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格林尼治子午线

时间:2023-01-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:在此之前,他们可以很满意地将所处位置表示成任何方便的子午线以东或以西多少度。与此类似,制图家们在绘制地图的航行中,对于海图上未标明的地方,也会以格林尼治子午线为基准记录那些地方的经度。1884年,在美国华盛顿特区举行的国际子午线大会上,来自26个国家的代表们投票决定了正式的公约。他们宣布格林尼治子午线为全球的本初子午线。
在子午线院内_经度

“墨卡托94的北极、赤道、热带、时区和子午线哟,都有什么用啊?”敲钟人这样高声喊。

船员们应答道:它们都只是些约定的记号呢。

——刘易斯·卡罗尔,《猎鲨记》

我现在就站在这个世界的本初子午线上。这是零度经线所在地,是时空的中心,也是名副其实的东西方交汇点。它刚好一直通入位于格林尼治的老皇家天文台的院子里。在夜晚,埋在地下的灯光透过罩在子午线上的玻璃,像一条闪亮的人造中洋裂口95,以不亚于赤道的权威,将地球分成相等的两半。为了在天黑后更增几分气势,一道绿色激光直射夜空,这样连10英里之外位于山谷对面的艾塞克斯也能看到这条子午线了。

像漫画书中势不可挡的超级英雄一样,这条经线贯穿了附近的建筑物。它前面一截是“子午楼”(Meridian House)木地板上的一根铜条,然后再变成一行红色光点——令人联想起飞机紧急出口处的灯光指示系统。在外面,鹅卵石和水泥板铺成的长带,伴着本初子午线一路穿行;用铜制字母和核对符号,标出了世界各大城市的名称和纬度。

就在我跨越本初子午线的那一刻,一台精心放置的机器发给我一张纪念票,上面打印着这一刻的时间——精确到了1/100秒。但是,这不过是穿插在参观中的小把戏而已,每张票的售价为1英镑。实际的格林尼治标准时间——全世界据此拨准钟表时间——要精确得多,到了百万分之一秒。这个时间由安放在“子午楼”里的一台原子钟给出,它上面显示的数字变化太快,人眼都跟不上。

第五任皇家天文官内维尔·马斯基林将本初子午线的位置争取到了现在这个地方,它距离伦敦市中心只有7英里。在马斯基林住在皇家天文台期间,也就是从1765年到他去世的1811年,他共发行了49期内容丰富的《航海年鉴》。他列在《航海年鉴》上的所有月亮太阳——距离和月亮——恒星距离,都是以格林尼治子午线为基准计算出来的。因此,从1767年发行第一期开始,全世界依靠马斯基林月球表的船员,都会计算他们相对于格林尼治的经度。在此之前,他们可以很满意地将所处位置表示成任何方便的子午线以东或以西多少度。他们最经常使用的参照点是出发地或目的地,比如“利泽德以西3°27′”。但是,马斯基林的表格不仅使“月距法”变得实用了,而且也将格林尼治子午线变成了一个全球通用的参照点。甚至连《航海年鉴》的法文译本也保留了马斯基林根据格林尼治子午线进行的计算结果——尽管在这本法文版的《航海历书》(Connaissance des Temps)中,每隔一个表就考虑了以巴黎子午线作为本初子午线的情况。

在精密时计战胜“月距法”成为测定经度的首选方法之后,也许有人认为,格林尼治的崇高地位肯定会动摇。但实际情况恰恰相反。领航员还是需要不时地观测月亮距离,以验证他们的精密时计。不管他们是从哪儿来,到哪儿去,翻到《航海年鉴》的相应页面,自然就会计算他们的经度是在格林尼治以东或以西多少度。与此类似,制图家们在绘制地图的航行中,对于海图上未标明的地方,也会以格林尼治子午线为基准记录那些地方的经度。

1884年,在美国华盛顿特区举行的国际子午线大会上,来自26个国家的代表们投票决定了正式的公约。他们宣布格林尼治子午线为全球的本初子午线。但是,这一决定没有得到法国的鼎力支持,他们继续使用巴黎天文台子午线——在格林尼治东面2°多一点的地方——作为经度起始点,直到27年后的1911年。(甚至到了那个时候,他们还是不甘心直接说格林尼治标准时间,而是更喜欢使用“延迟9分21秒的巴黎标准时间”这一独特的措辞。)

既然时间就是经度,经度就是时间,老皇家天文台也就担负起了敲响午夜钟声的职责。每一天都是从格林尼治开始的。全球各时区的法定编号也根据早于或晚于格林尼治标准时间的小时数而定。格林尼治时间甚至被拓展到了太空:宇航员使用格林尼治标准时间对各种预测和观测进行计时,只是在天文历中,他们称之为世界时(Universal Time)或UT。

其实,早在全世界都选定格林尼治时间为标准时间之前半个世纪,该天文台的官员们就在“弗拉姆斯蒂德之宅”的房顶,为来往于泰晤士河上的船只提供视觉信号了。当海军军舰在这条河上抛下船锚后,舰长们就可以根据每天13点——下午1点钟落下的报时球,拨准精密时计。

尽管现代船只依靠的是无线电和卫星信号,但是子午线院的报时球升落仪式,仍在继续举行着,从1833年至今,天天如此。人们期待着这个仪式,就像期待着每天的下午茶。因而在下午12点55分时,一颗稍微砸扁了一点的红色报时球就会升上风标杆的半中腰。它在那里停留3分钟,以示预警。然后,它会升到杆顶,并再等上2分钟。成群的学生和处于半清醒状态的成年人,就会伸长脖子盯住那个极像古旧潜水钟的东西。

这个日复一日发生着的古怪事件虽说早已过时,却给人一种高贵典雅的感觉。当强劲的西风将朵朵白云吹送到双子天文观测塔上空,那颗红色金属球在十月蓝天的映衬下,显得格外动人。甚至连年幼的孩子也在静静地期待。

下午1点整,这个球就往下落,像一个从很短的竿上滑下的消防队员。人们并未感觉到这一动作中包含了什么高科技或精确计时思想。但是,正是这个球和其他报时球以及分布在世界各港口的报时枪,终于为海员们提供了一条拨准精密时计的途径——而不必在海上每过几个星期就要多次求助于“月距法”。

在“弗拉姆斯蒂德之宅”里,也就是哈里森在1730年首次向埃德蒙·哈雷寻求建议和咨询的那个地方,哈里森的几个计时器尊荣地各就其位,等待着四方游客的朝拜。大个的航海钟H-1、H-2和H-3,是在1766年5月23日被野蛮地从哈里森家里夺走的;然后这些人又以一种极不光彩的方式将它们运到了格林尼治。马斯基林在完成测试后,就没再给它们上过发条,也没照管过它们,而是随便地将它们扔进了一个潮湿的储藏间。马斯基林在世时没有再想起过它们——在他死后,它们又在那里待了25年。然后在1836年,才由约翰·罗杰·阿诺德的一个合伙人——E.J.登特提出免费为这些大时钟进行清洗。光是进行必要的翻新,登特就辛辛苦苦地干了整整4年。这些航海钟之所以受损,部分原因就在于它们原配的钟壳气密性不好。但是,登特清洗完后,又将这些计时器放回了它们原来的钟壳里。跟他刚找到它们时相比,保存情况并没有得到什么改善,于是新一轮的腐烂过程马上就开始了。

皇家海军少校鲁珀特·T.古尔德(Rupert T.Gould)在1920年对这些计时器发生了兴趣。他在回忆当时的情景时说:“它们都显得肮脏不堪、残破不全而且腐蚀严重——特别是一号钟,看上去就像是跟‘英王乔治’号一道沉入了海底并且一直没被打捞上来过一样。它遍身罩着一层蓝绿色的铜锈——甚至连木质部分也不例外。”

古尔德是一个十分敏感的人,他对这种可悲的疏忽感到震惊,因此希望能得到许可将所有4个钟表(3台时钟和一块表)都恢复到可以工作的状态。他提出免费承担这项后来花了他12年时间的工作,尽管他并没有受过钟表维修方面的专门训练。

古尔德以他典型的幽默口吻评论道:“我想好了,如果从一号钟开始,我不会给这台机器造成什么进一步的损害;从这一点来看,我和哈里森处在同一条战壕呢。”于是,他说干就干,用一把普通的帽刷开始认真地清理起来。结果,他从H-1身上扫下了整整两盎司的灰尘和铜绿。

古尔德个人生活中发生了悲剧,所以他才会自愿地承担起这项困难的工作。他在第一次大战爆发时,就因精神崩溃而没法正常服役。他不幸的婚姻和分居,被《每日邮报》以耸人听闻的方式大肆渲染,致使他丢掉了海军中的职位。比较起来,这些年和这几台奇怪的过时钟表一起关进阁楼与世隔绝,对古尔德而言倒不失为一种积极治疗。在将它们逐一修好的过程中,他自己也恢复了身体的健康和精神的安宁。

古尔德的修理工作一多半耗在H-3上,他自己估计为此花了7年左右的时间。这看来也是正常的,因为哈里森制作这台钟也花了最长的时间。事实上,正是哈里森遇到的问题导致了古尔德的问题——

1935年,古尔德在航海研究协会的一次聚会上说:“三号钟不只是像二号钟一样复杂,它还很深奥难懂。他在其中实现了几个完全独特的零件——几个别的制表匠想都不会想到要用的部件。哈里森之所以能将它们发明出来,也得益于他采用了工程师而不是钟表匠的方法来解决他遇到的机械问题。”古尔德多次懊恼地发现“哈里森试过但随后又抛弃了的一些零件还留在原处”。他不得不挑出这些分散注意力的东西,以找到真正值得抢救的零件。

在他之前的登特只是清理了这些机器,并锯掉破损部件的粗糙边缘,使它们看上去显得整洁些。古尔德可不想这么干,他要让所有的东西转起来,让这些钟表能在嘀嗒声中重新开始精确计时。

在古尔德工作的过程中,他记满了18本笔记本,包括用彩色墨水精心绘制的图形,和详细而生动的文字描述——比哈里森写出的东西要清晰明了多了。这一切他都是为自己准备的,因为它们可以指导他重复一些复杂的步骤,并且避免不必要地重犯一些代价高昂的错误。比如说,拆除或替换H-3的擒纵器一般要花8小时,而古尔德不得不重复进行这一工作,甚至多达40次以上!

至于H-4这块表,“我花了3天才学会怎样将表针取下来,”古尔德报告说,“好几次我都要相信它们是焊上去的了。”

尽管他最先清理了H-1,但这台钟却是最后修复完工的。结果证明这是一件好事,因为H-1丢失了太多的零件,古尔德需要在探索其他钟表的过程中积累足够经验后,才能有把握处理H-1:“里面没有主发条,没有主发条筒,没有链条,没有擒纵器,没有平衡弹簧,没有限位弹簧,也没有上发条的齿轮……24个防摩擦齿轮丢失了5个。复杂的‘烤架’补偿机构也丢了许多零件,剩下的又多是残缺不全的。秒针丢了,时针裂了。至于小部件,如销子、螺丝之类,保存下来的部分更是连十分之一都不到。”

但是,古尔德凭着H-1的对称结构以及他个人的坚定决心,终于根据保存下来的部件复制出了丢失的相应部件。

他承认:“最难做的是最后的那项工作——在平衡弹簧上调整一块小的钢制控制片(check-piece)。我只能这样来描绘这项工作的困难程度:就好比骑一辆自行车,去追赶一辆货运卡车,还要将线穿入插在卡车后挡板上的一根针里。1933年2月1日下午4时许,我终于完成了这项工作。当时狂风暴雨正敲打着我阁楼的窗户——5分钟后,一号钟重新开始走时了,这是1767年6月17日以来的头一次,中间整整隔了165年!”

多亏了古尔德的努力,放在天文台长廊里的这台钟现在还在走时。这台修复的计时器是对约翰·哈里森的永久性纪念,就好比圣保罗大教堂是对克里斯托弗·雷恩的最好纪念。尽管哈里森的遗体埋在格林尼治西北几英里外,跟他的第二任妻子伊丽莎白和儿子威廉一起,长眠在位于汉普斯特德的圣约翰教堂墓地,但是他的思想和感情却留在这里——格林尼治。

海洋博物馆照管这些海钟的管理员提到它们时,都充满敬意地称它们为“哈里森一家子”,好像它们真的是一家人而不是一组钟表。每天清早,在游客们到来之前,他都戴上白手套,打开展柜的保险锁,给它们上好发条。跟现代保险柜一样,每把锁都有两把不同钥匙,而这两把钥匙只有配合使用时才打得开锁——这令我们联想起18世纪进行钟表试验那会还盛行的分掌钥匙的保险措施。

要给H-1上发条,必须有技巧地将它的铜链条往下一扯。而H-2和H-3则是用钥匙转着上发条。这样,它们就可以走时了。H-4却处在休眠状态,一动不动,也不让人触摸。它跟K——1一起放在一个透明的展示柜里。

在读了无数关于它们的结构和试验的叙述后,在观看了关于它们内部和外部所有细节的纪录片和图片后,当我终于实实在在地站在这些机器面前时,我不禁热泪盈眶。我接连在他们中间徘徊了好几个小时。后来,一个6岁左右的小女孩吸引了我的注意力,她长着一头金黄的卷发,左眼上方斜贴着一张大大的邦迪。她在一遍遍地观看着那部自动重复播放的关于H-1运行机理的彩色动画片,时而专注地盯着屏幕,时而又放声大笑。她很兴奋,都舍不得将双手从小电视屏幕上放开——尽管她父亲在找到她后,就扯开了她的小手。在征得她父亲的同意后,我问小姑娘为什么这么喜欢这部片子。

她回答说:“我不知道,我就是喜欢它。”

我也喜欢它。

我喜欢观看在卡通时钟斜着身子沿黑色的波浪爬上去再滑下来时,这些晃动着、互相连接着的部件是怎么保持节奏平稳的。为了在视觉上达到提喻96的效果,这个卡通时钟不仅逼真地显示了真实的时间,而且还被描绘成一艘航行在海上的轮船,一海里接一海里地穿越着时区边界。

约翰·哈里森用他的航海钟,在时空中进行了有益的探索。他克服了重重困难,成功地用第四维——时间维将三维球面上的点连接在一起。他从星体手中艰难地夺过世界的位置信息,并将这个秘密锁进了一块怀表。

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