Tai, kas atsitiko pagrindiniam meridianui

• Gegužė 21, 2024

Pagrindinis pasaulio dienovidinis yra „ten, kur prasideda laikas“ esant nulio ilgumos laipsniams. 1884 m. Tarptautiniu susitarimu ji buvo įsikūrusi Grinviče, Anglijoje. Bet jei jūs atsistosite ant šio dienovidinio ir pažvelgsite į savo telefono GPS, jis neskaitys nulio. Kas nutiko?

Antraštės paveikslėlyje lankytojas vaizduojamas kaip dienovidinis, kurio viena koja yra vakariniame pusrutulyje, o kita - rytinėje.

Kas yra pagrindinis dienovidinis?
Mes turime Žemės geografinę koordinačių sistemą, leidžiančią mums nustatyti vietą naudojant du skaičių rinkinius. Platuma parodo, kiek šiaurės-pietų ji yra ir ilguma kiek toli į rytus-vakarus. Platumos linija vadinama a lygiagrečiai o ilgumos linija yra a dienovidinis.

Pusiaujas, padalijantis Žemę į šiaurinę ir pietinę puses, yra platumos nulis. Kitos platumos linijos lygiagrečios pusiaujo ir rodo kampinis atstumas į šiaurę ar pietus nuo pusiaujo. Meridiano linijos eina per abu polius ir dalija Žemę į lygias dalis. Jie susilieja ties poliais, ir kadangi geografiškai nėra akivaizdaus išeities taško, reikia pasirinkti pagrindinis dienovidinis su nuline ilguma.

Per daug pagrindinių dienovidinių
Istoriškai buvo dešimtys pagrindinių dienovidinių. Žemėlapiai ir navigacijos diagramos nebuvo standartizuoti, o šalys buvo linkusios pasirinkti pagrindinį dienovidinį, kuris ėjo per tą šalį arba jos metu. Be to, laikas buvo skaičiuojamas pagal vietinį Saulės laiką. Galų gale, nedaugelis žmonių kada nors ėjo labai toli nuo namų.

Tačiau devynioliktame amžiuje pasaulis sparčiai keitėsi. Tam tikra prasme jis buvo vis mažesnis. Laivai dažniausiai nuvažiuodavo ilgesnius atstumus, ir jiems reikėjo tikslių diagramų. Jūreiviams buvo ne tik sunku, bet ir pavojinga versti iš vienos koordinačių sistemos į kitą. O sausumoje plačius rajonus jungiančius geležinkelius reikėjo standartizuoti.

1850 m. JAV, žemyną apimančioje šalyje, Grinvičas tapo oficialiu jūrų navigacijos ir tarptautinių ryšių tašku. Tačiau svarbiausias žingsnis į priekį buvo 1884 m. Vašingtone (DC) vykusi Tarptautinė meridianų konferencija. Dvidešimt penkios atstovaujamos tautos sutiko, kad Grinvičo meridianas būtų ilgumos nulis ir atskaitos laikas. Geografiniu požiūriu nebuvo akivaizdaus pagrindinio dienovidinio, tačiau praktiškai Grinvičo dienovidiniu pagrįstos diagramos jau buvo naudojamos daugiau kaip 70% pasaulio komercijos.

Grinvičo dienovidiniai
Observatorijai reikėjo dienovidinio, nes išilgai dienovidinio pastatytas tranzitinis teleskopas galėtų būti naudojamas tiksliam dangaus objektų padėties matavimui. Ir kadangi Saulė perėjo dienovidinį per vidurdienį, ji taip pat buvo atskaitos taškas laiko laikymui.

Prietaisą, žinomą kaip „Airy Transit Circle“ (teleskopas su dienovidiniu), 1850 m. Įdiegė astronomas Karališkasis seras George'as Airy. Jo dienovidinis tapo Grinvičo meridianas ir britų laiko nuoroda. Tai buvo dienovidinis, kurį „Meridiano“ konferencija priėmė kaip pagrindinį pasaulio dienovidinį.

Grinvičo lankytojus gali supainioti keli dienovidiniai, bet, žinoma, prieš Airį buvo ir karališkieji astronomai, kurie nustatė tranzito instrumentus ir nustatė dienovidinius. „Airy“ pirmtako Džeimso Bradley dienovidinis kelis dešimtmečius apibrėžė Grinvičo dienovidinį. Įdomu tai, kad Bradley dienovidinį vis dar naudoja Didžiosios Britanijos nacionalinė žemėlapių agentūra - Ordnance Survey - kaip nulio ilgumą.

„Airy“ dienovidinis yra 0 ° 0′5,3 ″ vakarų ilgumos
Jei esate Grinviče, senojoje observatorijoje, galite pamatyti „Airy Transit Circle“ ir, kaip ir antraštės paveikslėlyje, nerūdijančio plieno juostelę, žyminčią „Prime Meridian“. Pagal apibrėžimą Airy tranzito ratas gulėjo 0 ° ilgumos, bet ne daugiau. Tiems, kurie turi GPS, jau kurį laiką buvo akivaizdu, kad ši dienovidinio linija yra ne 0 ° ilgumos, bet 0 ° 0′5,3 ″ vakarų ilgio, maždaug 102 metrų (334 pėdų) į rytus nuo 0 ° rodmens.

Buvo įvairių idėjų, kodėl skiriasi „Airy“ ir GPS dienovidiniai, tačiau dėlionė nebuvo išspręsta iki 2015 m. Tyrimo darbas įvertino pagrindinius bandymus paaiškinti neatitikimą. Jie buvo atleisti, išskyrus tą, kuris tiksliai atspindi skirtumą, kuris yra vertikalės įlinkis.

Vertikalės deformacija
Norėdami teisingai įdiegti tranzito priemonę, jie naudojo slenkstinę liniją norėdami nustatyti vertikalus.

Jei Žemė būtų tobulai sferinė, o jos gravitacijos laukas visur būtų vienodas, visos slankiojančios lemputės rodytų į Žemės centrą. Bet taip nėra. Gravitacinė jėga yra susijusi su mase, taigi, pavyzdžiui, ją padidina netoliese esantys kalnai. Vertikalės deformacija yra skirtumas tarp vietinės vertikalės, paimtos slenkstinės linijos, ir linijos, einančios per Žemės centrą.

Kadangi jūs negalėjote parodyti kiekvienos Žemės detalės, matininkai naudojo matematinius modelius, kad geriausiai atitiktų tikrąją Žemę ir vienodo tankio sferinę Žemę. Šių modelių duomenys buvo gauti atlikus astronominius matavimus.

Tačiau XX amžiuje astronominiai matavimai tapo sudėtingesni, o palydovai buvo naudojami nuo 1984 m. Jie matuojami atsižvelgiant į Žemės masės centrą, o ne, kaip anksčiau, į vietines vertikales. Nors sistema vis dar modeliuoja Žemę, ji tai daro tiksliau.

Atrodo, kad vietinis gravitacijos laukas Grinviče - net jei netoliese nėra kalnų - nesitraukia tiesiai žemyn. Nukreipimas nuo vertikalės yra nedidelis, tačiau XXI amžiuje tai pastebima žmonėms, turintiems išmaniuosius telefonus.

Nuoroda:
Stephen Malys ir kt., „Kodėl pasikeitė Grinvičo dienovidinis“, J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Vaizdo Instrukcijos: Section, Week 3 (Gegužė 2024).