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本初子午線的確立

如今,地球表面被人類以假想的經緯線劃分出一套「地理座標系」,讓我們得以將任何地點精準定位。這套經緯線是如何訂立的?而哪一條經線應該定為0度呢?1884年,國際子午線會議在美國華盛頓特區舉行,英國認定的格林威治子午線在會議中強勢勝出,於10月13日正式被認定為「全球的」本初子午線。
 
 
1884年10月13日確立本初子午線
 
地球表面被人類以假想的經緯線劃分出一套「地理座標系」,所有平行於赤道的水平線都稱作「緯線」,而連結南北極且垂直緯線的則稱為「經線」,以此可精準地定出某個地方的位置。
 
經緯線的概念最早可追溯到公元前三世紀的古希臘數學兼天文學家──埃拉托斯特尼(Erastosthenes)。他設計出經緯線,同時以太陽的仰角估算得地球的直徑,故被稱作「地理學始祖」。
 
或許與計算和觀察的難度有關,相較於經線,緯線的規制較早被確定下來。一方面是,緯度與季節等自然現象密切相合,人類容易察覺。二方面,計算太陽與竿影,或天頂與北極星的夾角就能知道緯度,而經度卻是無法以觀察方式直接取得。
 
早期,水手們在海上大多使用「航位推測法」進行定位,作法是先垂直航行至與目的地同緯度的某個點後,再沿著同一緯線東西向航行至目的地,以此降低定位上的誤差,且可避免航程延長導致資源或食物的缺乏。不過,這種方法經過長期航行後,精準度還是會大幅下降。
 
經度定位的不準確性曾引發多起船難,例如1707年史上著名的「錫利船難」(Scilly naval disaster),就造成1,505人喪生。這場災難讓英國政府開始正視海上經度定位的重要性,並在1714年公布了一項獎勵方案,懸賞相當於今日百萬英鎊的獎金,尋求可有效解決經度問題的方法。事實上,不僅是英國,在大航海時代,同樣角逐海上霸權的法國與西班牙,也都曾為此提出獎勵方案。
 
地球自轉一圈是一天,將360度除以24小時,可得到每15度經度就約有一個小時的時差。換句話說,若想要知道某地的經度,就一定要先知道「時間」。如果水手們知道所在地的時間,並有另外一個參考地的時間了話,就能透過兩地的時間差,算出自己所在位置與參考地的經度差。但在船上如何得知遠方參考地的精準時間呢?當時雖然已經有時鐘,但鐘錶長期放置在晃動與潮溼的環境中,日積月累下難免出現誤差,導致缺乏精準的對照時間,也難以正確計算經度。 
 
航海人的陰霾,在英國鐘錶匠約翰‧哈里森(John Harrison)發明航海鐘(Marine chronometer)後終於見到曙光。哈里森的航海鐘甚為精準,能將溫度、濕度、壓力的影響降到最低,並且即使在經過八天的顛簸航行後,也僅出現5.1秒的誤差。克服了時間計算的難題後,下一個需要解決的問題是:應該將哪一條經線定為0度呢?換句話說,哪個地方該被視為是公認的參考地?
 
0度經線,又稱本初子午線,一開始並沒有一條全球「公認」的線,因為各國紛紛以經過自己國家首都的經線作為基準線。1721年,英國將通過倫敦格林威治皇家天文臺(Royal Observatory in Greenwich)的經線訂為英國自己的本初子午線(Prime Meridian),又稱格林威治子午線。緊接著,法國不甘示弱也將經過首都巴黎的那一條經線,訂為法國自己的本初子午線,又稱巴黎子午線。
 
1884年,國際子午線會議在美國華盛頓特區舉行,總共有25個國家的代表參與。當時的英國國力正處巔峰,除了日不落帝國的盛景外,全球航海貿易中,使用格林威治子午線作為本初子午線的航海圖比例早已高達72%。因此,儘管法國代表強力反對,英國認定的格林威治子午線仍在會議中強勢勝出,並於當年10月13日正式被認定為「全球的」本初子午線。
 
參考資料:
1. GREENWICH MERIDIAN: A BRIEF HISTORY OF TIME AND SPACE. South London Club Website.
2. Randy Alfred. OCT. 13, 1884: GREENWICH RESOLVES SUBPRIME MERIDIAN CRISIS. WIRED
3. John Harrison. Wikipedia.
4. International Meridian Conference. Wikipedia.
5. Geographic coordinate system.Wikipedia.
6. History of longitude. Wikipedia.
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