順着畢方手指方向,衆人心馳神往。
曾有人在北半球星空拍攝過一張延時曝光照片,斗轉星移,因爲地球的自轉,恆星在天空中的軌跡構成了一個又一個的同心圓。
唯有圓心的那顆恆星在視野中永恆不變,因爲它位於地軸的延長線上。
這顆恆星叫做北極星,也是大家的老朋友了。
對於北半球的觀察者來說,北極星始終不動,其它恆星圍繞北極星旋轉。
等等......
北半球觀察者?
一些觀衆砸着嘴,琢磨着好像哪裏不對味。
半晌後,纔有人恍忽間明白過來,方神不是在南半球嗎?
【南半球也能看到北極星嗎?】
【我緩緩打出一個問號】
【臥槽,我才轉過彎來,老方不是在特咩的南半球嗎,怎麼可能看得到北極星?】
“我什麼時候說過這顆是北極星了?”畢方笑了兩聲,“我可從來沒說這顆就是北極星。”
“我只是用北極星來舉個例子,因爲底層邏輯是相同的,北極星大家也熟悉,我覺得大家可能會好理解一些。”
【我傻了】
【虛晃一槍】
【biubiubiu】
【不好意思,你拿什麼星我的理解不了。】
【所以這是什麼星?】
【南半球所以是南極星?】
“沒有所謂的南極星,這顆星其實是南十字星座的中心點,”
“北極星位於地軸的延長線上,與地球的距離非常非常遠,遠到了地球的半徑與之相比都可以忽略。”
“所以,在地球表面的某個位置觀察北極星方向,這條視線與地軸平行。繼而,這條視線與地平線之間的夾角,也就是視野中北極星的仰角,就等於該地點的緯度。”
“也就是說,如果你去視野中找北極星,發現它在你的頭頂正上方,也就是仰角爲90度,那說明你所在的緯度就是90度,你正踩在北極點上。”
“如果你去視野中找北極星,發現它在地平線處,仰角爲0,說明你所在的緯度就是0度,你正在赤道上航行。如果仰角爲30度,說明你現在的位置是北緯30度。”
【這一點上次講過了,我記得可以用六分儀】
【方神六分儀已經準備好了吧】
【剛纔那個就是六分儀吧?】
觀衆們想起了畢方開始計算前拿出來的,幾根細木棍組成的奇特事物,立即明白了其用途。
畢方沒有否認。
這些簡單的小工具沒有在先前的冒險中丟失,也算是不幸中的萬幸了。
“這就是確定北緯的過程,而南緯雖然沒有相對應的南極星,但是,我們發現南十字星座的中心點可以近似起到南極星的作用。”
“這樣的觀測雖然不夠精確,但是對於航海定位來說,已經足夠了。”
畢方指着夜空中的星光,仔細觀察後,衆人發現,這顆星辰的確和北極星有較大區別,雖然也很亮,可四周卻有不少亮度
由於北極星和南十字星座的存在,藉助合適的測量儀器,有經驗的航海家可以很輕鬆的確定自己所在的緯度,但是,經度的測量就要困難的多了。
“地球在東西方向自轉,不存在東極點,西極點,所以也沒有什麼東極星,西極星。”
“但是,航海家們還是發現了一個規律,這個規律與星空無關,與時間有關。”
“我們清楚的知道時區的概念,比如,現在是華夏時間凌晨2點,是美東時間中午1點。如果我已知,現在的華夏時間是凌晨2點,現在的當地時間是中午1點,那麼,我是不是可以反推出,我現在所在的時區是美東時區呢?”
“繼而,我可以知道我所在的經度就是醜國東部所在的經度。所以,經度的測量問題,轉化爲了已知位置的時間和當前位置的時間的測量問題。”
【不行了,頭好痛】
【方師傅,不要再念了,不要再念了】
【夢迴高中地理課】
【學廢了學廢了】
畢方接下來又是一連串的分析,炭筆不停,既像是解說,又像是在整理自己的思路。
“地球自轉週期是24小時,也就是24小時旋轉360度,每小時旋轉15度,每4分鐘旋轉1度。”
“如果以出發的港口作爲參照點,比如從倫敦出發,以格林威治時間作爲標準時間,以格林威治所在的經線作爲0度經線。”
“之後在航海過程中的某個位置,格林威治時間是凌晨1點,當地時間是上午9點,相差8小時,也就是,這個位置與格林威治之間相差8乘以15等於120度,也即現在所在的位置是東經120度。”
“只不過這裏有一個至關重要的問題,茫茫大海中,怎麼確定格林威治時間,以及當地時間?”
【日冕吧】
【鐘錶?】
“是日晷。”
船員們會在甲板上弄一個日晷,用太陽影子的方向來確定時間。
輪船的起伏,對影子的長短影響較大,可對於傾斜方向上的改變卻不大。
格林威治時間的確定,靠的是鐘錶。在倫敦出發的時候,把鐘錶調到格林威治時間,此後就再也不調整。
【聽來好像比上次老方計算的簡單一點?】
【不清楚,反正我一個都不會,聽就完事了】
【上課撿了支筆,我就再也沒看懂過方神的解題思路】
畢方又搖搖頭。
“說起來很簡單,但是,真正實施起來卻比較困難。因爲這種方法嚴重依賴於一隻精確可靠的鐘表,否則,效果會大打折扣。雖然古希臘人就發明了經度理論,但因爲受制於鐘錶的製作工藝,直到18世紀,航海家才能精確測量自己所在的經度。”
“在此之前,海上航海甚至有一條法律,士兵隨意給船長說關於航線的問題,會被立即執行死刑。
因爲當時沒法確定自己的航線,完全靠船長的經驗,直覺,他們只知道自己的緯度不知道經度,直到後來靠譜的鐘表被髮明出來。”
【嘶,全靠蒙是吧】
【其實航行不一定要精確認識自己的經緯度,老方這是有特殊需要,那時候的人,只要方向對了,埋頭前進就對了,一路上也有地表,比如島嶼什麼的】