世界上首次測算出子午線長度的是誰
世界上首次測算出子午線長度的是誰
子午線也稱經(jīng)線,和緯線一樣是人類為度量方便而假設出來的輔助線,定義為地球表面連接南北兩極的大圓線上的半圓弧。世界上首次測算出子午線長度的是誰?下面是學習啦小編整理的世界上首次測算出子午線長度的人,歡迎閱讀。
世界上首次測算出子午線長度的是:僧一行
子午線也稱經(jīng)線,和緯線一樣是人類為度量方便而假設出來的輔助線,定義為地球表面連接南北兩極的大圓線上的半圓弧。任兩根經(jīng)線的長度相等,相交于南北兩極點。每一根經(jīng)線都有其相對應的數(shù)值,稱為經(jīng)度,指示東西位置。
制定
子午線也叫經(jīng)線,是在地面上連接兩極的線,表示南北方向。經(jīng)線和垂直于它的緯線構(gòu)成地球上的坐標既經(jīng)緯網(wǎng)。地球上任何一個地方的位置都可以用一條經(jīng)線和緯線的交叉點來表示。所有的經(jīng)線長度都相等??茖W家把開始計算經(jīng)度的一條經(jīng)線「0度經(jīng)線」叫做本初子午線,1884年的10月1日,在美國的華盛頓召開了國際會議。10月23日,大會通過一項決議向全世界各國政府正式建議,采用經(jīng)過英國倫敦格林尼治天文臺子午儀中心的,作為計算經(jīng)度起點的本初。從0°經(jīng)線算起,向東劃分0°~180°,為東經(jīng)度 ,向西劃分0°~180°.為西經(jīng)度,1953年,格林尼治天文臺遷移到東經(jīng)0°20′25″的地方,但全球經(jīng)度仍然以原址為零點計算。 在英國倫敦有一條本初,0度。 本初又稱"首"或"零"也就是0°經(jīng)線,是地球上計算經(jīng)度的起算經(jīng)線。本初制定和使用是經(jīng)過變化而來的。本初從本初起 ,分別向東和向西計量地理經(jīng)度,從0度 到 180度。1884年在華盛頓舉行的國際會議決定,采用通過英國倫敦格林尼治皇家天文臺(舊址)埃里中星儀作為時間和經(jīng)度計量的標準參考,稱為本初。1957年后格林尼治天文臺遷移臺址,國際時間局利用若干天文臺在赤道上定義了平均天文臺經(jīng)度原點,它由這些天文臺的經(jīng)度采用值和測時資料歸算而得。1968年起把通過國際習用原點和平均天文臺經(jīng)度原點的作為本初。本初是地球上的零度經(jīng)線,它是為了確定地球經(jīng)度和全球時刻而采用的標準參考,它不像緯線有自然起點--赤道。
19世紀以前,許多國家采用通過大西洋加那利群島耶羅島的。那條相當于今天的西經(jīng)17°39′46〃經(jīng)線。19世紀上半葉,很多國家又以通過本國主要天文臺的為本初。這樣一來,在世界上就同時存在幾條本初,給后來的航海及大地測量帶來了諸多不便。于是1884年10月13日,,在華盛頓召開的國際天文學家代表會議決定,以經(jīng)過英國倫敦東南格林尼治的經(jīng)線為本初,作為計算地理的起點和世界標準"時區(qū)"的起點。
后來這一天便定為國際標準時間日。經(jīng)度值自本初開始,分別向東、西計量,各自0°-180°或各自0-12時。本初以東為東經(jīng),以西為西經(jīng),全球經(jīng)度測量均以本初與赤道的交點E點作為經(jīng)度原點。1957年后,格林尼治天文臺遷移臺址,國際上改用若干個長期穩(wěn)定性好的天文臺來保持經(jīng)度原點,由這些天文臺原來的經(jīng)度采用值反求各自的經(jīng)度原點。再由這些經(jīng)度原點的平均值和E點的差值來決定和保持作為全球經(jīng)度原點的有點。
歷史淵源
世界上最早計算子午線長度的人是古希臘天文學家埃拉托斯特尼(公元前276年出生),他制造了skaphe天文儀器,知道在夏至日正午時分從北回歸線上看,太陽正好在天頂?shù)奈恢?阿斯旺其實是在回歸線稍北。他推斷出亞歷山大港到阿斯旺的距離一定是整個地球圓周的7/360 。從商隊那里可以知道兩個城市間的實際距離大概是5000stadia. 他最終確立了700 stadia為一度。他算出來的數(shù)值為252000斯塔蒂亞(stadia)。斯塔蒂亞乃是古希臘的長度單位,其長度各地不一。如按雅典的長度算,1斯塔蒂亞等于185米,則地球周長為46620公里,多了16.3%,若按埃及的長度算,1斯塔蒂亞等于157.5米,則地球周長為39690公里,其誤差小于2%。
漢代以來,中國古代天文學家也知道越往南日影長度越短,越往北日影長度越長;但中國沒有形成明確的大地是球形的觀念,也沒有實際測量日影長短差與距離的準確比例,只是在大地是平面的假設前提下推得一個結(jié)論:南北相距千里,日影長度相差一寸。在隋代大業(yè)初年(約604-607),天文學家劉焯(544-608)就對這一結(jié)論表示懷疑,他提議:"請一水工(進行水平測量的工人),并解算術(shù)之士,取河(黃河)南北平地之所,可量數(shù)百里。南北使正,平地以繩。則天地無所匿其形,辰象無所逃其數(shù)。"大業(yè)三年(607),隋煬帝下令各地測影,惜因劉焯逝世而未果。100多年之后,天文大地實測工作的重大使命就落到了唐代開元年間的天文學家僧一行的身上。 僧一行(683-727),俗名張遂,魏州昌樂(河南南樂縣)人,自幼刻苦好學,博覽群書,因追求真理、逃避權(quán)勢武三思的糾纏而赴嵩山削發(fā)為僧,人稱僧一行。他于開元五年(717)到京城長安,任唐玄宗的天文顧問。此后他推廣了大衍歷,推廣了劉焯的"關于太陽運行不等速"內(nèi)插法公式,并和梁令瓚共同制成渾天銅儀和黃道游儀等。他使用許多新創(chuàng)制的天文儀器,重新測定了150多顆恒星的位置,并多次測量了二十八宿距天球北極的度數(shù),發(fā)現(xiàn)前人測定的不少數(shù)據(jù)不準確。他根據(jù)自己觀測的結(jié)果,推斷恒星本身在天球的位置是不斷變動的,從而成為世界上第一個研究恒星運動的天文學家,比英國天文學家哈雷(Edmund Halley,1656-1742)發(fā)現(xiàn)恒星運動早一千多年。
由于按原來的歷法預報日食發(fā)生了較大誤差,唐玄宗下令制定更完善的歷法。僧一行決心以實地測量糾正原來歷法的錯訛之處,于開元十二年(724)發(fā)起并主持了歷史上第一次天文大地測量工作。他選擇的測量點南起林邑(位于今越南中部,像約為北緯18度)、北到鐵勒(今屬蒙古,北緯51度),遍及安南都護府(位于今越南)、朗州武陵縣(今湖南常德)、襄州(今湖北襄樊)、蔡州上蔡武津館(今河南汝南)、許州扶溝(今河南扶溝)、汴州浚儀太岳臺(今河南浚縣)、滑州白馬(今河南滑縣)、太原府(今山西太原)、蔚州橫野軍(今河北蔚縣)、陽城(今河南登封告城鎮(zhèn))、洛陽(今河南洛陽)等地。其中以南宮說等人在白馬、浚儀、扶溝、武津一帶南北四五百里的平坦地面上的測量效果最佳。他們觀測了夏至、冬至和春分、秋分時的日影長度差(晷差),并實地測量距離,又測出這四點的北極星高(緯度),這樣就算出北極星高度相差一度,相當于緯度相差一度時,地面上南北距離的差值。僧一行的測量結(jié)果是351里80步,折合129.22公里,比今值多了18.02公里多(今值是111.2公里)。僧一行的實地測量推翻了"王畿千里,日影一寸"的錯誤觀念。測量結(jié)果相當于獲得了子午線一度弧的長度,這次測量意義特別重大,被李約瑟認為是科學史上的創(chuàng)舉。
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