Co się stało z Prime Meridian

• Może 4, 2024

Główny południk świata jest „tam, gdzie zaczyna się czas” przy zerowej długości geograficznej. Na mocy międzynarodowego porozumienia z 1884 r. Została ona zlokalizowana w Greenwich w Anglii. Ale jeśli staniesz na tym południku i spojrzysz na GPS w telefonie, nie będzie on czytał zera. Co się stało?

Zdjęcie w nagłówku pokazuje gościa jako południk z jedną stopą na półkuli zachodniej, a drugą na wschodzie.

Co to jest główny południk?
Mamy geograficzny układ współrzędnych dla Ziemi, który pozwala nam zlokalizować miejsce za pomocą dwóch zestawów liczb. Szerokość pokazuje, jak daleko jest północ-południe i długość geograficzna jak daleko wschód-zachód. Linia szerokości geograficznej nazywa się a równolegle a linia długości geograficznej to południk.

Równik, który dzieli Ziemię na połowę północną i południową, jest zerową szerokością geograficzną. Pozostałe linie szerokości równoległe do równika i pokazują odległość kątowa na północ lub południe od równika. Linie południka przechodzą przez oba bieguny i dzielą Ziemię na równe połowy. Zbiegają się na biegunach, a ponieważ geograficznie nie ma oczywistego punktu wyjścia, należy wybrać, aby być Południk zerowy z zerową długością geograficzną.

Za dużo głównych południków
Historycznie było kilkadziesiąt głównych południków. Mapy i wykresy nawigacyjne nie były ustandaryzowane, a kraje wybierały główny południk, który przeszedł - lub w pobliżu - tego kraju. Ponadto czas był liczony do lokalnego czasu słonecznego. W końcu niewiele osób nigdy nie poszło bardzo daleko od domu.

Ale w dziewiętnastym wieku świat szybko się zmieniał. W pewnym sensie stawało się coraz mniejsze. Statki często podróżowały na większe odległości i potrzebowały dokładnych map. Translator z jednego układu współrzędnych na inny był nie tylko trudny, ale i niebezpieczny. Na lądzie koleje łączące rozległe obszary wymagały znormalizowanego zachowania czasu.

W 1850 r. USA, kraj na kontynencie, uczyniły Greenwich oficjalnym punktem odniesienia dla żeglugi morskiej i komunikacji międzynarodowej. Ale najważniejszym krokiem naprzód była Międzynarodowa Konferencja Południków, która odbyła się w Waszyngtonie w 1884 r. Dwadzieścia pięć reprezentowanych narodów zgodziło się uczynić południk Greenwich zerową długością geograficzną i wzorcem czasu. Geograficznie nie było oczywistego głównego południka, ale w praktyce mapy oparte na południku Greenwich były już używane przez ponad 70% światowego handlu.

Południki Greenwich
Obserwatorium potrzebowało południka, ponieważ teleskop tranzytowy ustawiony wzdłuż południka może być wykorzystany do dokładnych pomiarów położenia obiektów niebieskich. A ponieważ Słońce przekroczyłoby południk w samo południe, był to również punkt odniesienia dla zachowania czasu.

Instrument znany jako Airy Transit Circle (teleskop południkowy) został zainstalowany przez astronoma Royal Sir George Airy w 1850 r. Jego południk stał się Greenwich Meridian i brytyjskie referencje dotyczące czasu. To był południk przyjęty przez Konferencję Meridian jako Najwyższy Południk świata.

Odwiedzający Greenwich mogą być zdezorientowani przez wiele południków, ale oczywiście przed Airy istniał Astronomers Royal, który ustawiał instrumenty tranzytowe i ustanawiał południki. Południk poprzednika Airy'ego Jamesa Bradleya zdefiniował południk Greenwich na kilka dziesięcioleci. Co ciekawe, Bradley Meridian jest nadal używany przez brytyjską agencję map, Ordnance Survey, jako zero długości geograficznej.

Airy Meridian jest na długości 0 ° 0′5,3 ″ W
Jeśli jesteś w Greenwich przy starym obserwatorium, możesz zobaczyć Airy Transit Circle i, jak na zdjęciu w nagłówku, pasek ze stali nierdzewnej oznaczający Prime Meridian. Z definicji Koło Transportowe Airy leżało na długości 0 °, ale już nie. Od pewnego czasu dla osób z GPS jest oczywiste, że ta linia południka jest nie na 0 ° długości geograficznej, ale na 0 ° 0′5,3 ″ W, około 102 metry (334 stóp) na wschód od odczytu 0 °.

Pojawiły się różne pomysły na temat tego, dlaczego południki Airy i GPS różnią się, ale zagadka została rozwiązana dopiero w 2015 r. W pracy badawczej oceniono główne próby wyjaśnienia rozbieżności. Zostali oni zwolnieni, z wyjątkiem jednego, który dokładnie uwzględnia różnicę, którą jest ugięcie pionu.

Ugięcie pionu
W celu prawidłowego zainstalowania instrumentu tranzytowego używali linii pionowej do ustalenia pionowy.

Gdyby Ziemia była idealnie kulista, a jej pole grawitacyjne było takie samo wszędzie, wszystkie pionki wskazywałyby na środek Ziemi. Ale tak nie jest. Siła grawitacyjna jest związana z masą, więc na przykład zwiększa ją pobliskie góry. Ugięcie pionu jest różnicą między lokalnym pionem wziętym przez linię pionową a linią przechodzącą przez środek Ziemi.

Ponieważ nie można było odwzorować każdego kawałka Ziemi, geodeci wykorzystali modele matematyczne, aby jak najlepiej dopasować rzeczywistą Ziemię do kulistej Ziemi o jednolitej gęstości. Dane dla tych modeli pochodzą z pomiarów astronomicznych.

Jednak w XX wieku pomiary astronomiczne stały się bardziej wyrafinowane, a satelity są używane od 1984 r. Ich pomiary są dokonywane w odniesieniu do środka masy Ziemi, a nie, jak w przeszłości, lokalnych pionów. Chociaż system nadal modeluje Ziemię, robi to dokładniej.

Wygląda na to, że lokalne pole grawitacyjne w Greenwich - choć nie ma pobliskich gór - nie zjeżdża prosto. Odchylenie od pionu jest niewielkie, ale w XXI wieku jest zauważalne dla osób posiadających smartfony.

Odniesienie:
Stephen Malys i in., „Dlaczego południk z Greenwich się poruszył”, J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Instrukcje Wideo: Understanding Time Zones (Może 2024).