当时 , 航海图已经相当精确,可以供海员在海上航行时使用 。然而,问题是他们不能准确地确定自己在海上的位置 。如果他们有了经度和纬度的知识,方可在海上自由航行 。
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导航技术的发展是各国为了自身利益不断向外扩张的结果,这使得各国决定不断提高自己的导航技术 。但是,无法准确定位问题的位置一直困扰着许多航海家 。在那个时候,航行是很危险的 , 很难看到船上有白发老人 。为了能够安全航行,各国都致力于定位 。
问题出在经度还是纬度?纬度的明显问题在很久以前就解决了 。主要的问题是经度 。如何测量纬度?测量方法是测量北极星的高度和南半球的船只,还可以借由南极星大致发现南极的方向,白天也可以通过太阳的正午时分的仰角来测量,这个时候只需要使用六分仪可以准确定义纬度 , 所以确定纬度似乎并不困难 。
为了确定经度,各国的科学家们都绞尽脑汁,后来科学家们发现,如果能准确地确定时间,再通过头顶上的星星,就能更准确地确定经度 。伽利略还发现,月球通过在木星表面的蚀相来分配时间 。问题是这两种方法都不能用在船上,因为船身的晃动导致摆钟无法准确的计算时间,望远镜也无法面对木星而不移动 , 所以有必要找出其他方法来修正时间 。
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后来,由于英国和其他海权国家的巨大重赏,许多人致力于这一领域的研究 。最后,英国经度委员会为那些能够确定海上经度的人提供2万英镑 。只要误差在半度以内,他们就能得奖 。最后,一个未受过教育的木匠,他花了19年做出了一个非常精确的时钟 , 完成了“航海天文钟”,严格的测试后 , 八天的误差只有五点一秒,性能优越,即使是今天许多天文钟也望尘莫及,不过他经过了多年的催讨,还是无法拿到那两万英镑的奖金 。
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