Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Памятники определения международной долготы в обсерватории Шешан в Шанхае

История долготы является запись усилий, астрономами, картографов и мореплавателей на протяжении веков, чтобы обнаружить средства определения долготы .

Измерение долготы важно как для картографии, так и для навигации , в частности для обеспечения безопасной навигации в океане. Требовалось знание широты и долготы. Поиск точного и надежного метода определения долготы занял века исследований, в которых участвовали некоторые из величайших научных умов в истории человечества. Сегодня проблема долготы решена с точностью до сантиметра с помощью спутниковой навигации .

Долгота до телескопа [ править ]

Эратосфен в 3 веке до н.э. впервые предложил систему широты и долготы для карты мира. Его нулевой меридиан (линия долготы) проходил через Александрию и Родос , в то время как его параллели (линии широты) не были равномерно распределены, а проходили через известные места, часто за счет того, что они были прямыми линиями. [1] Ко II веку до нашей эры Гиппарх использовал систематическую систему координат, основанную на делении круга на 360 °, чтобы однозначно указать места на Земле. [2] : 31Таким образом, долготы можно выразить в градусах к востоку или западу от главного меридиана, как мы это делаем сегодня (хотя первичный меридиан отличается). Он также предложил метод определения долготы путем сравнения местного времени лунного затмения в двух разных местах, чтобы получить разницу долготы между ними. [2] : 11 Этот метод был не очень точным, учитывая ограничения доступных часов, и его редко применяли - возможно, только один раз, используя затмение Арбелы 330 г. до н. Э. [3] Но это надежный метод, и это первое признание того, что долготу можно определить с помощью точного знания времени.

карта Птолемея Средиземноморья накладывается на современную карту, с Гринвич в качестве опорной долготы

Клавдий Птолемей во II веке нашей эры развил эти идеи и географические данные в картографической системе. До этого на всех картах использовалась прямоугольная сетка с широтой и долготой в виде прямых линий, пересекающихся под прямым углом. [4] : 543 [5] : 90 Для большой площади это приводит к недопустимому искажению, и для своей карты обитаемого мира Птолемей использовал проекции (если использовать современный термин) с изогнутыми параллелями, что уменьшало искажение. Не существует карт (или рукописей его работ) старше 13 века, но в его Географиион дал подробные инструкции и дал координаты широты и долготы для сотен мест, которых достаточно для воссоздания карт. Хотя система Птолемея хорошо обоснована, фактические используемые данные очень разного качества, что приводит к множеству неточностей и искажений. [6] [4] : 551-553 [7]Наиболее важным из них является систематическая переоценка разницы в долготе. Таким образом, согласно таблицам Птолемея, разница в долготе между Гибралтаром и Сидоном составляет 59 ° 40 'по сравнению с современным значением 40 ° 23', что примерно на 48% больше. Луччо (2013) проанализировал эти несоответствия и пришел к выводу, что большая часть ошибки возникает из-за того, что Птолемей использовал гораздо меньшую оценку размера Земли, чем та, что дана Эратосфеном - 500 стадий, а не 700 (хотя Эратосфен не сделал этого). использовали степени). Учитывая трудности астрономических измерений долготы в классические времена, большинство, если не все значения Птолемея были бы получены из измерений расстояний и преобразованы в долготу с использованием значения 500. Результат Эратосфена ближе к истинному значению, чем результат Птолемея.[8]

Древние индуистские астрономы знали о методе определения долготы по лунным затмениям, считая Землю сферической. Этот метод описан в Sûrya Siddhânta , санскритском трактате по индийской астрономии, который, как считается, датируется концом 4-го или началом 5-го века нашей эры. [9] Долготы относились к нулевому меридиану, проходящему через Аванти, современный Удджайн . Положения относительно этого меридиана были выражены в единицах разницы в длине или времени, но не в градусах, которые в то время не использовались в Индии. Неясно, применялся ли этот метод на практике.

Исламские ученые знали работы Птолемея по крайней мере с 9 века н.э., когда был сделан первый перевод его Географии на арабский язык. К нему относились с большим уважением, хотя его ошибки были известны. [10] Одной из их разработок было построение таблиц географических положений с указанием широты и долготы, которые дополняли материал, предоставленный Птолемеем, а в некоторых случаях улучшали его. [11] В большинстве случаев методы, используемые для определения долготы, не приводятся, но есть несколько отчетов, в которых приводятся подробности. Одновременные наблюдения двух лунных затмений в двух местах были записаны аль-Баттани в 901 году, сравнивая Антакью с Раккой.. Это позволило определить разницу долготы между двумя городами с погрешностью менее 1 °. Это считается лучшим, что может быть достигнуто с помощью доступных тогда методов - наблюдения затмения невооруженным глазом и определения местного времени с помощью астролябии для измерения высоты подходящей «часовой звезды». [12] [13] Аль-Бирунив начале XI века н.э. также использовал данные о затмениях, но разработал альтернативный метод, включающий раннюю форму триангуляции. Для двух местоположений, различающихся как долготой, так и широтой, если известны широта и расстояние между ними, а также размер Земли, можно вычислить разницу в долготе. С помощью этого метода аль-Бируни оценил разницу долготы между Багдадом и Газни, используя оценки расстояния от путешественников по двум разным маршрутам (и с несколько произвольной поправкой на изгиб дороги). Его результат для разницы долготы между двумя городами примерно на 1 ° отличается от современного значения. [14]Мерсье (1992) отмечает, что это существенное улучшение по сравнению с Птолемеем, и что сопоставимое дальнейшее улучшение точности не произойдет до 17 века в Европе [14] : 188 .

В то время как знание Птолемея (и в целом греческой науки и философии) росло в исламском мире, оно уменьшалось в Европе. Резюме Джона Киртланда Райта (1925) мрачно: «Мы можем пройти мимо математической географии христианского периода [в Европе] до 1100 года; не было сделано никаких открытий и не было никаких попыток применить результаты более ранних открытий []. ...] Птолемей был забыт, и труды арабов в этой области были еще неизвестны ». [15] : 65 Не все было потеряно или забыто - Беде в своем De naturum rerum подтверждает сферичность земли. Но его аргументы - аргументы Аристотеля , взятые у Плиния . Беда ничего оригинального не добавляет.[16] [17] В более поздний средневековый период есть еще примечательные моменты. Райт (1923) цитирует описание Уолхером из Малверна лунного затмения в Италии (19 октября 1094 г.), которое произошло незадолго до рассвета. По возвращении в Англию он сравнил записи с другими монахами, чтобы установить время их наблюдения, которое было до полуночи. Сравнение было слишком случайным, чтобы можно было измерить разницу долгот, но отчет показывает, что принцип все же был понят. [18] : 81 В XII веке были составлены астрономические таблицы для ряда европейских городов, основанные на работе аз-Заркали в Толедо.. Их нужно было адаптировать к меридиану каждого города, и записано, что лунное затмение 12 сентября 1178 года использовалось для определения разницы долготы между Толедо, Марселем и Херефордом [18] : 85 . В таблицы Херефорда также добавлен список из более чем 70 населенных пунктов, многие из которых находятся в исламском мире, с указанием их долготы и широты. Они представляют собой большое улучшение аналогичных таблиц Птолемея. Например, долгота Сеуты и Тира составляет 8 ° и 57 ° (к востоку от меридиана Канарских островов), разница в 49 ° по сравнению с современным значением 40,5 °, завышенная оценка менее чем на 20%. . [18] : 87-88В целом, период позднего средневековья отмечен ростом интереса к географии и готовности проводить наблюдения, стимулированным как увеличением количества путешествий (включая паломничество и крестовые походы ), так и доступностью исламских источников от контактов с Испанией и Северная Африка [19] [20] В конце средневекового периода работы Птолемея стали напрямую доступны благодаря переводам, сделанным во Флоренции в конце 14 - начале 15 веков. [21]

XV и XVI века были временем открытий и завоеваний Португалии и Испании . В частности, прибытие европейцев в Новый Свет вызвало вопросы о том, где они на самом деле находились. Христофор Колумб сделал две попытки использовать лунные затмения, чтобы определить свою долготу. Первый был на острове Саона , теперь в Доминиканской Республике , во время своего второго плавания. Он писал: «В 1494 году, когда я был на острове Саона, который находится на восточной оконечности острова Эспаньола (то есть Эспаньола ), 14 сентября произошло лунное затмение, и мы заметили, что разница была больше. более пяти с половиной часов между этим местом [Саона] и мысом Сан-Винсенте в Португалии ». [22]Он не мог сравнить свои наблюдения с европейскими, и предполагается, что он использовал астрономические таблицы для справки. Второй был на северном побережье Ямайки 29 февраля 1504 г. (во время своего четвертого плавания). Его определения широты показали большие ошибки в 13 и 38 ° з.д. соответственно. [23] Randles (1985) документирует измерение долготы португальцами и испанцами между 1514 и 1627 годами как в Северной и Южной Америке, так и в Азии. Погрешности составляли от 2 до 25 °. [24]

Телескопы и часы [ править ]

Фреска Джона Флемстида . Телескоп был установлен на раме радиусом около 2 метров. Он был прикреплен к стене, выровненной по меридиану. Были стеллажи и микрометр, которые не показаны [25]

В 1608 году в правительство Нидерландов был подан патент на рефракторный телескоп. Идея была подхвачена, среди прочего, Галилеем, который сделал свой первый телескоп в следующем году и начал серию своих астрономических открытий, которые включали спутники Юпитера, фазы Венеры и разделение Млечного Пути на отдельные звезды. За следующие полвека усовершенствования оптики и использование калиброванных опор, оптических сеток и микрометров для регулировки положения превратили телескоп из устройства наблюдения в инструмент точных измерений. [26] [27] [28] [29] Это также значительно увеличило диапазон событий, которые можно было наблюдать для определения долготы.

Вторым важным техническим достижением для определения долготы были маятниковые часы , запатентованные Христианом Гюйгенсом в 1657 году. [30] Это дало повышение точности примерно в 30 раз по сравнению с предыдущими механическими часами - лучшие маятниковые часы были точны примерно до 10 секунд в день. . [31] С самого начала Гюйгенс намеревался использовать свои часы для определения долготы в море. [32] [33]Однако маятниковые часы недостаточно хорошо переносили движение корабля, и после серии испытаний был сделан вывод о необходимости других подходов. Будущее маятниковых часов будет на суше. Вместе с телескопами они в ближайшие годы произведут революцию в наблюдательной астрономии и картографии. [34] Гюйгенс также был первым, кто использовал пружину баланса в качестве генератора в рабочих часах, и это позволило изготавливать точные портативные часы. Но только благодаря работе Харрисона такие часы стали достаточно точными, чтобы их можно было использовать в качестве морских хронометров. [35]

Способы определения долготы [ править ]

Относительная долгота в положение (Гринвич) может быть вычислена с положением солнца и отсчета времени (UTC / GMT).

Развитие телескопа и точных часов расширило диапазон методов, которые можно было использовать для определения долготы. За одним исключением (магнитное склонение) все они зависят от общего принципа, который заключался в определении абсолютного времени по событию или измерению и сравнению соответствующего местного времени в двух разных местах. (Абсолютное здесь означает время, одинаковое для наблюдателя в любой точке Земли.) Каждый час разницы местного времени соответствует изменению долготы на 15 градусов (360 градусов, разделенные на 24 часа).

Транзитный инструмент 1793 года

Местный полдень определяется как время, когда солнце находится в самой высокой точке неба. Это трудно определить напрямую, поскольку в полдень видимое движение Солнца почти горизонтально. Обычный подход заключался в том, чтобы взять середину между двумя временами, когда солнце находилось на одной высоте. При открытом горизонте можно использовать середину между восходом и заходом солнца. [36] Ночью местное время можно было получить из видимого вращения звезд вокруг небесного полюса, измеряя высоту подходящей звезды с помощью секстанта или проходя звезды по меридиану с помощью транзитного инструмента. [37]

Для определения абсолютного времени продолжали использоваться лунные затмения. Другие предложенные методы включали:

Лунные расстояния [ править ]

Лунное расстояние - это угол между подходящей звездой и луной. Пунктирными линиями показаны расстояния между Альдебараном и луной на расстоянии 5 часов друг от друга. Луна не в масштабе.

Это самое раннее предложение, которое было впервые предложено в письме Америго Веспуччи со ссылкой на наблюдения, которые он сделал в 1499 году. [38] [39] Метод был опубликован Иоганном Вернером в 1514 году [40] и подробно обсуждался Петрусом Апианусом в 1524. [41] методзависит от движения Луны относительно «неподвижных» звезд, которое совершает полный оборот на 360 ° в среднем за 27,3 дня (лунный месяц), что дает наблюдаемое движение чуть более 0,5 ° / час. Таким образом, требуется точное измерение угла, поскольку разница в 2 угловые минуты (1/30 °) угла между луной и выбранной звездой соответствует разнице в долготе в 1 ° - 60 морских миль на экваторе. [42]Для этого метода также требовались точные таблицы, которые было сложно построить, поскольку они должны были учитывать параллакс и различные источники неравномерности орбиты Луны. В начале 16 века ни измерительные приборы, ни астрономические таблицы не были достаточно точными. Попытка Веспуччи использовать этот метод поместила его на 82 ° к западу от Кадиса, тогда как на самом деле он находился менее чем в 40 ° к западу от Кадиса, на северном побережье Бразилии. [38]

Спутники Юпитера [ править ]

В 1612 году, определив орбитальные периоды четырех самых ярких спутников Юпитера ( Ио, Европа, Ганимед и Каллисто ), Галилей предположил, что с достаточно точным знанием их орбит можно было бы использовать их положения в качестве универсальных часов, что сделало бы возможным определение долгота. Он работал над этой проблемой время от времени до конца своей жизни.

Для этого метода потребовался телескоп, так как луны не видны невооруженным глазом. Для использования в морской навигации Галилей предложил Celatone , устройство в виде шлема с телескопом, установленным так, чтобы приспособиться к движению наблюдателя на корабле. [43] Позже это было заменено идеей пары вложенных полусферических раковин, разделенных масляной ванной. Это обеспечит платформу, которая позволит наблюдателю оставаться в неподвижном состоянии, когда корабль катится под ним, как платформа на шарнире . Чтобы обеспечить определение времени по положениям наблюдаемых лун, Jovilabeбыл предложен - это был аналоговый компьютер, который вычислял время по позициям и получил свое название от сходства с астролябией . [44] Практические проблемы были серьезными, и этот метод никогда не использовался в море.

На суше этот метод оказался полезным и точным. Ранним примером было измерение долготы места бывшей обсерватории Тихо Браге на острове Хвен . Жан Пикар на Хвене и Кассини в Париже проводил наблюдения в 1671 и 1672 годах и получил значение 42 минуты 10 секунд (время) к востоку от Парижа, что соответствует 10 ° 32 '30 дюймов, примерно 12 угловым минутам (1/5 °). ) выше современного значения. [45]

Аппульсы и затмения [ править ]

Два предложенных метода зависят от относительного движения Луны и звезды или планеты. Парад планет является наименее очевидным , расстоянием между двумя объектами, затенение происходит , когда звезда или планета проходит позади Луны - по существу типа затмения. Время любого из этих событий можно использовать в качестве меры абсолютного времени так же, как и в случае лунного затмения. Эдмонд Галлей описал использование этого метода для определения долготы Баласора , используя наблюдения звезды Альдебаран (Бычий глаз) в 1680 году с ошибкой чуть более половины градуса. [46] Он опубликовал более подробное описание этого метода в 1717 году. [47]Определение долготы с использованием покрытия планеты Юпитер было описано Джеймсом Паундом в 1714 году [48].

Хронометры [ править ]

Первой, кто предложил путешествовать с часами для определения долготы, в 1530 году была Гемма Фризиус , врач, математик, картограф, философ и приборостроитель из Нидерландов. Часы будут установлены на местное время отправной точки, долгота которой известна, а долгота любого другого места может быть определена путем сравнения местного времени с часами. [49] [50] : 259 Хотя этот метод совершенно надежен и частично стимулировался недавним улучшением точности механических часов, он все же требует гораздо более точного хронометража, чем это было во времена Фризиуса. Термин « хронометр» не использовался до следующего столетия [51].и прошло более двух столетий, прежде чем этот метод стал стандартным для определения долготы в море. [52]

Магнитное склонение [ править ]

Этот метод основан на наблюдении, что стрелка компаса обычно не указывает точно на север. Угол между истинным севером и направлением стрелки компаса (магнитный север) называется магнитным склонением или вариацией, и его значение варьируется от места к месту. Некоторые авторы предложили использовать величину магнитного склонения для определения долготы. Меркатор предположил, что северный магнитный полюс был островом на долготе Азорских островов, где магнитное склонение в то время было близко к нулю. Эти идеи были поддержаны Мишелем Куанье в его Морской инструкции . [50]

Галлей провел обширные исследования магнитного склонения во время своих путешествий на розовом Paramour . Он опубликовал первую карту, показывающую изогонические линии - линии равного магнитного склонения - в 1701 году. [53] Одна из целей карты заключалась в помощи в определении долготы, но в конечном итоге этот метод потерпел неудачу, поскольку изменения в магнитном склонении с течением времени показали слишком большой и слишком ненадежный, чтобы служить основой для навигации.

Земля и море [ править ]

Современная контурная карта (синяя), наложенная на карту Германа Молля. Карта мира 1719 года. Южная часть Южной Америки на карте Молла намного западнее, но западное побережье Америки обычно находится в пределах 3 ° долготы.

Измерения долготы на суше и на море дополняли друг друга. Как указывал Эдмонд Галлей в 1717 году: «Но поскольку нет нужды спрашивать, на какой именно долготе находится корабль, то когда время порта, к которому он направлен, еще неизвестно, было бы желательно, чтобы князья земли заставляют проводить такие наблюдения в портах и ​​на основных головах их владений, каждый для своего, чтобы раз и навсегда установить истинные границы суши и моря ". [47] Но определение долготы на суше и на море не развивалось параллельно.

На суше в период от развития телескопов и маятниковых часов до середины 18 века наблюдалось неуклонное увеличение количества мест, долгота которых была определена с разумной точностью, часто с ошибками менее градуса и почти всегда в пределах 2–3 °. К 1720-м годам ошибки стабильно составляли менее 1 °. [54]

На море в тот же период ситуация была совсем другой. Две проблемы оказались неразрешимыми. Во-первых, необходимость немедленных результатов. На суше астроном, скажем, в Кембридже, штат Массачусетс, может дождаться следующего лунного затмения, которое будет видно как в Кембридже, так и в Лондоне; установить маятниковые часы на местное время за несколько дней до затмения; время событий затмения; отправить детали через Атлантику и ждать недели или месяцы, чтобы сравнить результаты с результатами лондонского коллеги, сделавшего аналогичные наблюдения; рассчитать долготу Кембриджа; затем отправьте результаты для публикации, что может произойти через год или два после затмения. [55]А если в Кембридже или Лондоне не будет видимости из-за облаков, дождитесь следующего затмения. Морскому штурману нужны были результаты быстро. Вторая проблема - это морская среда. Провести точные наблюдения на волнах океана намного сложнее, чем на суше, и маятниковые часы в этих условиях не работают. Таким образом, долготу в море можно было оценить только с помощью точного счисления (DR) - с использованием оценок скорости и курса из известной исходной позиции - в то время, когда определение долготы на суше становилось все более точным.

Во избежание проблем, связанных с отсутствием точного определения своего местоположения, навигаторы по возможности полагались на свои знания о широте. Они будут плыть до широты пункта назначения, повернуть к пункту назначения и следовать по линии постоянной широты. Это называлось бегом на запад ( в противном случае - на запад). [56] Это помешало кораблю выбрать самый прямой маршрут ( большой круг ) или маршрут с наиболее благоприятными ветрами и течениями, что продлило плавание на дни или даже недели. Это увеличивало вероятность нехватки пайков [57], что могло привести к ухудшению здоровья или даже смерти членов экипажа из-за цинги. или голод, что чревато риском для корабля.

В апреле 1741 года произошла известная ошибка определения долготы, имевшая катастрофические последствия. Джордж Энсон , командующий HMS  Centurion , огибал мыс Горн.с востока на запад. Полагая, что миновал мыс, он направился на север только для того, чтобы найти землю прямо впереди. Особенно сильное восточное течение привело его к востоку от позиции DR, и ему пришлось вернуться на западный курс в течение нескольких дней. Наконец, миновав Рог, он направился на север к Хуану Фернандесу, чтобы взять припасы и помочь своей команде, многие из которых были больны цингой. Достигнув широты Хуана Фернандеса, он не знал, находится ли остров на востоке или на западе, и провел 10 дней в плавании сначала на восток, а затем на запад, прежде чем наконец достиг острова. За это время от цинги умерло более половины экипажа корабля. [35] [58]

Правительственные инициативы [ править ]

В ответ на проблемы навигации ряд европейских морских держав предложили призы за метод определения долготы в море. Испания была первой, предложившей награду за решение в 1567 году, а в 1598 году она была увеличена до постоянной пенсии. В начале 17 века Голландия предложила 30 000 флоринов. Ни один из этих призов не дал решения. [59] : 9

Карта Франции, представленная Академии в 1684 году, показывает контур предыдущей карты (Sanson, светлый контур) по сравнению с новым обзором (более жирный, затемненный контур).

Во второй половине 17 века были основаны две обсерватории, одна в Париже, а другая в Лондоне. Парижская обсерватория была первой, основанной как ответвление Французской Академии наук в 1667 году. Здание обсерватории к югу от Парижа было завершено в 1672 году. [60] Среди первых астрономов были Жан Пикар , Кристиан Гюйгенс и Доминик. Кассини . [61] : 165–177 Обсерватория не была создана для какого-либо конкретного проекта, но вскоре была вовлечена в исследование Франции, которое привело (после многих задержек из-за войн и недоброжелательных министерств) к первой карте Франции Академии в 1744 году. В опросе использовалась комбинация триангуляции.и астрономические наблюдения со спутниками Юпитера, используемыми для определения долготы. К 1684 году было получено достаточно данных, чтобы показать, что предыдущие карты Франции имели большую ошибку долготы, показывающую Атлантическое побережье слишком далеко к западу. На самом деле Франция оказалась значительно меньше, чем считалось ранее. [62] [63]

Лондонская обсерватория в Гринвиче была создана несколькими годами позже, в 1675 году, и была создана специально для решения проблемы долготы. [64] Джону Флэмстиду , первому королевскому астроному было дано указание «с величайшей тщательностью и усердием исправлять таблицы движений небес и положений неподвижных звезд, чтобы выяснить так много всего. -желаемая долгота мест для совершенствования искусства мореплавания ». [65] : 268 [29] Первоначальная работа заключалась в каталогизации звезд и их положения, и Флемстид создал каталог из 3310 звезд, который лег в основу будущей работы [65] : 277 .

Каталог Флемстида был важен, но сам по себе не предлагал решения. В 1714 году британский парламент принял «Акт о предоставлении публичной награды для такого человека или лиц, которые откроют долготу в море», и учредил Правление для управления наградой. Награды зависели от точности метода: от 10 000 фунтов стерлингов за точность в пределах одного градуса широты (60 морских миль на экваторе) до 20 000 фунтов стерлингов за точность в пределах половины градуса. [59] : 9

Этот приз со временем привел к двум работоспособным решениям. Во-первых, это лунные расстояния, которые требовали внимательного наблюдения, точных таблиц и довольно объемных вычислений. Тобиас Майер составил таблицы, основанные на его собственных наблюдениях за Луной, и представил их Правлению в 1755 году. Было обнаружено, что эти наблюдения дают требуемую точность, хотя требуемые длительные вычисления (до четырех часов) были препятствием для повседневного использования. . Вдова Майера в свое время получила награду от Совета. [66] Невил Маскелайн, недавно назначенный Королевский астроном, входивший в Совет по долготе, начал с таблиц Майера и после своих собственных экспериментов в море, опробовавших метод лунного расстояния, предложил для этой цели ежегодную публикацию предварительно рассчитанных прогнозов лунного расстояния в официальном морском альманахе. поиска долготы в море. С большим энтузиазмом относясь к методу лунного расстояния, Маскелайн и его команда компьютероввесь 1766 год лихорадочно работал, готовя таблицы для нового морского альманаха и астрономических эфемерид. Впервые опубликованный с данными за 1767 год, он включал ежедневные таблицы положений Солнца, Луны и планет и другие астрономические данные, а также таблицы лунных расстояний с указанием расстояния Луны от Солнца и девяти звезд, подходящих для лунные наблюдения (десять звезд за первые несколько лет). [67] [68] [69] Позже это издание стало стандартным альманахом для моряков всего мира. Поскольку он был основан на Королевской обсерватории, столетие спустя он способствовал международному принятию Гринвичского меридиана в качестве международного стандарта.

Хронометр Джереми Такера .

Второй метод - использование хронометра . Многие, в том числе Исаак Ньютон, были пессимистичны по поводу того, что часы требуемой точности когда-либо могут быть созданы. Половина градуса долготы эквивалентна двум минутам времени, поэтому требуемая точность составляет несколько секунд в день. В то время не было часов, которые могли бы приблизиться к такому точному времени в условиях движущегося корабля. Джон Харрисон , плотник и часовщик из Йоркшира, верил, что это возможно, и потратил более трех десятилетий, доказывая это. [59] : 14-27

Харрисон построил пять хронометров, два из которых были испытаны в море. Его первый, H-1, не проходил испытания в условиях, требуемых Советом по долготе. Вместо этого Адмиралтейство потребовало, чтобы он поехал в Лиссабон и обратно. Он потерял значительное время на обратном пути, но отлично показал себя на обратном пути, что не входило в официальные испытания. Перфекционист из Харрисона помешал ему отправить его на требуемое испытание в Вест-Индию (и в любом случае он считался слишком большим и непрактичным для использования в служебных целях). Вместо этого он приступил к постройке H-2. Этот хронометр никогда не выходил в море, за ним сразу же последовал H-3. При строительстве Н-3Харрисон понял, что потеря времени H-1 во время выхода из Лиссабона была вызвана тем, что механизм терял время каждый раз, когда корабль появлялся во время лавирования Ла-Манша. Харрисон произвел H-4 с совершенно другим механизмом, который прошел морские испытания и удовлетворял всем требованиям для получения премии Longitude Prize. Тем не менее, он не был награжден премией Правлением и был вынужден бороться за свою награду, наконец, получив выплату в 1773 году, после вмешательства парламента [59] : 26 .

Французы также очень интересовались проблемой долготы, и Академия изучила предложения, а также предложила денежные призы, особенно после 1748 года. [70] : 160 Первоначально в экспертах доминировал астроном Пьер Бугер, который был против идеи хронометров. , но после его смерти в 1758 году рассматривались как астрономический, так и механический подходы. Доминировали два часовщика: Фердинанд Берту и Пьер Ле Руа . Между 1767 и 1772 годами состоялись четыре ходовых испытания, на которых оценивались расстояния до Луны, а также различные хронометры. Результаты для обоих подходов неуклонно улучшались по мере продолжения испытаний, и оба метода были сочтены подходящими для использования в навигации. [70] :163–174

Лунные расстояния против хронометров [ править ]

Хотя и хронометры, и лунные расстояния оказались практичными методами определения долготы, прошло некоторое время, прежде чем они стали широко использоваться. В первые годы хронометры были очень дорогими, а вычисления лунных расстояний по-прежнему были сложными и требовали много времени, несмотря на работу Маскелайна по их упрощению. Оба метода изначально использовались в основном в специализированных научных и изыскательских рейсах. Судя по судовым журналам и руководствам по навигации, обычные мореплаватели начали использовать расстояние до Луны в 1780-х годах, а после 1790 года стали обычным явлением [71].

Хотя хронометры могут работать в условиях корабля в море, они могут быть уязвимы в более суровых условиях наземной разведки и съемки, например, на северо-западе Америки, а лунные расстояния были основным методом, используемым геодезистами, такими как Дэвид Томпсон . [72] В период с января по май 1793 года он провел 34 наблюдения в Камберленд-Хаус, Саскачеван , получив среднее значение 102 ° 12 'з.д., примерно в 2' (2,2 км) к востоку от современного значения. [73] Для каждого из 34 наблюдений потребовалось бы около 3 часов вычислений. Эти вычисления лунных расстояний стали значительно проще в 1805 году с публикацией таблиц с использованием метода Хаверсина Йозефом де Мендоса-и-Риос . [74]

Преимущество использования хронометров состояло в том, что, хотя астрономические наблюдения все еще были необходимы для установления местного времени, наблюдения были более простыми и менее требовательными к точности. После того, как было установлено местное время и внесены все необходимые поправки в хронометр, вычисление долготы стало несложным. Недостаток стоимости постепенно уменьшался, поскольку хронометры стали производиться в большом количестве. Используемые хронометры не принадлежали Харрисону. Другие производители, в частности Томас Эрншоу , разработавший пружинный спусковой механизм [75], упростили конструкцию и производство хронометров. Поскольку хронометры стали более доступными и надежными, они, как правило, вытеснили метод лунного расстояния между 1800-1850 годами.

Карта 1814 года, показывающая часть Южной Австралии, включая Порт-Линкольн. На основе обзора Флиндерса 1801-1802 гг.

Хронометры нужно было периодически проверять и сбрасывать. Во время коротких путешествий между местами с известной долготой это не было проблемой. Для более длительных путешествий, особенно для разведки и исследования, астрономические методы продолжали иметь значение. Примером того, как хронометры и луны дополняли друг друга в геодезической работе, является кругосветное плавание Мэтью Флиндерса над Австралией в 1801-1803 годах. Изучая южное побережье, Флиндерс начал с пролива Кинг-Джордж , известного места из более ранней разведки Джорджа Ванкувера . Он проследовал вдоль южного побережья, используя хронометры для определения долготы объектов по пути. Прибыв в бухту, он назвал Порт-Линкольн., он установил береговую обсерваторию и определил долготу на основе тридцати наборов лунных расстояний. Затем он определил ошибку хронометра и пересчитал все долготы промежуточных местоположений. [76]

Корабли часто имели более одного хронометра. Два из них обеспечивали двойное модульное резервирование , позволяя выполнять резервное копирование, если один из них перестал работать, но не позволяли исправлять ошибки, если два отображали разное время, поскольку в случае противоречия между двумя хронометрами было бы невозможно узнать, какой из них был неправильным. ( обнаружение ошибок будет таким же, как при наличии только одного хронометра и периодической его проверки: каждый день в полдень против точного счета ). Три хронометра обеспечивают тройное модульное резервирование , что позволяет исправлять ошибки.если один из трех был неправильным, пилот взял бы среднее из двух с более близкими показаниями (средний голос точности). На этот счет есть старая пословица: «Никогда не выходите в море с двумя хронометрами; возьмите один или три». [77] На некоторых судах было более трех хронометров - например, на HMS Beagle было 22 хронометра . [78]

К 1850 году подавляющее большинство океанских мореплавателей во всем мире перестали использовать метод лунных расстояний. Тем не менее, опытные навигаторы продолжали изучать Луны вплоть до 1905 года, хотя для большинства это было учебным упражнением, поскольку они требовались для получения определенных лицензий. Литтлхейлз отмечал в 1909 году: «Таблицы лунных расстояний были исключены из Connaissance des Temps за 1905 год после того, как они сохраняли свое место во французских официальных эфемеридах в течение 131 года; и из Британского морского альманаха за 1907 год, после того, как они были представлены ежегодно, начиная с 1767 года, когда были опубликованы таблицы Маскелина ». [79]

Землеустройство и телеграфия [ править ]

При съемке на суше по-прежнему использовались триангуляционные и астрономические методы, к которым было добавлено использование хронометров, как только они стали доступны. Раннее использование хронометров в землеустроительных сообщил Симеон Борден в своем исследовании Массачусетс в 1846. Проверив Боудич значение «s для долготы State House в Бостоне он определил долготу первой Конгрегационалистской церкви в Питсфилде , транспортирование 38 хронометров на 13 экскурсиях между двумя локациями. [80] Хронометры также перевозились на гораздо большие расстояния. Например, Обследование побережья США.организовал экспедиции в 1849 и 1855 годах, в ходе которых между Ливерпулем и Бостоном было отправлено в общей сложности более 200 хронометров не для навигации, а для получения более точного определения долготы обсерватории в Кембридже, штат Массачусетс , и, таким образом, для закрепления обзора США. к гринвичскому меридиану. [81] : 5

Первые рабочие телеграфы были установлены в Великобритании Уитстоном и Куком в 1839 году, а в США - Морсом в 1844 году. Идея использования телеграфа для передачи сигнала времени для определения долготы была предложена Морсу Франсуа Араго в 1837 году [82]. ] и первая проверка этой идеи была проведена капитаном ВМС США Уилксом в 1844 году над линией Морса между Вашингтоном и Балтимором. Два хронометра были синхронизированы и доставлены в два телеграфа для проверки и проверки точности передачи времени. [83]

Вскоре этот метод стал применяться на практике для определения долготы, в частности, в Службе береговой службы США, а также на все большие и большие расстояния по мере распространения телеграфной сети по Северной Америке. Было решено множество технических проблем. Первоначально операторы отправляли сигналы вручную и отслеживали щелчки на линии и сравнивали их с тактами часов, оценивая доли секунды. В 1849 году для автоматизации этого процесса были введены часы с размыканием цепи и ручные самописцы, что привело к значительному повышению как точности, так и производительности. [84] : 318–330 [85] : 98–107

Телеграфная сеть долготы в США и восточной Канаде, 1896 г. Данные Schott (1897 г.). [86] Пунктирными линиями показаны две трансатлантические телеграфные связи с Европой.

Большое расширение «телеграфной сети долготы» было связано с успешным завершением трансатлантического телеграфного кабеля между юго-западом Ирландии и Новой Шотландией в 1866 году. [81] Кабель из Бреста во Франции в Даксбери, штат Массачусетс, был завершен в 1870 году и дал возможность проверить результаты другим маршрутом. За это время были улучшены наземные части сети, включая устранение повторителей. Сравнение разницы между Гринвичем и Кембриджем, штат Массачусетс, показало разницу между измерением времени 0,01 секунды с вероятной ошибкой ± 0,04 секунды, что эквивалентно 45 футам. [85] : 175 Подводя итоги сетки 1897 года, Чарльз Шоттпредставил таблицу основных местоположений на всей территории Соединенных Штатов, местоположение которых было определено телеграфией, с датами, парами и вероятной ошибкой. [86] [87] Сеть была расширена на северо-запад Америки с телеграфной связью с Аляской и западной Канадой. Телеграфные связи между Доусон-Сити , Юконом, Форт-Эгберт , Аляской, Сиэтлом и Ванкувером использовались для двойного определения положения 141-го меридиана, где он пересекал реку Юкон, и, таким образом, обеспечения отправной точки для обзора границы. между США и Канадой на север и юг в 1906-1908 гг. [88] [89]

Фрагмент морской карты Пайты , Перу, показывающий телеграфное определение долготы, сделанное в 1884 году [90]

Военно-морской флот США расширил сеть на Вест-Индию, а также в Центральную и Южную Америку в четырех экспедициях в 1874-90 гг. Одна серия наблюдений связала Ки-Уэст , Флорида, с Вест-Индией и Панама-Сити . [91] Второй крытый объект находится в Бразилии и Аргентине , а также связан с Гринвичем через Лиссабон . [92] Третий маршрут пролегал из Галвестона, штат Техас, через Мексику и Центральную Америку, включая Панаму, и далее в Перу и Чили, соединяясь с Аргентиной через Кордову . [90]Четвертый добавил точки в Мексике, Центральной Америке и Вест-Индии, а также расширил сеть до Кюрасао и Венесуэлы . [93]

К востоку от Гринвича телеграфные определения долготы были сделаны для местоположений в Египте, включая Суэц, в рамках наблюдений за прохождением Венеры 1874 года под руководством сэра Джорджа Эйри , британского королевского астронома . [94] [95] Телеграфные наблюдения, сделанные в рамках Великой тригонометрической съемки Индии, включая Мадрас , были связаны с Аденом и Суэцем в 1877 году. [96] [95] В 1875 году долгота Владивостока в Восточной Сибири была определена телеграфная связь с Санкт-Петербургом. Военно-морской флот США использовал Суэц, Мадрас и Владивосток в качестве опорных пунктов для цепочки определений, сделанных в 1881-1818 гг., Которая простиралась через Японию , Китай , Филиппины и Сингапур . [97]

Телеграфная сеть обошла земной шар в 1902 году, соединив Австралию и Новую Зеландию с Канадой через All Red Line . Это позволило дважды определить долготы с востока и запада, которые согласовывались в пределах одной угловой секунды (1/15 секунды времени). [98]

Телеграфная сеть долготы была менее важна в Западной Европе, которая уже была в основном детально исследована с помощью триангуляции и астрономических наблюдений. Но «американский метод» использовался в Европе, например, в серии измерений для определения разницы долготы между обсерваториями Гринвича и Парижа с большей точностью, чем это было возможно ранее. [99]

Беспроводные методы [ править ]

Маркони получил патент на беспроводной телеграф в 1897 году. [100] Вскоре стала очевидна возможность использования беспроводных сигналов времени для определения долготы. [101]

Беспроводная телеграфия использовалась для расширения и уточнения телеграфной сети долготы, обеспечивая потенциально большую точность и достигая мест, которые не были подключены к проводной телеграфной сети. Первым делом было установлено, что между Потсдамом и Брокеном в Германии, на расстоянии около 100 миль, в 1906 году. [102] В 1911 году французы определили разницу долготы между Парижем и Бизертой в Тунисе, на расстоянии 920 миль, и 1913-14 гг. Между Парижем и Вашингтоном было принято трансатлантическое соглашение . [103]

Первые беспроводные сигналы времени для использования кораблями в море начались в 1907 году из Галифакса, Новая Шотландия . [104] Сигналы времени передавались с Эйфелевой башни в Париже, начиная с 1910 года. [105] Эти сигналы позволяли навигаторам часто проверять и настраивать свои хронометры. [106] [107] Международная конференция 1912 года распределила время для различных беспроводных станций по всему миру для передачи своих сигналов, что позволило обеспечить практически всемирное покрытие без помех между станциями. [105] Беспроводные сигналы времени также использовались наземными наблюдателями в полевых условиях, в частности геодезистами и исследователями. [108]

Радионавигационные системы стали широко использоваться после Второй мировой войны . Было разработано несколько систем, включая систему Decca Navigator , береговую охрану США LORAN-C , международную систему Omega , а также советские Alpha и CHAYKA . Все системы зависели от передач от стационарных навигационных маяков. Судовой приемник рассчитал местоположение судна по этим сообщениям. [109] Эти системы были первыми, которые позволяли осуществлять точную навигацию, когда астрономические наблюдения не могли проводиться из-за плохой видимости, и стали общепринятым методом коммерческого судоходства до появленияспутниковые навигационные системы в начале 1990-х гг.

В 1908 году Николас Тесла предсказал: «В густом тумане или в темноте ночи, без компаса, других инструментов ориентации или часов, можно будет направить судно по кратчайшему или ортодромному пути, чтобы мгновенно прочитать широта и долгота, час, расстояние от любой точки, а также истинная скорость и направление движения ". [110] Его предсказание было выполнено частично с помощью радионавигационных систем и полностью с помощью современных компьютерных систем, основанных на GPS .

См. Также [ править ]

  • История нулевых меридианов
  • Геодезия

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Roller, Duane W. (2010). География Эратосфена. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. С. 25–26. ISBN 978-1400832217. Проверено 17 апреля 2020 .
  2. ^ a b Дикс, DR (1953). Гиппарх: критическое издание дошедшего до нас материала для его жизни и работ (доктор философии). Биркбек-колледж Лондонского университета.
  3. ^ Хоффман, Сюзанна М. (2016). «Как время служило для измерения географического положения со времен эллинизма». В «Ариас» - Элиза Фелиситас; Комбринк, Людвиг; Габор, Павел; Хохенкерк, Екатерина; Зайдельманн, П. Кеннет (ред.). Наука времени . Труды по астрофизике и космической науке. 50 . Springer International. С. 25–36. DOI : 10.1007 / 978-3-319-59909-0_4 . ISBN 978-3-319-59908-3.
  4. ^ a b Бенбери, EH (1879). История древней географии . 2 . Лондон: Джон Мюррей.
  5. ^ Снайдер, Джон П. (1987). Картографические проекции - рабочее руководство . Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США.
  6. ^ Mittenhuber, Флориан (2010). «Традиция текстов и карт в географии Птолемея». В Джонс, Александр (ред.). Птолемей в перспективе: использование и критика его работ от античности до девятнадцатого века . Архимед. 23 . Дордрехт: Спрингер. стр.  95 -119. DOI : 10.1007 / 978-90-481-2788-7_4 . ISBN 978-90-481-2787-0.
  7. ^ Щеглов, Дмитрий А. (2016). «Возвращение к ошибке в долготе в географии Птолемея». Картографический журнал . 53 (1): 3–14. DOI : 10.1179 / 1743277414Y.0000000098 . S2CID 129864284 . 
  8. Перейти ↑ Russo, Lucio (2013). «Долготы Птолемея и измерение окружности Земли Эратосфеном» . Математика и механика сложных систем . 1 (1): 67–79. DOI : 10,2140 / memocs.2013.1.67 .
  9. ^ Берджесс, Эбенезер (1935). Перевод Сурья Сиддханты, учебника индуистской астрономии с примечаниями и приложением . Калькуттский университет. С. 45–48.
  10. ^ Ragep, F.Jamil (2010). «Исламская реакция на неточности Птолемея». В Джонс, А. (ред.). Птолемей в перспективе . Архимед. 23 . Дордрехт: Спрингер. DOI : 10.1007 / 978-90-481-2788-7 . ISBN 978-90-481-2788-7.
  11. ^ Тиббетс, Джеральд Р. (1992). «Начало картографической традиции» (PDF) . В Harley, JB; Вудворд, Дэвид (ред.). История картографии Vol. 2 Картография в традиционных исламских и южноазиатских обществах . Издательство Чикагского университета.
  12. ^ Саид, СС; Стивенсон, FR (1997). "Измерения солнечных и лунных затмений средневековыми мусульманскими астрономами, II: Наблюдения". Журнал истории астрономии . 28 (1): 29–48. Bibcode : 1997JHA .... 28 ... 29S . DOI : 10.1177 / 002182869702800103 . S2CID 117100760 . 
  13. ^ Стил, Джон Майкл (1998). Наблюдения и предсказания времени затмений астрономами в дотелескопический период (PhD). Даремский университет (Великобритания).
  14. ^ a b Мерсье, Раймонд П. (1992). «Геодезия» (PDF) . В Harley, JB; Вудворд, Дэвид (ред.). История картографии Vol. 2 Картография в традиционных исламских и южноазиатских обществах . Издательство Чикагского университета.
  15. ^ Райт, Джон Киртланд (1925). Географические знания времен крестовых походов: исследование по истории средневековой науки и традиций в Западной Европе . Нью-Йорк: Американское географическое общество.
  16. Перейти ↑ Darby, HC (1935). «Географические идеи преподобного Беды». Шотландский географический журнал . 51 (2): 84–89. DOI : 10.1080 / 00369223508734963 .
  17. ^ Фридман, Джон Блок (2000). Торговля, путешествия и исследования в средние века: энциклопедия . Taylor & Francis Ltd. стр. 495. ISBN 0-8153-2003-5.
  18. ^ a b c Райт, Джон Киртланд (1923). «Заметки о познании широты и долготы в средние века» . Исида . 5 (1). Bibcode : 1922nkll.book ..... W .
  19. ^ Бизли, C.Raymond (1901). На заре современной географии, т. I, Лондон, 1897 г .; История исследований и географической науки с конца девятого до середины тринадцатого века (ок. 900–1260 гг. Н. Э.) . Лондон: Джон Мюррей.
  20. ^ Лилли, Keith D. (2011). «Средневековая история географии: запущенное предприятие?». Диалоги в человеческой географии . 1 (2): 147–162. DOI : 10.1177 / 2043820611404459 . S2CID 128715649 . 
  21. ^ Готье Dalché, P. (2007). «Восприятие географии Птолемея (конец четырнадцатого - начало шестнадцатого века)». В Вудворде, Д. (ред.). История картографии, Том 3. Картография в европейском Возрождении, Часть 1 (PDF) . Чикаго: Издательство Чикагского университета. С. 285–364.
  22. ^ де Наваррете, Мартин Фернандес (1825). Coleccion de los viages y descubrimientos que hicieron por mar los Españoles, desde fines del siglo XV ...: con varias documentos inéditos Concerientes a la history de la marina castellana y de los establecimientos españoles en Indias, Tomo II . Мадрид: En la Imprenta Nacional. п. 272.
  23. ^ Пикеринг, Кит (1996). "Метод Колумба определения долготы: аналитическая точка зрения". Журнал навигации . 49 (1): 96–111. Bibcode : 1996JNav ... 49 ... 95P . DOI : 10.1017 / S037346330001314X .
  24. ^ Randles, WGL (1985). «Португальские и испанские попытки измерить долготу в 16 веке». Перспективы в астрономии . 28 (1): 235–241. Bibcode : 1985VA ..... 28..235R . DOI : 10.1016 / 0083-6656 (85) 90031-5 .
  25. Перейти ↑ Chapman, Allan (1976). «Практическая астрономия: основные инструменты и их использование в Королевской обсерватории». Перспективы в астрономии . 20 : 141–156. Bibcode : 1976 VA ..... 20..141C . DOI : 10.1016 / 0083-6656 (76) 90025-8 .
  26. ↑ Паннекук, Антон (1989). История астрономии . Курьерская корпорация. С. 259–276.
  27. ^ Ван Хелден, Альберт (1974). «Телескоп в семнадцатом веке». Исида . 65 (1): 38–58. DOI : 10.1086 / 351216 . JSTOR 228880 . 
  28. ^ Hog, Эрик (2009). «400 лет астрометрии: от Тихо Браге до Гиппаркоса». Экспериментальная астрономия . 25 (1): 225–240. Bibcode : 2009ExA .... 25..225H . DOI : 10.1007 / s10686-009-9156-7 . S2CID 121722096 . 
  29. ^ a b Перриман, Майкл (2012). «История астрометрии». Европейский физический журнал H . 37 (5): 745–792. arXiv : 1209.3563 . Bibcode : 2012EPJH ... 37..745P . DOI : 10.1140 / epjh / e2012-30039-4 . S2CID 119111979 . 
  30. Перейти ↑ Grimbergen, Kees (2004). Флетчер, Карен (ред.). Гюйгенс и развитие измерений времени . Титан - от открытия до встречи. Титан - от открытия к встрече . 1278 . ESTEC, Нордвейк, Нидерланды: Отдел публикаций ЕКА. С. 91–102. Bibcode : 2004ESASP1278 ... 91G . ISBN 92-9092-997-9.
  31. ^ Блюменталь, Аарон С .; Носоновский, Михаил (2020). «Трение и динамика Грани и Фолиота: как изобретение маятника сделало часы намного более точными» . Прикладная механика . 1 (2): 111–122. DOI : 10,3390 / applmech1020008 .
  32. ^ Гюйгенс, Христиан (1669). «Инструкция по использованию маятниковых часов для определения долготы в море» . Философские труды . 4 (47): 937–953. Bibcode : 1669RSPT .... 4..937.
  33. ^ Ховард, Николь (2008). «Маркетинговая долгота: часы, короли, придворные и Христиан Гюйгенс». Книжная история . 11 : 59–88. DOI : 10.1353 / bh.0.0011 . S2CID 161827238 . 
  34. Перейти ↑ Olmsted, JW (1960). «Путешествие Жана Ричера в Акадию в 1670 году: исследование отношений науки и мореплавания под руководством Кольбера». Труды Американского философского общества . 104 (6): 612–634. JSTOR 985537 . 
  35. ^ a b Гулд, RT (1935). «Джон Харрисон и его хронометристы». Зеркало моряка . 21 (2): 115–139. Bibcode : 1935jhht.book ..... G . DOI : 10.1080 / 00253359.1935.10658708 .
  36. ^ Нори, Джон Уильям (1805). Новое и полное воплощение практической навигации . Уильям Хезер: Уильям Хизер. п. 219.
  37. ^ Волластон, Фрэнсис (1793). «Описание транзитного круга для определения места прохождения небесных объектов по меридиану» . Философские труды . 83 : 133–153.
  38. ^ a b Цитируется по: Arciniegas, German (1955). Америго и новый мир. Жизнь и времена Америго Веспуччи . Нью-Йорк: Альфред А. Кнопф. п. 192.
  39. ^ Поль, Фредерик Юлиус (1966). Америго Веспуччи: пилот-майор . Нью-Йорк: Octagon Books. п. 80.
  40. ^ Вернер, Иоганн (1514). In hoc opere haec continentur Noua translatio primi libri Geographiae Cl. Птоломеи (на латыни). Нюрнберги: Иоанн Стучс.
  41. ^ Апиан, Петрус (1533). Cosmographicus liber Petri Apiani mathematici, iam denuo integritati restitutus per Gemmam Phrysium (на латыни). Ландсхут: vaeneunt in pingui gallina per Arnoldum Birckman.
  42. ^ Галлей, Эдмунд (1731). «Предложение метода определения долготы в море в пределах градуса или двадцати лиг» . Философские труды . 37 (417–426): 185–195.
  43. ^ Целатон
  44. ^ Jovilabe
  45. ^ Пикард, Жан (1729). "Путешествие в Уранибург или астрономические наблюдения в Даннемарке" . Mémoires de l'Académie Royale des Sciences (на французском языке). 7 (1): 223–264.
  46. ^ Галлей, Эдмунд (1682). «Отчет о некоторых очень важных наблюдениях, сделанных в Балласоре в Индии, которые помогли определить долготу этого места и исправили очень большие ошибки, сделанные некоторыми известными современными географами» . Философские коллекции Лондонского королевского общества . 5 (1): 124–126. DOI : 10,1098 / rscl.1682.0012 .
  47. ^ a b Галлей, Эдмунд (1717 г.). «Реклама астрономам о преимуществах, которые могут быть получены в результате наблюдения за частыми сближениями Луны с Гиадами в течение следующих трех следующих лет» . Философские труды . 30 (354): 692–694.
  48. ^ Паунд, Джеймс (1714). «Некоторые поздние любопытные астрономические наблюдения, сообщенные преподобным и узнавшим мистером Джеймсом Паундом, ректором Ванстеда» . Философские труды Лондонского королевского общества . 29 (347): 401–405.
  49. Перейти ↑ Pogo, A (1935). «Джемма Фризиус, его метод определения разницы долготы при транспортировке часов (1530 г.) и его трактат о триангуляции (1533 г.)». Исида . 22 (2): 469–506. DOI : 10.1086 / 346920 .
  50. ^ a b Meskens, Ad (1992). "Морские инструкции Мишеля Куанье". Зеркало моряка . 78 (3): 257–276. DOI : 10.1080 / 00253359.1992.10656406 .
  51. ^ Коберер, Вольфганг (2016). «О первом употреблении термина« хронометр » ». Зеркало моряка . 102 (2): 203–206. DOI : 10.1080 / 00253359.2016.1167400 . S2CID 164165009 . 
  52. ^ Гулд, Руперт Т (1921). «История хронометра» . Географический журнал . 57 (4): 253–268. DOI : 10.2307 / 1780557 . JSTOR 1780557 . 
  53. ^ Галлей, Эдм. (1701). Новая и правильная карта, показывающая вариации компаса в Западном и Южном океанах, наблюдаемые в 1700 году его командованием . Лондон: Маунт и Пейдж.
  54. ↑ См., Например, Порт-Ройял, Ямайка: Галлей, Эдмонд (1722 г.). «Наблюдения за лунным затмением 18 июня 1722 г. и долготой Порт-Рояля на Ямайке» . Философские труды . 32 (370–380): 235–236.; Буэнос-Айрес: Галлей, Эдм. (1722). «Долгота Буэнос-Айреса, определенная по наблюдениям, сделанным там Пером Фейле» . Философские труды . 32 (370–380): 2–4.Санта-Катарина, Бразилия: Легге, Эдвард; Этвелл, Джозеф (1743). "Отрывок из письма достопочтенного Эдварда Легжа, эсквайра; капитана FRS корабля его величества Северн, содержащего наблюдение лунного затмения 21 декабря 1740 года на острове Святой Катарины на побережье Бразилии " . Философские труды . 42 (462): 18–19.
  55. ^ Brattle, Tho .; Ходжсон, Дж. (1704 г.). "Отчет о некоторых затмениях Солнца и Луны, наблюдавшихся мистером То. Брэттлом в Кембридже, примерно в четырех милях от Бостона в Новой Англии, откуда на основе наблюдений определяется разница долготы между Кембриджем и Лондоном" одного из них в Лондоне » . Философские труды . 24 : 1630–1638.
  56. ^ Навигация и пилотирование Даттона , 12-е издание. GD Dunlap и HH Shufeldt, ред. Издательство военно-морского института 1972, ISBN 0-87021-163-3 
  57. ^ В продовольственных магазинах иссякали, экипаж будет помещен на рационычтобы продлить время с пищей Это именуемое дают экипажу голодному паек, короткое пособие или мелкий ордер .
  58. Перейти ↑ Somerville, Boyle (1934). Мировое путешествие командира Энсона . Лондон: Хайнеманн. С. 46–56.
  59. ^ a b c d Сигел, Джонатан Р. (2009). «Закон и долгота». Обзор закона Тулейна . 84 : 1–66.
  60. ^ Вольф, Чарльз (1902). Histoire de l'Observatoire de Paris de sa fondation à 1793 (на французском языке). Париж: Готье-Виллар.
  61. ^ Вольф, А. (1935). История науки, техники и философии: в XVI и XVII веках Том 1 . Лондон: Джордж Аллен и Анвин.
  62. ^ Галуа, Л. (1909). "L'Académie des Sciences et les Origines de la Carte de Cassini: Премьер-статья". Annales de Géographie (на французском языке). 18 (99): 193–204. DOI : 10,3406 / geo.1909.6695 . JSTOR 23436957 . 
  63. ^ Пикард, Жан; де ла Гир, Филипп (1729). "Pour la Carte de France corrigée sur les Observations de MM. Picard & de la Hire" . Mémoires de l'Académie des Sciences (на французском языке). 7 (7).
  64. ↑ Major, FG (2014). «Проблема долготы». Quo Vadis: Эволюция современной навигации: рост квантовых методов . Нью-Йорк: Спрингер. С. 113–129. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-8672-5_6 . ISBN 978-1-4614-8671-8.
  65. ^ a b Карпентер, Джеймс (1872 г.). «Гринвичская обсерватория» . Научно-популярное обозрение . 11 (42): 267–282.
  66. ^ Forbes, Эрик Грей (2006). «Лунные таблицы Тобиаса Майера». Анналы науки . 22 (2): 105–116. DOI : 10.1080 / 00033796600203075 . ISSN 0003-3790 . 
  67. ^ Морской альманаха и эфемериды астрономической, за 1767 год
  68. ^ "История Управления Морского Альманаха HM" . Управление морского альманаха HM. Архивировано из оригинала на 2007-06-30 . Проверено 31 июля 2007 .
  69. ^ «История морского альманаха» . Военно-морская обсерватория США. Архивировано из оригинала на 2007-04-05 . Проверено 31 июля 2007 .
  70. ^ a b Fauque, Danielle ME (2015). «Методы тестирования долготы во Франции середины восемнадцатого века». В Данне, Ричард; Хиггит, Ребекка (ред.). Навигационные предприятия в Европе и ее империях, 1730-1850 гг . Лондон: Palgrave Macmillan UK. С. 159–179. DOI : 10.1057 / 9781137520647_9 . ISBN 978-1-349-56744-7.
  71. ^ Весс, Джейн (2015). «Навигация и математика: совпадение на небесах?». В Данне, Ричард; Хиггит, Ребекка (ред.). Навигационные предприятия в Европе и ее империях, 1730-1850 гг . Лондон: Palgrave Macmillan UK. С. 201–222. DOI : 10.1057 / 9781137520647_11 . ISBN 978-1-349-56744-7.
  72. ^ Баун, Стивен Р. (2001). «Удивительный астроном великого северо-запада» . Мир Меркатора . 6 (2): 42.
  73. ^ Себерт, LM (1971). Определение долготы в Западной Канаде. Технический отчет №: 71-3 . Оттава: Отдел исследований и картирования, Министерство энергетики, горнодобывающей промышленности и ресурсов.Себерт дает 102 ° 16 'как долготу Камберленд-хауса, но старый Камберленд-хаус, который все еще использовался в то время, находился в 2 км к востоку, см .: «Провинциальный парк Камберленд-Хаус» . Исторические места Канады . Парки Канады . Проверено 21 августа 2020 .
  74. ^ де Мендоса Риос, Джозеф (1805). Полный сборник таблиц для навигации и морской астрономии . Т. Бенсли.
  75. ^ Бриттен, Фредерик Джеймс (1894). Бывшие часовщики и их работа . Лондон: E. & FN Spon. С. 271–274.
  76. ^ Ричи, GS (1967). Карта Адмиралтейства . Лондон: Холлис и Картер. С. 76–79.
  77. ^ Брукс, Фредерик Дж. (1995) [1975]. Мифический человеко-месяц . Эддисон-Уэсли. п. 64 . ISBN 0-201-83595-9.
  78. ^ Р. Фицрой. «Том II: Труды Второй экспедиции» . п. 18.
  79. ^ LITTLEHALES, GW (1909). «Уменьшение лунного расстояния для определения времени и долготы в» . Бюллетень Американского географического общества . 41 (2): 83–86. DOI : 10.2307 / 200792 . JSTOR 200792 . 
  80. ^ Пейн, Роберт Трит; Борден, Симеон (1846). «Отчет о тригонометрическом исследовании Массачусетса, проведенном Симеоном Борденом, эсквайром, со сравнением его результатов с результатами, полученными из астрономических наблюдений, Роберт Трит Пейн, эсквайр, переданный г-ном Борденом» . Труды Американского философского общества . 9 (1): 33–91. DOI : 10.2307 / 1005341 . JSTOR 1005341 . 
  81. ^ a b Гулд, Бенджамин Апторп (1869). Трансатлантическая долгота, определенная экспедицией по исследованию побережья в 1866 году: отчет суперинтенданту службы исследования побережья США . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт.
  82. ^ Уокер, Sears C (1850). «Отчет об опыте береговой службы в отношении телеграфных операций, определения долготы и т. Д.» . Американский журнал науки и искусства . 10 (28): 151–160.
  83. ^ Бриггс, Чарльз Фредерик; Маверик, Август (1858). История телеграфа и история Большого атлантического кабеля: полное описание начала, прогресса и окончательного успеха этого предприятия: общая история наземных и океанических телеграфов: описания телеграфных аппаратов и биографические очерки Основные лица, связанные с большим делом . Нью-Йорк: Радд и Карлтон.
  84. ^ Лумис, Элиас (1856). Недавний прогресс астрономии, особенно в Соединенных Штатах. Третье издание . Нью-Йорк: Харпер и братья.
  85. ^ a b Стахурски, Ричард (2009). Долгота по проводам: в поисках Северной Америки . Колумбия: Университет Южной Каролины Press. ISBN 978-1-57003-801-3.
  86. ^ a b Schott, Чарльз А. (1897). «Телеграфная сеть долготы Соединенных Штатов и ее связь с Европой, разработанная Береговой и геодезической службой между 1866 и 1896 годами». Астрономический журнал . 18 : 25–28. Bibcode : 1897AJ ..... 18 ... 25S . DOI : 10.1086 / 102749 .
  87. ^ Телеграфная сеть долготы Соединенных Штатов
  88. ^ Неллас, Дуглас Х. (1913). «Исследование и исследование 141-го меридиана, Аляска». Географический журнал . 41 (1): 48–56. JSTOR 1778488 . 
  89. ^ Nesham, EW (1927). «Демаркация границы Аляски» . Географический журнал . 69 (1): 49–59.
  90. ^ а б Дэвис, Чейлз Генри; Норрис, Джон Александр (1885). Телеграфное определение долготы в Мексике и Центральной Америке и на западном побережье Южной Америки: охват меридианов Вера-Крус; Гватемала; Ла Либертад; Сальвадор; Пайта; Лима; Арика; Вальпараисо; и Аргентинская национальная обсерватория в Кордове; с широтами нескольких прибрежных станций . Вашингтон: Гидрографическое управление США.
  91. ^ Грин, Фрэнсис Мэтьюз (1877). Отчет о телеграфном определении разностей долготы в Вест-Индии и Центральной Америке . Вашингтон: Гидрографическое управление США.
  92. ^ Грин, Фрэнсис Мэтьюз (1880). Телеграфное определение долготы на восточном побережье Южной Америки, охватывающее меридианы Лиссабона, Мадейры, Сент-Винсента, Пернамбуку, Баии, Рио-де-Жанейро, Монтевидео, Буэнос-Айреса и Пара, с широтой нескольких станций . Вашингтон: Гидрографическое управление США.
  93. ^ Норрис, Джон Александр; Лэрд, Чарльз; Холкомб, Джон HL; Гаррет, Ле Рой М. (1891). Телеграфное определение долготы в Мексике, Центральной Америке, Вест-Индии и на северном побережье Южной Америки, охватывающих меридианы Коацакоалькоса; Салина Круз; Ла Либертад; Сан-Хуан-дель-Сур; Святой Николай Моле; Порт Плата; Санто-Доминго; Кюрасао; и Ла-Гуайра с широтой нескольких станций . Вашингтон: Гидрографическое управление США.
  94. ^ Эйри, Джордж Бидделл (1881). Отчет о наблюдениях прохождения Венеры, 8 декабря 1874 г., выполненных под руководством британского правительства, и о сокращении наблюдений . Лондон: Канцелярия Ее Величества. С. 257–346.
  95. ^ a b Страхан, К. (1902). «Обзор Индии» . Профессиональные документы Корпуса королевских инженеров . 28 : 141–171.
  96. ^ Уокер, JT (1878). Общий отчет об операциях Великой тригонометрической съемки Индии в 1876-77 гг . Калькутта: Управление государственной типографии.
  97. ^ Грин, Фрэнсис Мэтьюз; Дэвис, Чарльз Генри; Норрис, Джон Александр (1883). Телеграфное определение долготы в Японии, Китае и Ост-Индии: охват меридианов Иокогамы, Нагасаки, Владивостока, Шанхая, Сямэнь, Гонконга, Манилы, мыса Сент-Джеймс, Сингапура, Батавии и Мадраса с широтой Несколько станций . Вашингтон: Гидрографическое управление США.
  98. ^ Стюарт, Р. Мелдрам (1924). «Доктор Отто Клотц» . Журнал Королевского астрономического общества Канады . 18 : 1–8.
  99. ^ Кершоу, Майкл (2014). « ' Шип в сторону европейской геодезии': измерение долготы между Парижем и Гринвичем электрическим телеграфом». Британский журнал истории науки . 47 (4): 637–660. DOI : 10.1017 / S0007087413000988 . ISSN 0007-0874 . JSTOR 43820533 . PMID 25546999 .   
  100. ^ Фахи, Джон Джозеф (1899). История беспроводной телеграфии, 1838-1899: Включая некоторые предложения без проводов для подводных телеграфов . Эдинбург и Лондон: Уиллаим Блэквуд и сыновья. С. 296–320.
  101. ^ Манро, Джон (1902). «Сигналы времени по беспроводной телеграфии» . Природа . 66 (1713): 416. Bibcode : 1902Natur..66..416M . DOI : 10.1038 / 066416d0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4021629 .  
  102. ^ Цитируется в: Baracchi, P. (1914). Холл, Т.С. (ред.). Австралийские долготы . Четырнадцатое собрание Австралийской ассоциации развития науки, Мельбурн, 1913 г., стр. 48–58. Страницу 56
  103. ^ Коуи, Джордж Д .; Экхардт, Энгельгардт Август (1924). Беспроводная долгота . Вашингтон: Типография правительства США. п. 1.
  104. Перейти ↑ Hutchinson, DL (1908). «Беспроводные сигналы времени из обсерватории Св. Иоанна канадской метеорологической службы» . Труды и сделки Королевского общества Канады . Сер. 3 т. 2: 153–154.
  105. ^ a b Локьер, Уильям Дж. С. (1913). "Международное время и погодные радиотелеграфные сигналы" . Природа . 91 (2263): 33–36. Bibcode : 1913Natur..91 ... 33L . DOI : 10.1038 / 091033b0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 3977506 .  
  106. ^ Циммерман, Артур Э. «Первые беспроводные сигналы времени для кораблей в море» (PDF) . antiquewireless.org . Antique Wireless Association . Проверено 9 июля 2020 .
  107. ^ Ломбарди, Майкл А., "Радиоуправляемые часы" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 07 февраля 2012 года . Проверено 30 октября 2007 .  (983 КБ) , Труды Международной конференции лабораторий стандартов 2003 г., 17 августа 2003 г.
  108. ^ Boulnois, PK; Астон, CJ (1924). "Полевые долготы по беспроводной связи". Географический журнал . 63 (4): 318–331. DOI : 10.2307 / 1781410 . JSTOR 1781410 . 
  109. ^ Пирс, JA (1946). «Знакомство с Лораном». Труды ИРЭ . 34 (5): 216–234. DOI : 10.1109 / JRPROC.1946.234564 . S2CID 20739091 . 
  110. ^ Тесла, Николас (1908). «Будущее беспроводного искусства». В Massie, Walter W .; Андерхилл, Чарльз Р. (ред.). Беспроводная телеграфия и телефония . Ван Норстранд. С. 67–71.

Внешние ссылки [ править ]

  • Коллекция Board of Longitude, Кембриджская цифровая библиотека
  • Сообщество NavList: посвящено истории, сохранению и практике традиционных методов навигации.
  • PBS Nova Online: Затерянные в море, в поисках долготы