二次水箱清洗:在格林威治寻找本初子午线

游记 2011-02-08 22:02:54 阅读126 评论0   字号：大中小 订阅

“如果真有一种科学可以使人心灵高贵，脱离世间的污秽，那必定是天文学。 因为人们从中窥见宇宙运行的庄严法则，必受天造万物的感召，而行规范道德之生活。” - 哥白尼《天体运行》序言
本初子午线，又名零度经线。 就是这条通过格林威治天文台院子的观测线，把地球分成了东西两半各180度。 
粗糙的装饰钢条两侧，分别排列着东西两半球国家首都的经度数据，北京东经116度的字样也在其中。  站在这条著名的零度经线上，看了看手表显示的GPS数据，咦？经度并没有完全显示为“0”度”0“分”0“秒，而是偏西了0.2秒！ 什么情况？
带着疑问，继续在天文台博物馆里晃荡。 
原来，格林威治皇家天文台在17世纪由英王查理二世下令建造，不是因为国王喜欢数星星，而是为了解决远洋导航的问题。  确切的说，是解决如何测量“经度”的问题。
不像在陆地有各种参照物，航行在水天一色的大海，很容易迷失方向。 一旦迷航，任凭你船坚炮利，也往往会葬身鱼腹。
18世纪以前，各国的海上贸易甚至海战，舰船基本只敢在近海岸线航行，经度基本靠估。  有次英国和西班牙的两支海军舰队，在奔赴战场一决雌雄的航线上，由于双方对经度的估算误差太大，导致两个气势汹汹的对手竟然在大海上擦肩而过，打了一场没有照面的乌龙海战。  另一次的事故更加悲惨，18世纪初，大英帝国的一个战列舰编队由于偏离了航向，四艘战舰在意大利西西里岛附近触礁沉没，两千多名官兵葬身大海。  
不想在汪洋里打转转，就必须准确的测定所在的纬度和经度。 纬度代表地球的纵坐标，有自然的界限（自赤道起算，至地球南北两极终止），而那时的水手已经可以通过指北针以及月亮的夹角来确定纬度。  但光有纵坐标不行，没有“经度”这个横坐标，航线还是会在东西的方向上飘移不定。  
那时的人类还没有飞行器，最优秀的人才都集中在水手和海军中，但就是这个经度问题，困扰了人们近两千年，可以想见经度测量的难度之大。 
随着哥白尼《天体运行》在欧洲的普及，大家终于认识到地球的自转和公转现象。 随后有权威提出：要想在航行中测定经度，必须有两大前提条件：准确的星图和精确的钟表。   原理就是利用地球自转一周24小时的规律，将地球分为360份经度，每15份经度为一个时区，每一经度相当于4分钟。 根据星辰的角差，可以求得当地的时间，然后根据钟表提供的格林威治基准时间，就可以推算出准确的当地经度。
建立格林威治天文台，就是为了取得日月星辰相对地球基点，在不同时刻的精确图表，从而找到经度划分的参照系。  这真是一件需要耐心的活计：格林威治的历任台长（一个台长外加两个助手，就是天文台的全部人马了），仰着脑袋前赴后继的观测了近一百年，才终于取得了所需的全部数据。 他们在天文台观测天体所用的位置，也自然成为了计算经度的“0”基准。
有了星图，还只是解决了经度问题的第一步。  因为在那个时代，钟表都靠钟摆计时，不但体积庞大，而且走时很不靠谱儿，每天误差个几分钟，那几乎是必须的。 这在陆地上没什么，但若是用在航海途中的经度测量上，由于海浪的颠簸对钟摆的影响很大，据此测出的经度就会大打折扣。  必须有这样的一块表：走时不能受海浪等外力的影响，还得在十天半月的时间里，保持精准，误差起码不能超过4分钟。  
怎么办？ 百年的观测结果半途而废么？ 当时由大名鼎鼎的牛顿任局长的皇家经度局，一咬牙砸下了重金悬赏：谁能制造出符合航海经度测量要求的时钟，奖2万英镑！ 这是个什么概念呢？要知道，建造整个格林威治天文台才花了五百多镑！ 我估计这2万镑至少相当于现在的两千万英镑。 赏金虽高，难度也不是一般的大。 全英国乃至全世界的钟表匠们挠破了头皮，也没人攻克这个难题。  直到五十年后，真正高精度的航海钟才制作成功，而且非常小巧，只比怀表略大。 发明人根本就不是钟表匠，而是来自英国乡下的哈里森。 他的目的很简单：取得奖金发家致富。 正因为他不在天文和钟表的专业圈子里，反而有着全新的思路。 为了2万镑的奖金，他孜孜不倦的研究了三十年，终获成功，而且精度远远超过了奖金设定的标准。 后代的钟表结构，有许多都采纳或者借鉴了哈里森的设计。  这个故事起码说明了两件事情：其一：”金钱买不到一切“的前提，也许只是钱还不够多。 其二：一个外行，往往能成为这个行业的革命性人物。 
从此，同时拥有星图和航海钟的大英帝国舰队，终于掌握了经度，具备了精确导航的领先能力，得以称雄世界海洋。 这也是“日不落帝国”得以形成的条件之一。  今天，仍然可以看到两个世纪之前建造的“时区钟”，镶嵌在天文台大门口。 与一般时钟不同，每走一圈相当于24小时，对应世界的24个时区。 这座钟以及下方的度量衡，代表着大英帝国昔日的强盛，也一度指示着当今世界的标准时间。
 跟随GPS的指示，继续向零度经线靠拢。 
天文台山丘上静谧的花园里，耸立着一座铜像。 没有心思去探究他到底是谁，权当是那个年代里，为建立”日不落帝国“而励精图治的精英们的化身吧。 正因他们的智慧和勇气，使这个弹丸岛国的语言在今日世界通行。 只因维多利亚时代无人企及的辉煌，即便现在的英国早已衰落，联合王国的余威犹在。
走过花园，向真正的零经度一点点靠近。 这里过去曾是王室的行宫，现在已经是格林威治海洋博物馆的一部分。
穿过绿草如茵的广场，更多的怀念起明代的三宝太监郑和。 早在格林威治天文台建立之前二百多年，他已完成了七次远洋航行。 也不知他的”牵星术“能否起到经纬度的导航作用？  只知道他的木结构宝船宽度近七十米，已经接近现代航母的尺寸，至今也无人能仿制。 他的舰队乘员近三万人，而哥伦布和麦哲伦当年的探险队才不过一两百人。  由于郑和曾根据七次远航的经验，绘制过第一张粗咯的世界地图，现代有人猜测，郑和甚至可能到达过澳大利亚和美洲。  
无论怎样，如果当年的永乐皇帝愿意，起码可以在南亚甚至非州建立起众多的殖民地，获得难以计数的资源。 很难想象，身经百战的朱棣，为何在各方面都占据绝对优势的情况下，却引而不发。 也许，与后来的维多利亚王室相比，朱棣所缺乏的，只是足够的野心或者说是贪婪。
过去的已经过去，假想就是无意义的妄想。 曾经如日中天的大英帝国，也不可避免的沦落为今日美国的小弟。 套用一句阿甘妈妈说过的话：”帝国主义就像一盒巧克力，你永远不知道下一个世界霸主会是谁。“  

不知不觉间，已经离开了天文台所在的小山很远。 穿过一片片宽阔的草坪，当GPS精确显示为”0“经度时，已经身处这条不算宽敞的林间小路上。 怎么会这样？难道手表里的接收芯片有问题？ 
转念一想，也就释然了：经度本来就是人为的概念而已，其实我们每个人都拥有自己的本初子午线，当正午的太阳照耀头顶，无论身在何处，你的脚下，就是属于自己的本初子午线。
一个人也好，一个国家也好，重要的，不是跟随别人的标准亦步亦趋，而是在世界上找对自己的位置。