Hva som skjedde med Prime Meridian

• Kan 3, 2024

Verdens premiermeridian er "der tiden begynner" med null lengdegrader. Ved internasjonal avtale i 1884 var det lokalisert i Greenwich, England. Men hvis du står på den meridianen og ser på GPS-en på telefonen din, vil den ikke lese null. Hva skjedde?

Toppbildet viser en besøkende som meridian med en fot på den vestlige halvkule og den andre på den østlige.

Hva er en hovedmeridian?
Vi har et geografisk koordinatsystem for jorden som lar oss finne et sted ved hjelp av to sett med tall. Breddegrad viser hvor langt nord-sør det er og lengdegrad hvor langt øst-vest. En breddegrad kalles a parallell og en lengdegrad er en meridian.

Ekvator, som deler jorden i nordlige og sørlige halvdeler, er breddegraden. De andre breddegradene parallerer ekvator og viser vinkelavstand nord eller sør fra Ekvator. Meridianlinjer går gjennom begge polene og deler jorden i like halvdeler. De konvergerer ved polene, og siden det geografisk ikke er noe åpenbart utgangspunkt, må man velges til å være den prime meridian med null lengdegrad.

For mange fremste meridianer
Historisk sett har det vært dusinvis av primære meridianer. Kart og navigasjonskart var ikke standardiserte, og land hadde en tendens til å velge en førsteklasses meridian som gikk gjennom - eller i nærheten av - landet. I tillegg ble tiden regnet med lokal soltid. Tross alt var det noen som noen gang gikk veldig langt hjemmefra.

Men på det nittende århundre forandret verden seg raskt. Det ble på en måte mindre. Skip reiste ofte lengre strekninger, og de trengte nøyaktige diagrammer. Det var ikke bare vanskelig, men farlig, for seilere å oversette fra et koordinatsystem til et annet. Og til lands trengte jernbanene som knyttet sammen store områder standardisert tidsholding.

I 1850 gjorde USA, et land som spenner over et kontinent, Greenwich til det offisielle referansepunktet for sin marine navigasjon og internasjonale kommunikasjon. Men det viktigste skrittet fremover var den internasjonale Meridian-konferansen som ble holdt i Washington, DC i 1884. De tjuefem nasjonene som var representert, var enige om å gjøre Greenwich Meridian til lengdegrad og referansestandarden for tid. Geografisk var det ingen åpenbare primærmeridianer, men i praktiske termer var diagrammer basert på Greenwich-meridianen allerede brukt av over 70% av verdens handel.

Greenwich-meridianene
Et observatorium trengte en meridian, fordi et transitteleskop satt opp langs en meridian kunne brukes til nøyaktige posisjonsmålinger av himmelske gjenstander. Og siden solen skulle krysse meridianen ved lokal middag, var den også et referansepunkt for tidsbestemmelse.

Instrumentet kjent som Airy Transit Circle (et meridian teleskop) ble installert av astronomen Royal Sir George Airy i 1850. Meridianen ble de Greenwich Meridian og den britiske referansen for tid. Dette var meridianen som ble vedtatt av Meridian Conference som verdens meridian.

Besøkende på Greenwich kan bli forvirret av flere meridianer, men selvfølgelig var det Astronomer Royal før Airy som satte opp transittinstrumenter og etablerte meridianer. Meridianen til Airys forgjenger James Bradley hadde definert Greenwich Meridian i flere tiår. Interessant er at Bradley Meridian fortsatt brukes av Storbritannias nasjonale kartleggingsbyrå, Ordnance Survey, som lengdegrad.

Airy Meridian er i lengdegrad 0 ° 0′5,3 ″ W
Hvis du er i Greenwich ved det gamle observatoriet, kan du se Airy Transit Circle og, som i toppbildet, en rustfri stålbånd som markerer Prime Meridian. Per definisjon lå Airy's Transit Circle på 0 ° lengdegrad, men ikke lenger. Det har vært åpenbart en stund for de med GPS at denne meridianlinjen er ikke ved 0 ° lengdegrad, men ved 0 ° 0′5,3 ″ W, omtrent 102 meter øst for 0 ° avlesningen.

Det var forskjellige ideer om hvorfor Airy og GPS-meridianene er forskjellige, men gåten ble ikke løst før i 2015. Et forskningsoppgave vurderte hovedforsøkene på å forklare avviket. De ble oppsagt, bortsett fra en som nøyaktig står for forskjellen, som er avbøyning av vertikal.

Bøyningen av vertikalen
For å installere et transittinstrument riktig brukte de en rørledning for å etablere vertikal.

Hvis jorden var perfekt sfærisk og dens tyngdekraftfelt det samme overalt, ville alle loddobobene peke mot sentrum av jorden. Men dette er ikke tilfelle. Tyngdekraft er relatert til masse, så for eksempel økes den med fjell i nærheten. Bøyningen av vertikalen er forskjellen mellom en lokal vertikal tatt med loddslinje og en linje som vil gå gjennom Jordens sentrum.

Siden du ikke kunne kartlegge hver bit av jorden, brukte kartleggere matematiske modeller for å få best mulig passform mellom den faktiske jorden og en sfærisk jord med ensartet tetthet. Dataene for disse modellene kom fra astronomiske målinger.

Men i det tjuende århundre ble de astronomiske målingene mer sofistikerte, og satellitter har blitt brukt siden 1984. Målingene deres er gjort med henvisning til sentrum av jordas masse og ikke, som tidligere, lokale vertikaler. Selv om systemet fremdeles modellerer jorden, gjør det det mer presist.

Det ser ut til at det lokale tyngdekraftsfeltet på Greenwich - selv om det ikke er noen fjell i nærheten - ikke trekker rett ned. Avbøyningen fra vertikalen er liten, men i det 21. århundre merkes folk med smarte telefoner.

Henvisning:
Stephen Malys et al., "Hvorfor Greenwich-meridianen flyttet", J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Video Instruksjoner: What Happened Before History? Human Origins (Kan 2024).