Što se dogodilo s početnog meridijana

• Svibanj 13, 2024

Glavni svjetski meridijan je „tamo gdje vrijeme počinje“ na nula stupnjeva zemljopisne dužine. Međunarodnim sporazumom 1884. godine bio je smješten u Greenwichu u Engleskoj. Ali ako stojite na tom meridijanu i gledate GPS na svom telefonu, on neće pročitati nulu. Što se dogodilo?

Slika zaglavlja prikazuje posjetitelja kao meridijan s jednom nogom u zapadnoj hemisferi, a drugom na istočnoj.

Što je glavni meridijan?
Za Zemlju imamo geografski koordinatni sustav koji nam omogućuje pronalaženje mjesta pomoću dva skupa brojeva. širina pokazuje koliko je udaljen sjever i jug dužina koliko daleko istok-zapad. Crta zemljopisne širine naziva se a paralelno a linija dužine je a meridijan.

Ekvator, koji Zemlju dijeli na sjevernu i južnu polovicu, predstavlja nulu zemljopisne širine. Ostale crte zemljopisne širine paralelne su s Ekvatorom i prikazuju the kutna udaljenost sjeverno ili južno od Ekvatora. Meridijanske linije prolaze kroz oba pola i dijele Zemlju na jednake polovice. Oni se zbližavaju na polovima, a s obzirom da geografski nema očito polazište, mora biti izabrano da bude ono nulti meridijan s nultom zemljopisnom dužinom.

Previše glavnih meridijana
Povijesno je bilo desetine glavnih meridijana. Karte i navigacijske karte nisu bile standardizirane, a zemlje su imale tendenciju da odaberu glavni meridijan koji je prošao - ili blizu - te zemlje. Osim toga, vrijeme je računalo na lokalno vrijeme Sunca. Uostalom, malo ljudi je ikada otišlo vrlo daleko od kuće.

Ali u devetnaestom se stoljeću svijet naglo mijenjao. Bilo je to na neki način sve manje. Brodovi su obično putovali veće udaljenosti i trebali su im točne karte. Mornarima nije bilo samo teško, već i opasno prevesti s jednog koordinatnog sustava na drugi. A na kopnu su željeznice koje su spajale široka područja trebale standardizirano čuvanje vremena.

1850. SAD, zemlja koja se proteže na kontinentu, učinila je Greenwich službenom referentnom točkom za morsku plovidbu i međunarodne komunikacije. Ali najvažniji korak naprijed bila je Međunarodna konferencija o meridijanima održana u Washingtonu, 1884. godine. Dvadeset i pet zemalja koje su se predstavljale složile su se da Greenwich Meridian postavi nula zemljopisne dužine i referentni standard za vrijeme. Geografski nije postojao očigledni glavni meridijan, ali praktički su karte, temeljene na Greenwich-ovom meridijanu, već koristile preko 70% svjetske trgovine.

Greenwichski meridijani
Opservatoriju je trebao meridijan, jer se tranzitni teleskop postavljen duž meridijana može koristiti za precizna poziciona mjerenja nebeskih objekata. A budući da će Sunce u podne podne prelaziti meridijan, bilo je i referentna točka za čuvanje vremena.

Instrument poznat kao Airy tranzitni krug (meridijanski teleskop) postavio je 1850. astronomski kraljevski sir George Airy. Njegov meridijan je postao Greenwich Meridian i britanska referenca za vrijeme. Ovo je bio meridijan koji je na konferenciji o meridijanima usvojio kao glavni svjetski meridijan.

Posjetitelje u Greenwichu može zbuniti više meridijana, ali naravno da su prije Airyja bili astronomi Royal koji su postavili tranzitne instrumente i uspostavili meridijane. Meridijan Airyjevog prethodnika James Bradley definirao je Greenwich Meridian nekoliko desetljeća. Zanimljivo je da Bradley Meridian još uvijek koristi britanska nacionalna agencija za kartiranje, Ordnance Survey, kao nula zemljopisne dužine.

Zračni meridijan je na zemljopisnoj širini 0 ° 0′5,3 ″ W
Ako se nalazite u Greenwichu, u staroj opservatoriji možete vidjeti Airy tranzitni krug i, kao na slici zaglavlja, traku od nehrđajućeg čelika koja označava glavni meridijan. Airyjev tranzitni krug po definiciji ležao je na zemljopisnoj širini 0 °, ali više ne. Već je neko vrijeme očito onima s GPS-om da je ova meridijanska linija ne na 0 ° zemljopisne dužine, ali na 0 ° 0′5.3 ″ W, oko 102 metra (334 stopa) istočno od očitanja od 0 °.

Postojale su razne ideje zašto se Airy i GPS meridijani razlikuju, ali zagonetka nije riješena do 2015. Istraživački rad procijenio je glavne pokušaje objašnjenja razlika. Oni su otpušteni, osim jednog koji točno govori na razliku, a to je otklon vertikale.

Otklon vertikale
Da bi ispravno instalirali instrument tranzita, uspostavili su vodovod vertikala.

Kad bi Zemlja bila savršeno sferična, a njezino gravitacijsko polje svugdje jednako, svi bi šljivi bili usmjereni u središte Zemlje. Ali to nije slučaj. Gravitacijska sila povezana je s masom, pa se, na primjer, povećava po obližnjim planinama. Otklon vertikale je razlika između lokalne vertikale uzete vodoravnom prugom i crte koja bi išla kroz središte Zemlje.

Budući da niste mogli preslikati svaki dio Zemlje, geodeti su koristili matematičke modele kako bi se najbolje uklopili između stvarne Zemlje i sferne Zemlje ujednačene gustoće. Podaci za ove modele došli su iz astronomskih mjerenja.

Međutim, u dvadesetom stoljeću astronomska mjerenja postala su sofisticiranija, a sateliti se koriste od 1984. Njihova mjerenja rađena su u odnosu na središte mase Zemlje, a ne na lokalnu okomitu verziju. Iako sustav još uvijek modelira Zemlju, to čini preciznije.

Čini se da lokalno gravitacijsko polje u Greenwichu - iako nema planine u blizini - ne povlači ravno prema dolje. Odbojnost od vertikale je mala, ali u 21. stoljeću primjetna je kod ljudi sa pametnim telefonima.

Referenca:
Stephen Malys i sur., „Zašto se pomaknuo Greenwichski meridijan“, J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Upute Video: What happens when you remove the hippocampus? - Sam Kean (Svibanj 2024).