為什麼說測量經度很重要，測量經度為什麼難。

故事發生在工業革命之前的英國，當時，歐洲已經開拓了前往美洲的新航路，所以當時對航海的需求非常大，即使隻算英國一家，每年就有數百艘船在大西洋上航行。不過由于當時還沒有定位的技術，所以船員們都是憑各種經驗來推斷，船到底航行到了什麼地方的，沒有哪個人能夠精确測量出自己的準确位置。緯度的測量比較簡單，人們可以通過北極星确定，但是想弄清楚自己在哪個經度，那就非常難了。你可能覺得這沒什麼大不了的，但這對于遠洋航行來說就非常危險了。

比如在1707年的時候，英國就發生了一起重大的海難事故。一隊英國海軍艦隊航向英吉利海峽時，因為經度算錯，搞錯了自己的位置，最後，有四艘戰艦撞上了島礁，沉沒了，一千六百多名水手遇難。這樣一次“世紀大海難”，讓英國政府開始意識到确定經度的重要性。

英國國會立刻通過了一個《經度法案》，還在國會成立了一個“經度委員會”，并且為此懸賞兩萬英鎊，希望可以找出一套能夠精準定位經度的方法。我們今天看到這兩萬英鎊，可能覺得也不算是很大的一筆錢，可是按照購買力來計算，這差不多相當于今天的幾百萬美金了。在這樣重賞之下，英國的許多科學家和工程師都投入到了相關的研究中，但就像我們剛剛提到的那樣，最終獲得了這筆獎金的人卻是一位鐘表匠。

這就奇怪了，測量經度到底有多難呢，那麼多科學家和工程師都測不出來？你可能馬上想到了，經度不是就跟時差有關系嗎？因為地球24小時自轉一圈，一圈也就是360度，也就是說，地球正好每小時轉過15度角。隻要知道兩個地方的時間差，那就可以算出兩地之間的經度差了。比如說，我們知道北京時間的上午10點，正好是倫敦時間的淩晨2點，時間差8小時，這就說明北京的經度在倫敦以東大約8乘以15度。的确，這個方法看起來特别簡單，但要采用這樣的方法，有一個前提就是必須要有很準确的時鐘。

為什麼必須很準确呢？一個鐘，每天差個幾分鐘，難道就不能給出一個大緻的定位嗎？沒錯，的确就不可以。在當時的歐洲，普遍使用的鐘表是擺鐘，就是有個擺錘，來回擺動的那種鐘表。而一台普通的擺鐘，就算是放在平地上，每天也會出現幾分鐘的誤差，更别說是放在颠簸的船裡了。我們可以這樣來估算一下，考慮到誤差的累積，一個鐘表要是每天差個五分鐘，在海上航行不到兩星期，就能差一個小時。這種錯誤能有多嚴重呢，如果計時錯了一個小時，那麼經度定位就能錯一個時區，這就相當于定位從北京錯到東京，從倫敦錯到巴黎。這麼大的誤差，在遠洋航行裡顯然是沒法實際應用的。

在一次遠洋航行中，如果要測定一個地方的經度，準确到1度的範圍，這相當于要在整個航行的過程中，時間的測量要準确到四分鐘以内。而一次長途航行至少就是兩、三個月的時間，算下來，這個鐘表必須準确到，一天最多隻能差大約兩、三秒鐘的時間。今天，我們随便拿出一塊電子表，都能達到這樣的精确度，但在當時的歐洲，還沒有出現這樣精确的計時工具。在當時英國人的觀念裡，世界上最精确的鐘表莫過于格林尼治天文台的那台巨大的擺鐘了，那個時鐘的鐘擺長達4米，每天的誤差不超過兩秒。要知道，天文台裡的擺鐘是放在沒有任何風浪颠簸的平地上，而且每天還有許多專業人士精心打理維護，每天進行調校，所以鐘表就算每天有一些誤差，這個誤差也不會不斷累積。

然而，即使是這樣的一個龐然大物，也才剛剛達到航海鐘的一個最最基本的要求。所以，當時的科學家們，包括牛頓和哈雷這樣頂級的科學家，都普遍不看好用鐘表法來進行經度的測算。

如果不采用鐘表來計時，還有沒有其它的工具可以為我們指示準确的時間呢？科學家們想到了我們頭頂的星空。這就是和鐘表法針鋒相對的另一大門派，這種方案主要考慮通過觀測天體的運動，尤其是月亮的運動來對經度進行計算。這種流派的學名叫“月距法”，月亮的月，距離的距。

怎麼測量的呢？我們知道，月亮在天空中的位置其實一直都在改變。在16世紀的時候，有一位德國天文學家進行了準确的測量，他發現，月球每個小時在天空中走過的距離，大概和月亮本身的直徑相等，“速度”非常穩定。這個發現為測量經度提供了另一種方法，那就是：隻要在兩個不同的地方分别觀測月球的運動，然後記下月亮出現在某個位置上的時間，通過一系列的換算，就能得到這兩個不同的地點之間的經度差。

不過，要測量和記錄月亮在空中的位置可不是一件簡單的事。首先，地球、太陽、月亮三者的運動要18年的時間才會完成一次循環，所以，我們必須至少有18年的觀測數據才行。其次，要描述月亮的運動，我們得能确定月亮的位置，怎麼确定呢？要根據月亮和其他恒星的距離來确定。但是星空裡那些恒星的位置并不是一成不變的，在地球上的不同位置，看到的星空會有一定的差異。所以，這就需要一個完善的星表，準确記錄下各個恒星的位置以及月球的運動情況。

雖然月距法這麼麻煩，但在當時，因為鐘表法的精确度還差得很遠，所以科學家們達成了一種共識，覺得隻有依靠精确的天文學觀測，才能最終解決經度定位的問題。所以，英國國會設立的“經度委員會”還是以天文學家們為主，這些天文學家主導了經度測量這個問題的話語權。

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