Mitä tapahtui päämeridiaanille

• Saattaa 16, 2024

Maailman päämeridiaani on ”missä aika alkaa” nollapituusasteella. Vuonna 1884 tehdyllä kansainvälisellä sopimuksella se sijaitsi Greenwichissä, Englannissa. Mutta jos seisot tuolla meridiaanilla ja katsot puhelimesi GPS: ää, se ei lue nollaa. Mitä tapahtui?

Otsikkokuvassa vierailija on meridiaani, jonka toinen jalka on länsipuolella ja toinen itäisessä.

Mikä on päämeridiaani?
Meillä on maapallon maantieteellinen koordinaattijärjestelmä, jonka avulla voimme paikantaa paikan kahdella numerosarjalla. leveysaste näyttää kuinka kaukana pohjois-etelässä se on ja pituusaste kuinka kaukana itään-länteen. Leveyslinjaa kutsutaan a: ksi yhdensuuntaisia ja pituuslinja on a pituuspiiri.

Päiväntasaaja, joka jakaa maan pohjoiseen ja etelään, on leveysaste. Muut leveyspiirit ovat päiväntasaajan suuntaisia ​​ja osoittavat kulmaetäisyys pohjoiseen tai etelään päiväntasaajasta. Meridiaaniviivat kulkevat molempien napojen läpi ja jakavat Maan tasavertaisiin puolikkaisiin. Ne lähentyvät napoja, ja koska maantieteellisesti ei ole selvää lähtökohtaa, on valittava yksi päämeridiaani nolla pituusaste.

Liian monta päämeridiaania
Historiallisesti päämeridiaaneja on ollut kymmeniä. Karttoja ja navigointikarttoja ei ollut vakioitu, ja maat pyrkivät valitsemaan päämeridian, joka kulki maan läpi tai lähellä sitä. Lisäksi aikaa laskettiin paikallisen aurinkoajan perusteella. Loppujen lopuksi harvat ihmiset menivät koskaan kaukana kotoa.

Mutta 1800-luvulla maailma muuttui nopeasti. Se oli tavallaan pienempi. Alukset kulkivat yleensä pidempiä matkoja ja tarvitsivat tarkkoja karttoja. Merimiesten ei ollut vain vaikeaa, mutta myös vaarallista kääntää koordinaattijärjestelmästä toiseen. Ja maalla laajoja alueita yhdistävät rautatiet tarvitsivat standardoitua ajankäyttöä.

Vuonna 1850 Yhdysvallat, mantereelta kattava maa, teki Greenwichistä virallisen vertailupisteen meriliikenteelle ja kansainväliselle viestinnälle. Mutta tärkein askel eteenpäin oli Washington DC: ssä vuonna 1884 pidetty kansainvälinen meridiankonferenssi. Edustetut 25 maata sopivat tekevänsä Greenwichin meridianista pituusasteen nollan ja ajan vertailustandardin. Maantieteellisesti ei ollut selvää päämeridiaania, mutta käytännössä Greenwichin meridiaaniin perustuvia karttoja käytti jo yli 70% maailman kaupasta.

Greenwichin meridiaanit
Observatorio tarvitsi meridiaania, koska meridiaania pitkin asetettua kauttakulkevaa kaukoputkea voitiin käyttää taivaallisten esineiden tarkkoihin sijaintimittauksiin. Ja koska aurinko ylitti meridianin paikallisella keskipäivällä, se oli myös vertailukohta ajan pitämiselle.

Astronomi Royal Sir George Airy asensi instrumentin, joka tunnetaan nimellä Airy Transit Circle (meridiaaninen kaukoputki) vuonna 1850. Sen meridiaaniksi tuli Greenwichin meridiaani ja brittiläinen viite ajasta. Tämä oli meridiaani, jonka Meridian-konferenssi hyväksyi maailman päämeridiaaniksi.

Greenwichin vierailijat saattavat sekoittaa useita meridiaaneja, mutta tietenkin ennen Airyä oli kuninkaallisia tähtitieteilijöitä, jotka perustivat kauttakulkuvälineet ja perustivat meridiaanit. Airyn edeltäjän James Bradleyn meridiaani oli määritellyt Greenwichin meridianin useita vuosikymmeniä. Mielenkiintoista on, että Ison-Britannian kansallinen kartoitusvirasto, Ordnance Survey, käyttää Bradley-meridiaania edelleen pituusasteen nollana.

Ilmava meridiaani on pituusasteella 0 ° 0′5,3 ″ W
Jos olet Greenwichissä vanhassa observatoriossa, näet ilmavan kauttakulkupiirin ja kuten otsikkokuvassa ruostumattomasta teräksestä valmistetun nauhan, joka merkitsee päämeridiaania. Määritelmän mukaan Airyn kauttakulkuympyrä makasi 0 ° pituusasteella, mutta ei enää. GPS-käyttäjille on ollut jo jonkin aikaa selvää, että tämä meridiaaniviiva on ei 0 ° pituusasteella, mutta 0 ° 0′5,3 ″ W: n suunnassa, noin 102 metriä (334 jalkaa) itään 0 ° lukemasta.

Oli erilaisia ​​ideoita siitä, miksi Airy- ja GPS-meridiaanit eroavat toisistaan, mutta palapeli ratkaistaan ​​vasta vuonna 2015. Tutkimuspaperissa arvioitiin pääasiallisia yrityksiä selittää eroavaisuudet. Heidät irtisanottiin lukuun ottamatta yhtä, joka vastaa tarkalleen eroa, joka on pystysuoran taipuma.

Pystysuunnan taipuma
Asentaaksesi kuljetusvälineen oikein, he käyttivät plumb-linjaa perustamaan pystysuora.

Jos maapallo olisi täysin pallomainen ja sen painovoimakenttä olisi kaikkialla sama, kaikki plumb-bobs osoittaisivat maan keskustaan. Mutta näin ei ole. Painovoima liittyy massaan, joten esimerkiksi lähellä olevat vuoret lisäävät sitä. Pystysuunnan taipuma on putkijohdon otetun paikallisen pystysuoran ja maan keskipisteen läpi kulkevan linjan välinen ero.

Koska et voinut kartoittaa jokaista maapallon osaa, tutkijat käyttivät matemaattisia malleja saadakseen parhaan sovituksen todellisen maan ja tasaisen tiheyden pallomaisen maan välillä. Näiden mallien tiedot tulivat tähtitieteellisistä mittauksista.

Kuitenkin 1900-luvulla tähtitieteelliset mittaukset ovat kehittyneet, ja satelliitteja on käytetty vuodesta 1984. Niiden mittaukset tehdään suhteessa maapallon massakeskipisteeseen eivätkä, kuten aiemmin, paikallisiin pystysuuntiin. Vaikka järjestelmä mallintaa edelleen maata, se tekee sen tarkemmin.

Vaikuttaa siltä, ​​että Greenwichin paikallinen painovoimakenttä - vaikka lähellä ei olekaan vuoria - ei vetoa suoraan alaspäin. Poikkeama pystysuunnasta on pieni, mutta 21. vuosisadalla se on havaittavissa älypuhelimien käyttäjille.

Viite:
Stephen Malys ym., “Miksi Greenwichin meridiaani muutti”, J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Video-Ohjeita: Mitä tapahtui Andrew Gosdenille? (Saattaa 2024).