Author Topic: 书评:【经度】  (Read 5253 times)

万精油

  • Administrator
  • Hero Member
  • *****
  • Posts: 1831
书评:【经度】
« on: 四月 08, 2005, 09:01:26 am »
Someone was talking about accuracy of time the other day (on a BBS that I occasionally follow), which reminded me of this piece that I wrote 4 or 5 year's ago. I don't remember where it first appeared (most like in XYS).  Here it is.

--------------------------

上次推荐的书数学性太强,许多人或许不会感兴趣。今天又想起另一
本去年读过的好书,【经度】(LONGITUDE),与数学关系
不大,应该算是科学史吧。

假如你在大海中航行,如何判断你所在的地理位置,也就是你的经度
与纬度。由於不同的纬度有不同的地理特性,纬度的判断比较简单,
看看太阳的高度就可以解决问题(晚上如果天晴还可以看看北极星的
高度)。经度的判断比麻烦。同一纬度上不同经度的地方没有什么地
理区别。

聪明的人动点脑筋后会说,这有什么难的,看看日出时间不就可以解
决问题吗?不错,如果你有一个标准参照系的话(也就是说你有一个
准确的非当地时间),你就可以拿太阳出来的时间与另一地的标准时
间做比较,从而判断出这里的经度与另一处的经度之差。但我们今天
已经习以为常的标准时间在三百年前是没有的。那时候的时钟每天差
几分钟是很正常的(一分钟的时差就是好几十公里的距离)。出海航
行几个月,差出来的时间可以说与出海时的时间已经没有什么关系,
更不能用它来判断什么经度了。

由於不能准确的确定船的经度,许多船出海后就找不到要去的地方。
有时为了找一个岛,往东走两天觉得不对又折回去往西走三天。许多
出事的船都是因此而起。死人的事经常发生。有时候连死几百人。这
严重影响航海事业。欧洲各国政府都出重赏徵求确定经度的方法。英
国政府的奖金更是高达两万英磅(相当于现在几百万美元)。

大家都认为这是一个天文问题,都朝这个方向努力。这里面包括牛顿,
欧拉这些大名鼎鼎的人物。牛顿提出的办法是把当时能观测到的星体
都标出来,做成星图。从不同经度上看到的星体之间的关系是不一样
的。通过观测和一定的推算就可以确定自己的位置。但这种方法需要
很麻烦的观测和大量的运算(最快要四个小时)。而且当时的星体图
也不完善。当时英国皇家天文台的一个天文学家观测几十年,但迟迟
不把观测结果交出来,说是还没测完。牛顿利用他是皇家协会会长的
地位把观测图偷出来,再配上他的方法出了一本测经度的书。该书共
印四百本,那位天文学家很生气,一个人买了三百多本把它们都烧了。
还说是帮牛顿遮羞,因为那些星图并不准确。

当时还有许多别的办法,甚至巫术。但出乎大家意外的是,这项奖最
终被一个无名的钟表匠(JOHN HARRISON)领了去。他
通过一系列发明解决了许多影响钟表准确性的因素,比如温度,震荡
等等。即使用今天的眼光去看他的许多发明,仍然不得不感叹其巧妙。
现在的机械表的很多原理都可以追回到他的发明。他做的钟送到海上
去,半年下来,平均每天只差一秒多。他所做的有些钟(包括送到海
上去接受检验的)现在仍在大英博物院里展览。

这本书讲述了他的艰苦一生。他为钟表的准确性所作的种种努力,以
及在争奖过程中所遇到的重重困难(因为与他争奖的都是大人物)。
值得一提的是,在他的钟表还没有通过检验时,英国政府就让他预支
很多钱使他能专心造钟,相当于现在的项目资金(GRANT)。我
想或许正是因为这样的开明鼓励研究开发,才使得他们能赶超别的国
家,达到世界上领先的地位。书上就扯得更玄,说是因为他们掌握了
经度的测量,使他们的航海业比别的国家都要发达,从而造就了后来
的日不落大英帝国。

无论从人文还是科技的角度来看这都是一本值得一读的好书。
« Last Edit: 七月 04, 2012, 08:29:21 am by 万精油 »