建立天文台
1657年,一個新的轉折點出現了。著名的荷蘭天文學家、物理學家惠更斯發明了擺鍾,從而為測定經度提供了高精度的計時儀器。
在這之前,巴黎皇家學院的醫生兼數學家莫林,由於考慮了月亮視差的效應,從而對測定經度的月距法作了重大改進。他提議要使他的這一建議付諸實用,應該建立一個天文台來提供必要的資料。莫林的提議推動了經度測定工作的進展,因為天文台的建立,對解決經度測定問題起了重大的作用。
十七世紀下半葉,法國國王路易十四在他的財政大臣科爾伯特的慫恿下,決心使法國在科學上及海上處於世界領先地位。1666年,成立了法國科學院,1667年,建立了巴黎天文台。
不料新成立的法國科學院,卻給這位法國國王帶來了很大的不快。在巴黎天文台第一任台長卡西尼等人領導之下重新繪製的法國地圖,比原來那張不太準確的法國地圖上的麵積縮小了好多。路易十四抱怨他的科學家們說,他們這麽一測量使他失去的土地,比法國軍隊通過打仗所占領的土地還要多。這位堂堂國王對科學的無知,已經到了令人發笑的地步。
在英國,1662年建立了倫敦皇家科學院。1667年初,皇家科學院開始製訂建立天文台的計劃,經過好多人的努力,終於在1676年9月15日建成了格林尼治天文台。天文學家約翰·弗蘭斯提德為第一任台長,並於第二天立即開始用台上的大六分儀進行天文觀測。
各國天文台的相繼建立,為編製高精度的天體位置表鋪平了道路。1757年,船用六分儀問世。這是一種手持的輕便儀器,它可以測量天體的高度角和水平角,將所得結果與天文台編製的星表對照,就可以測定船舶所在地的當地時間,從而最終解決了海上船舶的經度測定問題。此時距離喜帕恰斯的月食法,已經有兩千年之久。
人類最終找到了測定經度的方法,但這個領域的發展並沒有就此止步。特別是進入二十世紀後,隨著衛星、激光、無線電等技術手段的出現,經度的測定正在朝著更高精度的方向發展。
現在,誰都知道地理經度是以通過英國格林尼治天文台原址的本初子午線起算的。在這個意義上說,格林尼治天文台可看作是世界的起點。為了確定這個起點,人類到也著實費了一番周折呢。
各行其事
上文中,我們介紹了測定經度技術的發展。然而,一個地方的經度值與起算點有關,起算點不同,同一個地方的經度值也不同。通過起算點的經度線,稱為“本初子午線”。
要畫出一張世界地圖來,首先必須確定本初子午線的位置,這樣,世界各地的地理位置才能相應確定下來。因此,具有國際性的本初子午線如何確定,必須為世界各國所確認。否則的話,大家都有自己的本初子午線,結果便會帶來很大的混亂和麻煩。
最早,喜帕恰斯用他進行觀測的地點?愛琴海上的羅德島,作為經度起算點。而托勒密則用幸運島為起算點,幸運島即現今的加納利群島,位於大西洋中非洲西北海岸附近。當時認為這就是世界的西部邊緣,對於把地球當作扁平的一塊大地的人們說來,這裏就是世界的起點。
到中世紀時,各國更是我行我素,通常都各自選擇其首都或主要的天文台作為本初子午線通過的地方。而航海家們則又另搞一套,他們通常采用某一航線的出發點作為起算點,因而就有“好望角東26°32′”,這一類的表示法。從今天的觀點來看這當然是可笑的。
直到十八世紀初,大部分海圖的原點仍取決於繪製出版這張圖的國家所定的原點。在法國,甚至在同一張地圖上還會出現多種距離的比例尺,真是混亂不堪。
最初的嚐試
由本初子午線不統一所造成的混亂,很早就引起了人們的重視,也屢次有人試圖解決這個棘手的問題。
1634年4月,紅衣主教裏舍利厄在巴黎召開了一次國際性會議,邀請當時歐洲最傑出的數學家和天文學家參加,目的在於確定一條為世界各國所認可的本初子午線。會議結果選中了托勒密所定的幸運島,更嚴格地說來,就是加納利群島最西邊的耶魯島。後人把這個起算點稱為“裏舍利厄本初子午線”。
實際上,這次會議的召開,有一半原因是出於政治動機。因為本初子午線的劃定,實際上是勢力範圍的重新劃分。法國國王路易十三,在1634年7月的一道命令中就提到: “法國軍艦不應該攻擊任何位於本初子午線以東以及北回歸線以北的西班牙和葡萄牙艦隻。”意思是說,那個地區是西班牙和葡萄牙的勢力範圍。