回眸｜格林尼治天文台与本初子午线的由来

1675年6月22日，英国国王查理二世颁布了一项皇家谕令：在格林尼治建立一座天文台，伦敦东郊因而有了这座皇家天文台——格林尼治天文台，它那悠久而富有故事性的历史使其成为了宝贵的世界遗产。

格林尼治天文台与经度

人类航海最初是靠天体定位，白天通过观察太阳方位，夜间则观察北极星的方位来判断所处的纬度。航海家使用一种很简单的仪器来测量天体角度，称之为“雅各竿”，以此量出偏角，然后利用偏角差来计算所在纬度和航程，这种技术被称做“纬度航行”。

而经度的确定则更为复杂，海员们可以通过一幅精确的星图和月亮位置表来判断他们离格林尼治向东或向西航行了多远，但查尔斯国王所拥有的海军和商船常常需要更好的导航方法。因此，1675年6月22日，英国国王颁布法例说：“不管在哪里，为了确定所在位置的经度来精准服务与航海和天文学，我们决定在格林尼治公园内建造一座小的天文台。”

于是英国国王任命约翰·弗兰斯提德（John Flamsteed）为首位皇家天文学家。天文建筑师克里斯多佛·雷恩（Christopher Wren）设计了最初的建筑物，位于格林尼治宫殿上方的山丘上。8月10日开始施工，并于1676年完工。

天文学家爱德蒙·哈雷（Edmond Halley）在1720年接任弗兰斯提德，成为皇家天文学家。由于用“月距法”来绘制经度被证明不再可靠，英国议会因此在1714年设立了两万英镑的奖金，以奖励可以找出更好方法的人。

如果身在千里之外的船只上的人拥有一个精确的钟表可以知道格林尼治时间，就可以算出经度，但难题在于，当时的精确计时器是摆钟，其在摇摆航行的船上并不准确。钟表匠约翰·哈里森（John Harrison）最终解决了这一问题，制造出了符合规格要求的钟，这种高精度的钟依靠弹簧驱动。但第四任皇家天文学家纳威尔·马斯基林（Nevil Maskelyne）不相信这种钟表可以比测月距法更精确的计算经度，他坚持要进行更多的测试。最终哈里森40年的努力终于在1773年被认可，他也终于被英国议会授予了8750英镑的奖金。

确定本初子午线

在地球仪上，连接南北两极并垂直于纬线的线，叫经线，也叫子午线。经线指示南北方向。本初子午线的经度为0°，是经度的起始线。由此向东和向西，各分180°，称为东经和西经，分别用“E”和“W”表示。东经和西经的180°是重合的，通常就把它称为180°经线。任意两条相对的经线都组成一个经线圈； 任意一个经线圈，都可以把地球分成两个半球。

本初子午线就是地球上的零度经线。因为经线不像纬度起点（即赤道）可以由地球自转轴决定，所以理论上任何一条经线都可以被定为本初子午线，故此在历史上曾对此线有不同定位。

19世纪上半叶，很多国家以通过本国主要天文台的子午线为本初子午线。这样一来，在世界上就同时存在几条本初子午线，给后来的航海及大地测量带来了诸多不便。1851年，格林尼治天文台中设置了中星仪，并以此确定了格林尼治子午线。

国际上为了协调时间的计量和确定地理经度，1884年在华盛顿召开国际经度会议。会议决定以通过当时格林尼治天文台埃里中星仪所在的经线，作为全球时间和经度计量的标准参考经线，称为0°经线或本初子午线。此后，不仅各国出版的地图以这条线作为地理经度的起点，而且也都以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点，用格林尼治的计时仪器来校准时间。

被列为世界遗产

后来，格林尼治附近人口剧增，工厂增加，空气污染严重，尤其是夜间灯光的干扰对星空观测极为不利，这样就迫使天文台于1948年迁往英国东南沿海的苏塞克斯郡的赫斯特蒙苏堡。1990年，天文台又搬到了剑桥。位于格林尼治的天文台旧址如今已成为了博物馆。

此外，格林尼治子午线离如今GPS系统上的零度经线实则有百英尺的距离。这是由于地球不是正球形，且天文台搬迁到了赫斯特蒙苏，以及20世纪60年代到70年代的卫星观测的计算偏差。

如今格林尼治天文台被联合国教科文组织列为世界遗产。天文台大门外的砖墙上，镶有1852年安装的大钟，向世人标示着：“本钟为全世界指示时间”，游人常在此调校手表，对准世界上“最标准的时间”。天文台内则展示着丰富的天文历史资料。自1999年12月16日起，子午线房间还射出一束绿色激光，划破夜空，这便是“千年激光子午线”。门外坐落着著名的本初子午线。所有这些都在诉说着这座皇家天文台的丰功伟绩，而它也成为了天文爱好者的旅游圣地。

来源：“中科院地质地球所”公众号

“英国驻华使馆”公众号