海上行不由經(jīng)

緯度比較好決定，經(jīng)度較難。地理大發(fā)現(xiàn)初期，航海者在大海中就常常沿著固定的緯度東西向航行，或沿著某經(jīng)線南北向航行。

哥倫布第一次西航，從加納利群島出發(fā)，想維持加納利群島的緯度(28.5°)西行，只是因?yàn)楹Ａ鞯挠绊?，走向稍微偏南。哥倫布?huì)到達(dá)西印度群島，而不是其他的地方，其實(shí)是沿緯線航行的必然結(jié)果。

海難

梭貝爾的書《尋找地球刻度的人》，談的就是人類測(cè)量經(jīng)度的歷史。她提到一次海難事件，強(qiáng)調(diào)經(jīng)度的難以捉摸。

這是英國(guó)海軍元帥夏威爾的故事，1707年，夏威爾在地中海打敗法國(guó)的艦隊(duì)，出了地中海后沿經(jīng)線北行。經(jīng)過12天的大霧，結(jié)果迷失了位置。他以為艦隊(duì)在法國(guó)西北角不列塔尼半島外的威珊島的西邊安全海域上，于是勇敢繼續(xù)北行，卻一下子發(fā)現(xiàn)英格蘭西南角的夕利群島就出現(xiàn)在眼前，4艘軍艦撞沉海底，2000名士兵陪葬著元帥的一世英名。威珊島與夕利群島經(jīng)度相差1°，東西相距約80千米。這可真是“失之毫厘，謬以千里”啊!

國(guó)王的贖金

海難不只這一件，相繼的海難迫使英國(guó)國(guó)會(huì)于1714年通過《經(jīng)度法案》，要獎(jiǎng)賞給發(fā)明實(shí)際測(cè)定經(jīng)度方法的人。標(biāo)準(zhǔn)及獎(jiǎng)金如下：能準(zhǔn)到0.5°者獎(jiǎng)金為20 000英鎊；準(zhǔn)到0.67°者獎(jiǎng)金為15 000英鎊；準(zhǔn)到1°者獎(jiǎng)金為10000英鎊。20 000英鎊在當(dāng)時(shí)是個(gè)大數(shù)目，所以又稱為“國(guó)王的贖金”。

木衛(wèi)法

當(dāng)時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)者都從天文人手，最普遍的是木衛(wèi)法，起源于伽利略。伽利略發(fā)現(xiàn)木星的4顆衛(wèi)星，測(cè)得這些衛(wèi)星被木星遮蔽到出現(xiàn)再到遮蔽的周期。衛(wèi)星被遮蔽的時(shí)刻和觀測(cè)者所在的經(jīng)度有關(guān)；反過來，觀測(cè)這些衛(wèi)星被遮蔽的時(shí)刻，就可推得所在地的經(jīng)度。

可惜在顛簸的船只上用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)木衛(wèi)被遮蔽的時(shí)刻談何容易，何況天氣不好時(shí)什么都看不到了，只有在陸地上慢慢觀測(cè)慢慢算，才能把經(jīng)度算得準(zhǔn)?！督?jīng)度法案》要的是海上也通用的方法。

鐘表法

《經(jīng)度法案》之后，加入競(jìng)爭(zhēng)的是鐘表法。想法很簡(jiǎn)單：帶一只標(biāo)示倫敦時(shí)間的鐘表上船，到某地正午時(shí)(可觀測(cè)太陽(yáng)的仰角變化來決定)，看這只鐘表是幾點(diǎn)幾分，就知道該地與倫敦的時(shí)間差。以1小時(shí)等于經(jīng)度差15°換算，就知道該地的經(jīng)度。不暈船的鐘表

然而，當(dāng)時(shí)的鐘用的是鐘擺，稍微一晃就停擺了。海上氣候變化多端，普通鐘表一下子就“暈船”失常。偏偏就有一位技藝高超的鐘表匠哈里遜，傾全力要制造一只超準(zhǔn)又“不會(huì)暈船”的鐘表。

《經(jīng)度法案》要求要有多準(zhǔn)呢?15°相當(dāng)于1小時(shí)，所以1°相當(dāng)于4分鐘，0.5°相當(dāng)于2分鐘。當(dāng)時(shí)從英國(guó)到美洲大概要6個(gè)星期，所以一天之快慢不能超過3秒，否則累積起來就會(huì)超過2分鐘——其實(shí)這是赤道上的要求，若在緯度30°，則要打7折，成為2秒；緯度愈高，要求愈嚴(yán)。

哈里遜花了一輩子的時(shí)間，于1759年完成他自認(rèn)滿意且經(jīng)過測(cè)試的杰作。有了“不暈船”的鐘表，海上定位的問題就解決了。