De eerste meridiaan van de wereld is "waar de tijd begint" op nul graden van lengte. Bij internationale overeenkomst in 1884 was het gevestigd in Greenwich, Engeland. Maar als u op die meridiaan staat en naar de GPS op uw telefoon kijkt, staat deze niet op nul. Wat is er gebeurd?
De kopafbeelding toont een bezoeker als de meridiaan met één voet op het westelijk halfrond en de andere in het oosten.
Wat is een nulmeridiaan? We hebben een geografisch coördinatenstelsel voor de aarde waarmee we een plaats kunnen lokaliseren met behulp van twee sets getallen.
Breedtegraad laat zien hoe ver noord-zuid het is en
Lengtegraad hoe ver oost-west. Een breedtegraad wordt a genoemd
parallel en een lengtegraad is a
meridiaan.
De evenaar, die de aarde verdeelt in noordelijke en zuidelijke helften, is de breedte nul. De andere breedtegraden lopen parallel met de evenaar en tonen de
hoekafstand noord of zuid van de evenaar. Meridiaanlijnen gaan door beide polen en verdelen de aarde in gelijke helften. Ze komen samen op de polen, en aangezien er geografisch gezien geen duidelijk uitgangspunt is, moet er een worden gekozen om het te zijn
nulmeridiaan met lengte nul.
Te veel prime meridianen Historisch gezien zijn er tientallen prime meridianen geweest. Kaarten en navigatiekaarten waren niet gestandaardiseerd en landen kozen meestal voor een meridiaan die door of in de buurt van dat land ging. Bovendien werd tijd gerekend op lokale zontijd. Tenslotte gingen maar weinig mensen ooit ver van huis.
Maar in de negentiende eeuw veranderde de wereld snel. Het werd in zekere zin kleiner. Schepen legden gewoonlijk langere afstanden af en hadden nauwkeurige kaarten nodig. Het was niet alleen moeilijk, maar ook gevaarlijk voor zeilers om van het ene coördinatensysteem naar het andere te vertalen. En op het land hadden de spoorwegen die grote gebieden met elkaar verbonden gestandaardiseerde tijdregistratie nodig.
In 1850 maakte de VS, een land dat een continent beslaat, Greenwich het officiële referentiepunt voor zijn scheepvaart en internationale communicatie. Maar de belangrijkste stap voorwaarts was de Internationale Meridiaanconferentie die in 1884 in Washington, DC werd gehouden. De vijfentwintig vertegenwoordigde naties kwamen overeen om van de Greenwich Meridiaan de nulstand in de lengte en de referentiestandaard voor tijd te maken. Geografisch gezien was er geen voor de hand liggende nulmeridiaan, maar praktisch gezien werden kaarten op basis van de meridiaan van Greenwich al door meer dan 70% van de handel in de wereld gebruikt.
De meridianen van Greenwich Een observatorium had een meridiaan nodig, omdat een doorgangstelescoop opgesteld langs een meridiaan kon worden gebruikt voor nauwkeurige positiemetingen van hemelse objecten. En omdat de zon de lokale meridiaan zou doorkruisen om 12.00 uur 's middags, was het ook een referentiepunt voor tijdregistratie.
Het instrument dat bekend staat als de Airy Transit Circle (een meridiaan telescoop) werd geïnstalleerd door de astronoom Royal Sir George Airy in 1850. De meridiaan werd
de Greenwich Meridian en de Britse referentie voor tijd. Dit was de meridiaan die door de Meridiaanconferentie is aangenomen als de Eerste Meridiaan van de Wereld.
Bezoekers aan Greenwich kunnen in de war raken door meerdere meridianen, maar er waren natuurlijk Astronomers Royal voor Airy die transitinstrumenten instelden en meridianen oprichtten. De meridiaan van Airy's voorganger James Bradley had de Greenwich Meridiaan al enkele decennia gedefinieerd. Interessant is dat de Bradley Meridian nog steeds wordt gebruikt door het Britse nationale kaartagentschap, de Ordnance Survey, als de nul van de lengtegraad.
De Airy Meridian bevindt zich op lengtegraad 0 ° 0′5.3 ″ W Als je in Greenwich bent bij het oude observatorium, zie je de Airy Transit Circle en, zoals in de afbeelding op de kop, een roestvrijstalen strip die de Prime Meridian markeert. Airy's Transit Circle lag per definitie op lengtegraad 0 °, maar niet meer. Het is al een tijdje duidelijk voor degenen met GPS dat deze meridiaan lijn is
niet op 0 ° lengtegraad, maar op 0 ° 0′5,3 ″ W, ongeveer 102 meter (334 voet) ten oosten van de 0 ° -meting.
Er waren verschillende ideeën over waarom de Airy- en GPS-meridianen verschillen, maar de puzzel werd pas in 2015 opgelost. Een onderzoekspaper beoordeelde de belangrijkste pogingen om de discrepantie te verklaren. Ze werden ontslagen, behalve een die precies het verschil verklaart, namelijk de
doorbuiging van de verticaal.
De afbuiging van de verticaal Om een doorvoerinstrument correct te installeren, gebruikten ze een schietlood om de
verticaal.
Als de aarde perfect bolvormig was en het zwaartekrachtsveld overal hetzelfde, zouden alle schietlood naar het centrum van de aarde wijzen. Maar dit is niet het geval. Zwaartekracht is gerelateerd aan massa, dus het wordt bijvoorbeeld vergroot door nabijgelegen bergen. De afbuiging van de verticaal is het verschil tussen een lokale verticaal genomen door een loodlijn en een lijn die door het middelpunt van de aarde zou gaan.
Omdat je niet elk deel van de aarde in kaart kon brengen, gebruikten landmeters wiskundige modellen om de beste fit te krijgen tussen de werkelijke aarde en een bolvormige aarde met een uniforme dichtheid. De gegevens voor deze modellen zijn afkomstig van astronomische metingen.
In de twintigste eeuw werden de astronomische metingen echter geavanceerder en sinds 1984 worden satellieten gebruikt. Hun metingen worden gedaan met betrekking tot het middelpunt van de massa van de aarde en niet, zoals in het verleden, lokale verticale lijnen. Hoewel het systeem nog steeds de aarde modelleert, doet het dit nauwkeuriger.
Het lijkt erop dat het lokale zwaartekrachtveld in Greenwich - hoewel er geen nabijgelegen bergen zijn - niet recht naar beneden trekt. De doorbuiging van de verticale is klein, maar in de 21e eeuw is merkbaar voor mensen met smartphones.
Referentie: Stephen Malys et al., "Why the Greenwich meridian verplaatst", J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y
Video-Instructies: 39. Lithium Battery Management & Monitoring Install (April 2024).