定經(jīng)度的本質(zhì)就是測定時間。
早在公元前二世紀,古希臘人已經(jīng)認識到,如果在兩個不同的地方觀測同一事件,并記下發(fā)生這一事件的當?shù)貢r間,那么,通過計算這兩地記下的時間差,就可以求得這兩地之間的經(jīng)度差。問題是怎樣來確定兩地的時間差呢?
古希臘天文學家喜帕恰斯提出,可以用觀測月食來解決這一問題。因為無論對地球上的哪一點來說,月亮進入地球的影子區(qū),是嚴格在同一瞬間發(fā)生的,或者說月食是同時開始的,這起著標準時間的作用。只要記下兩地觀測到的月食開始時刻,也就是兩地看到月食開始的當?shù)貢r,人們就可以求得兩地的經(jīng)度差了。
但是,喜帕恰斯沒有具體解釋,應該如何來測定每個地方的地方時。在當時說來,能夠用來作為計時儀器的是日晷,這是一種依靠太陽照射下產(chǎn)生的影子來計時的儀器。而當月食發(fā)生之時,太陽已落到地平線之下了,日晷計時無從談起。因此,喜帕恰斯的設想僅只是一種理論上的設想,在當時條件下是不可能實現(xiàn)的。
由于月食發(fā)生的機會很少,一年中最多不超過二、三次。為了不放過任何一次機會,據(jù)說喜帕恰斯曾編篡了一本六百年月食一覽表,真是精神可嘉。
托勒密的貢獻
一提到托勒密,人們自然就想起他的地球中心說。這學說是他在他的巨著《天文學大成》里詳加闡述的。托勒密一生主要有兩部巨著,另一部是八卷本的《地理學指南》。這是他編制的一本地名辭典和地圖集。書中給出了幾千個地方的地理位置,堪稱是一項偉大成就。
在《地理學指南》這部巨著中,托勒密談到了地理位置的確定問題。他提出了一種等間距的坐標網(wǎng)格,用度來進行計算。托勒密可算得上是第一個明確提出經(jīng)緯度理論的人。他的理論中,緯度從赤道量起,而經(jīng)度則從當時所知道的世界最西地點?幸運島算起。這一切已經(jīng)和今天的經(jīng)緯度概念很相接近了。
在托勒密之后的一千多年內(nèi),關于確定經(jīng)度的問題,一直沒有獲得重大進展。
航海業(yè)的需要
從十三世紀起,歐洲的航海事業(yè)獲得蓬勃發(fā)展。在這些大規(guī)模的航?;顒又校捎谝竭_一些距離出發(fā)港口十分遙遠的陌生地方,用羅盤、鉛垂線及對船速的估計,來確定這些陌生地方的地理位置,就很不可靠了,航海家們必須求助于天文方法。
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