名表通

标题: 转载天文钟的起源 [打印本页]

作者: lyandysun 时间: 2011-11-5 00:55
标题: 转载天文钟的起源
好船长勒缪尔.格利弗说道：“倘若我也能长生不死，我将目睹各种彗星的回归，见证汹涌的大河变成清浅的小溪，并且发现永动机、经度仪、万灵药以及其它种种伟大发明都已经改造的尽善尽美了。”
                              -----------《格利弗游记》

哦！她完美得无以伦比------
她可以同任何近代的女圣徒来比拟
地狱的刁滑的权力不能施在她的身上
她的守护神也中止了他的防备
即使她的最细小的行动也很正确
如同哈里森所制造的最精妙的时计一般。
                              ----------拜伦《唐璜》

   “鬼天气！”英国皇家海军上将克洛迪斯利.肖维尔爵士冲着在海上阴魂不散整整困扰了他12天的浓雾大骂道。克洛迪利斯上将在击败了法国地中海舰队后，从直布罗陀凯旋。他的舰队骁勇善战，但对浓密的秋雾却毫无办法。面对越来越大的触礁危险，上将把手下所有的领航员都召集起来，共商对策。
   由于上下齐心，1707年10月，舰队平安抵达了布列塔尼亚半岛外韦桑岛以西的洋面。但是，当舰队继续向北行进时，他们惊恐的发现早先在锡利群岛附近测出的经度是错误的。他们离英国西南角只有20英里左右，走上了一条充满暗礁直指兰兹角的死亡航道。在旗舰“联合”号上，一位水手一直在偷偷计算着舰队的航向。英国皇家海军一向军纪严明，任何越权的导航行为都是死罪。然而这位水手眼看舰队已危如累卵，冒着送命的危险凑到克洛迪斯利上将身边向他汇报。心情本就不佳的上将当场绞死了这位可怜的水手。事实证明，这是克洛迪斯利海军生涯中最大的失误。这位天才水手显然比五条战列舰上的所有导航员都更加高明，对他的劝告置若罔闻导致的结果就是1707年10月22日，锡利群岛成了克洛迪斯利上将及2000名英国皇家海军将士的葬身之地。
   旗舰“联合”号（Association）首先触礁，几分钟后就沉入海底，船上无一人幸免。面对着明摆着的危险，其它舰船都已经来不及做出反应，“老鹰”号（Eagle）和“罗姆尼”号（Romney）也跟着扎进了礁石丛中，并像石头一样沉入海底。在这场凄惨的海难中，五条战列舰组成的皇家海军舰队一下就损失了四艘。
   只有两个活人被冲上了岸，其中之一就是克洛迪斯利上将本人。在海浪把他送回祖国大陆的过程中，他有充分的时间去回顾他的一生，和24小时内作出的决定，不知道他心中是否对处决那名水手充满了懊悔。但报应很快就来了，当他瘫到在岸边时，一个赶海的妇人发现了他，克洛迪斯利手指上巨大的绿宝石戒指让她起了歹心。赶海的妇人轻易的杀死了已经精疲力尽的海军上将。直到30年后，妇人临终向祖父忏悔时交出绿宝石戒指才让海军上将的真正死因水落石出。这些不过都是在发明海上经度测量设备之前凄惨海难中的一例。

“当我起了玩心，就用由经线和纬线织成的大网在大西洋中捕捞鲸鱼。”马克吐温在《密西西比河上》中如是说。如今的任何一张世界地图或地球仪上，我们的世界总是被横纵的线条所分割包围。人人都知道横向的，平行的线条是纬线，纵向的在两极相交的是经线，这种利用假想线条来定位的概念早在公元前300年就开始在人们脑中形成。公元150年，天文巨匠及地图制作家托勒密在他绘制的人类历史上第一本世界地图中，为27张地图画上了经纬线。
   托勒密将赤道标记为零度纬圈。这种选择绝非主观臆断，而是从他的前辈们那里找到了权威性的依据。古代天文学家在观察天体运动时便得到了启发。在赤道处，太阳、月亮和行星差不多都是从正上方经过，同样的，南北回归线这两条著名的纬线的位置也是根据太阳运动来确定的----它们表示了太阳的视运动在一年中的南北界线。这样的划分法非常的科学，沿用至今，将来也恐怕没有任何去改变的理由。
   但经线则不同了，托勒密可以根据个人的意愿自由的选定本初子午线（即零度经线）的位置。托勒密的本初子午线穿过了邻近非洲西北海岸的幸运群岛。后来的地图作者们先后将本初子午线挪到了亚速尔群岛、佛得角群岛以及罗马、哥本哈根、耶路撒冷、圣彼得堡、比萨、巴黎和费城等许多地方，最后才确定在伦敦。因为地球在旋转，经过地球两级画出的任何一条经线都可以作为基准起点，根本没有差别，所以本初子午线究竟在何处不过是个政治问题。
   经线和纬线方向上面的不同是连三岁小孩也看的出来的表面差别。除此之外二者还有实质性的区别：零度纬线由自然法则而定，是确定不变的。而零度经线却随着时间和地球自转时时在移动，就像沙漏里的沙子一样。这样的特性就决定了纬度可以轻易测得，有经验的老领航员只要知道日期，能过肉眼观查太阳或星星就可以较准确的估计纬度。但经度完全不同，在同一纬度上天体的角度也没什么差别。在很长一段时间里，如何在海上测定经度难到了世界上最聪明的人们。包括牛顿、加利略都进行了偿试，但皆未能成功。

   事实上测量经度的方法长久以来一直在两种选择之间相持不下。第一就是天文学的方法，第二就是时间。天文学测量的主导力量是月距法，说白了就是通过测定月球的距离和角度来定位。而用时间来测定经度需要的就是能准确的知道时间，如何通过时间来测定经度呢？我们都知道世界被划分了时区，每15度一区，每区相差一小时。你的船上只要有一台钟能准确的显示出发港的时间，然后你再通过观测太阳或星辰就可以获得本地的准确时间，进行比对后，每差一小时，经度就差15度，精确到分钟和秒的话就可以精确到分度。听起来很容易不是吗？但问题出在18世纪的钟表日差可以高达十几分钟每天。
   船只从欧洲向亚洲出发的话光单程就要三、四个多月，如果钟表的日差高达每日十几分钟，出海后一个星期差距就超过1小时，经度测定差距就达到15度以上，这样的测量完全没有任何价值了。而且制造出可以用于航海精确保存时间的钟被认为是不可能的，物理学巨匠牛顿就是这么认为的。牛顿的理由有二，一、船只经常剧烈荡动，一切依靠机械摆动的计时器都会失准。二、根据物理学热胀冷缩的原理，船只经常跨大纬度航行，从赤道到高纬度，温度落差可以高达50多度，任何金属都将热胀冷缩变形而影响到钟的精确性。所以在当时，能测定经度的仪器被归类到诸如永动机、万灵药一类中去。事实上“经度仪”一词在英语中就有双关语“不可能办到的事”的意思。
   但即使是这样后来天才的哈里森还是发明了天文钟，从此海员都过上了幸福的生活！皆大欢喜，皆大欢喜！……好吧好吧，我承认还没完，我只是太懒了，实在写不下去了……改日再续。（转载）

作者: 机械米 时间: 2011-11-14 15:57
不错哦~

作者: xhandy 时间: 2011-11-15 16:11
好文！

作者: lxhprc 时间: 2011-11-17 12:23
请继续，好文啊

欢迎光临名表通 (https://watchlead.com/wbbs/)