有沒有一種可行的方法，在沒有任何其他信息來源的情況下，可以準确地算出你到底在世界的什麼地方？

你在地球的什麼位置？我們通常用兩個坐标來描述我們在地球上的位置：緯度和經度。

緯度是你現在所處的位置與赤道之間的距離(無論是北緯還是南緯)，以度數表示，如果你這時稍微懂點天文學，并且有一些簡單基本的測量工具，你所處的緯度其實很容易就能算出來。

我們首先要做的就是找到北或南天極，南北天極取決于你這時所在的半球。

盡管地球繞着太陽每年的公轉距離為9.4億公裡，但在繞地軸公轉的過程中，在地球的任何一個緯度上，南北天極的位置總是相同的。因為我們地軸總是指向同一個位置，雖然每隔26000年地軸會進動一圈，但總體來說還是相當穩定的。

這時你應該耐心等待一個晴朗的夜晚，如果你處在南半球，你應該會看到以下景象：

沿着銀河系的暗帶，有真南十字星座以及兩個非常明亮的指示星（半人馬座阿爾法星和貝塔星）。銀河系的外圍還有兩個微弱但突出的星雲，大麥哲倫雲和小麥哲倫雲，它們是距離銀河系十萬光年以外的小衛星星系。

如果你能在天空中找到這些物體，你就可以準确的判斷出南天極的位置。

• 沿着南十字星座的長軸畫一條假想的線，也畫一條垂直于兩個指示星的線。兩條線的交點大約就是南天極的位置。
• 更簡單的方法：南天極的位置也與兩個麥哲倫星雲形成等邊三角形

在辨認南十字的時候，還要分辨它是真的還是假的，因為假十字和真十字差不多的高度，有個假南十字總是比真南十字先升起(在南十字的西邊)，這個假南十字并沒有指示南天極的功能，比真南十字大一些，主要亮星是以船底座與船帆座各自的2顆星組成：船底座ι、船底座ε、船帆座δ和船帆座κ。

如果你在有幸處在了北半球，事情就更簡單了。我們小時候都能準确的指出北鬥七星，那個漂亮的勺子！

這時你隻要順着北鬥七星“勺子”裡的最後兩顆星的方向一直往相同的方向看，你很容易就能看到北極星。

如下圖所示：無論你在地球上處在什麼位置，你的夜空都将圍繞着北極星旋轉，周期略小于24小時。

你看到的北極星在地平線以上的任何角度都等于你的緯度。所以如果你在北半球，北極星在地平線以上40度，你的緯度就是北緯40度。如果你發現北極星在你頭頂正上方(在地平線以上90度)，而且你感覺還有點冷！那麼恭喜你，你腳下正踩着地軸，你處在北極的中央！

我們如何知道自己所處的經度

這就是緯度的确定方法。但經度是個很大的問題，比較麻煩。與緯度不同，本初子午線是人為規定的，不像緯度是以赤道為起點的！所以想真正知道你現在處在東經多少度或着西經多少度，我們必須先知道0經度在哪！不然我們隻能測出兩地在經度上相差多少度！所以我們主要講的科學方法，不要在意故事情節！

你想測量經度，我們必須先識别出經度為零的地方，利用你所知的天文學知識來計算出太陽在不同緯度的日出和日落的時間，然後随身攜帶一個計時器，去流浪吧！我們先說說這個計時器怎麼來！

17世紀，克裡斯·惠更斯(christiaan Huygens)發現，在地球上任何一個給定的位置上一個理想的鐘擺（由無質量的弦與一個定點相連的重物），其擺動周期隻由兩個因素決定：某個地方的重力加速度和鐘擺的長度，保持準确計時最簡單的方法就是使用擺鐘。

依據這個知識你就可以簡單的構建一個周期為2秒的鐘擺，在這個鐘擺上，從一邊到另一邊的每一次擺動都花費恰好一秒鐘的時間。下圖：

這時你有一個時鐘，你知道自己的緯度，你也知道在這個維度上太陽應該幾點出來幾點下山，你就可以算出你所處位置的經度了！

國際規定，位于倫敦的格林尼治天文台原址的那一條經線定為0°經線，然後各地經度依次向左右延伸。每隔15°各地時間相差一個小時，所以你邊走邊測，雖然很麻煩但還是可以測出來的！

除此之外，鐘擺會出現兩個問題。

• 首先，當你移動到地球上不同的緯度和高度時，重力加速度會發生變化!

由于自轉地球在赤道處膨脹，而在兩極被壓縮，使得重力引起的加速度在高緯度地區略大，在赤道附近略低。此外，更高的海拔意味着你離地心更遠，所以重力在海平面上會略高，在高海拔地區會略低。

今天我們都知道高度和維度帶來的重力變化問題，但自1670年代，讓·裡歇爾(jean Richer)就已經知道并解釋了這種效應。所以我們可以根據緯度和高度的變化，稍微延長或縮短鐘擺的擺長，以保證擺動周期不變。還記得我們家裡那台古老的擺鐘嗎，有時它會走的不準，媽媽就會擰鐘擺下面的螺絲，來調節鐘擺的擺場，讓它走快一點或走慢一點！

• 下面這個問題是一個比較有趣的問題，解決的辦法也很精妙！

當溫度升高或降低時，鐘擺就會熱脹冷縮！無法想到的是，熱脹冷縮的微小距離，也會對鐘擺周期産生影響。

如果擺臂變短，周期也會變短，如果擺臂變長，周期也會變長。由于溫度一直在變化，所以使用一個單擺時鐘，在幾個月的時間裡，可能會導緻經度計算出幾千公裡的誤差。

那麼，如何克服材料在溫度變化中膨脹/收縮帶來的困擾呢？如何保持鐘擺的長度不變?

答案不是由牛頓或伽利略發現的，而是由一位名不見經傳的平民約翰·哈裡森發現的，既簡單又巧妙的設計概念。

在鐘擺的擺臂上使用兩種不同的金屬！因為不同的材料在相同的溫度下有不同的膨脹量，所以我們可以采用常見的鐵，熱膨脹系數很小，而鋅的熱膨脹系數要高得多，為了方便理解，我們假設鋅的膨脹量是鐵的三倍。

先建造兩個平行的鐵棒，沿着鐘擺向下延伸四分之三，兩個鋅棒向上延伸原來長度的一半，還有一個鐵棒，是原來長度的四分之三，上圖B。

如果溫度變化會發生什麼？随着溫度下降，鐵和鋅都會收縮，鋅的收縮量是原來的三倍，而鐵的總收縮量是原來的三倍！由于鋅提供負向距離，而鐵提供正向距離，它們實際上相互抵消了！如果溫度升高，鐵和鋅都會膨脹，鐵使鐘擺變長，而鋅使鐘擺變短，其在數量又一次相互抵消！換句話說，溫度可以任意變化，但鐘擺的總長度不變！

總結：

怎麼說呢，根據上文我們可以很準确、方便、快速的知道自己的維度！但是經度确實有點不理想，也不會有人那麼去做，等測出經度了，估計至少橫跨了三四個時區！所以主要說的是科學方法。

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