Vad hände med Prime Meridian

• Maj 6, 2024

Världens främsta meridian är "där tiden börjar" vid nollgrad på longitud. Genom internationellt avtal 1884 var det beläget i Greenwich, England. Men om du står på den meridianen och tittar på GPS: n på din telefon kommer den inte att läsa noll. Vad hände?

Huvudbilden visar en besökare som meridian med en fot på den västra halvklotet och den andra på den östra.

Vad är en viktig meridian?
Vi har ett geografiskt koordinatsystem för jorden som låter oss hitta en plats med två siffror. Latitud visar hur långt nord-syd det är och longitud hur långt öst-väst. En latitudlinje kallas a parallell och en longitudlinje är a meridian.

Ekvatorn, som delar jorden i norra och södra halvor, är latitudens noll. De andra latitudlinjerna parallella Ekvatorn och visar vinkelavstånd norr eller söder från Ekvatorn. Meridianlinjer går genom båda polerna och delar jorden i lika halvor. De konvergerar vid polerna, och eftersom det geografiskt inte finns någon uppenbar utgångspunkt måste man väljas att vara den främsta meridian med noll longitud.

För många främsta meridianer
Historiskt sett har det varit dussintals främsta meridianer. Kartor och navigationsdiagram var inte standardiserade och länder tenderade att välja en främsta meridian som gick igenom - eller nära - det landet. Dessutom räknades tiden med lokal soltid. När allt kommer omkring gick få människor någonsin långt hemifrån.

Men på 1800-talet förändrades världen snabbt. Det blev på ett sätt mindre. Fartyg reste ofta längre sträckor och de behövde exakta diagram. Det var inte bara svårt, men farligt, för sjömän att översätta från ett koordinatsystem till ett annat. Och på land behövde järnvägarna som kopplade samman stora områden standardiserad tidhållning.

År 1850 gjorde USA, ett land som spänner över en kontinent, Greenwich till den officiella referenspunkten för dess marina navigering och internationella kommunikationer. Men det viktigaste steget framåt var den internationella meridiankonferensen som hölls i Washington, DC 1884. De tjugofem nationerna som var representerade enades om att göra Greenwich Meridian till noll longitud och referensstandarden för tid. Geografiskt fanns det ingen uppenbar främsta meridian, men i praktiska termer användes diagram över Greenwich-meridianen redan av över 70% av världens handel.

Greenwich-meridianerna
Ett observatorium behövde en meridian, eftersom ett transitteleskop upprättat längs en meridian kunde användas för exakta positionsmätningar av himmelska föremål. Och eftersom solen skulle korsa meridianen vid lokal middag, var det också en referenspunkt för tidhållning.

Instrumentet känt som Airy Transit Circle (ett meridian teleskop) installerades av astronomen Royal Sir George Airy 1850. Dess meridian blev de Greenwich Meridian och den brittiska referensen för tid. Detta var meridianen som antogs av Meridiankonferensen som världens främsta meridian.

Besökare till Greenwich kan förvirras av flera meridianer, men naturligtvis fanns det Astronomer Royal före Airy som inrättade transitinstrument och etablerade meridianer. Meridianen till Airys föregångare James Bradley hade definierat Greenwich Meridian i flera decennier. Intressant nog används Bradley Meridian fortfarande av Storbritanniens nationella kartläggningsbyrå, Ordnance Survey, som longitudens noll.

Airy Meridian är på longitud 0 ° 0 °5,3 ″ W
Om du är i Greenwich vid det gamla observatoriet kan du se Airy Transit Circle och, som i huvudbilden, en remsa av rostfritt stål som markerar Prime Meridian. Per definition låg Airy's Transit Circle på längden 0 °, men inte längre. Det har varit uppenbart ett tag för de med GPS att denna meridianlinje är inte vid 0 ° longitud, men vid 0 ° 0′5,3 ″ W, cirka 102 meter (334 fot) öster om 0 ° avläsningen.

Det fanns olika idéer om varför Airy- och GPS-meridianerna skiljer sig åt, men pusslet löstes inte förrän 2015. Ett forskningsdokument bedömde de viktigaste försöken att förklara avvikelsen. De avskedades, med undantag för en som exakt står för skillnaden, som är avböjning av vertikalen.

Avböjningen av vertikalen
För att installera ett transitinstrument korrekt använde de en rörledning för att etablera vertikal.

Om jorden var perfekt sfärisk och dess tyngdkraftsfält lika överallt, skulle alla lodrullar peka mot jordens centrum. Men detta är inte fallet. Tyngdkraften är relaterad till massan, så till exempel ökas den av närliggande berg. Avböjningen av vertikalen är skillnaden mellan en lokal vertikal som tas av plumlinjen och en linje som skulle gå genom jordens centrum.

Eftersom du inte kunde kartlägga varje bit av jorden, använde kartläggare matematiska modeller för att få bästa passform mellan den faktiska jorden och en sfärisk jord med enhetlig densitet. Uppgifterna för dessa modeller kom från astronomiska mätningar.

Men under det tjugonde århundradet blev de astronomiska mätningarna mer sofistikerade och satelliter har använts sedan 1984. Mätningarna gjordes med hänvisning till jordens massa och inte, som tidigare, lokala vertikaler. Även om systemet fortfarande modellerar jorden gör det det mer exakt.

Det verkar som om det lokala tyngdkraftsfältet i Greenwich - även om det inte finns några berg i närheten - inte drar rakt ner. Avböjningen från vertikalen är liten, men under 2000-talet märks människor med smarta telefoner.

Referens:
Stephen Malys et al., "Varför Greenwich-meridianen flyttade", J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Video Instruktioner: Vad hände med MH370? (Maj 2024).