實用的假想線

《儆醒！》雜誌駐英國通訊員報導

請看看世界地圖或地球儀。你留意到其上由縱橫交錯的線所構成的網絡嗎？無疑你不難認出地圖中央的橫線就是赤道。那麼其餘的線又如何呢？它們是什麼線？

這些線正是所謂的緯線和經線。緯線——地圖上的橫線——把地球表面與赤道等距的各地點連貫起來。經線——地圖上南北伸展的線——又稱子午線，則把地球兩極連接起來。也許你還記得在學校的地理課也學過這些知識。然而，這些線有什麼作用呢？怎樣發揮作用？它的起源又如何？

標示你身在何處

藉著這個縱橫交織的經緯網格，我們能夠通過兩個度數把地球表面的每個位置精確地標示出來，這兩個度數稱為坐標。例如，你可以在地圖上找著紐約市的坐標是北緯40°42』，西經74°0』，意即這個城市位於赤道以北40度42分，以及國際公認的本初子午線以西74度，所謂的本初子午線就是通過英國倫敦的自治市格林尼治的經線。a倘若在坐標上加上秒，那麼，甚至市內建築物的位置也能標示出來。例如，紐約市大會堂的坐標是北緯40°42』45」，西經74°0』23」。

這些線也有助我們計算距離。例如，一海里就等於兩條相距一分的緯線的垂直距離。既然地球極距離赤道為90度緯線，亦即5400分（90×60=5400），因此，一海里也就等於地球極至赤道5400分之一的距離。故此，一海里平均等於1.8532公里。

能夠把地上任何地點的精確位置標示出來無疑是大有價值的事情，對航海者來說尤其是一項恩物。若要使這個體系發揮功效，那麼，人們必須選出若干有參考性的地點。以赤道作為緯線讀數的基線無疑是合乎邏輯的選擇。可是，何以格林尼治會被選為本初子午線——計算東西方經度的基準——的所經地呢？事實上，人類發明在地圖上制定出這些假想線的整件事的始末到底是怎樣的呢？

假想線的歷史

早在公元前第二世紀，希臘天文學家喜帕恰斯運用假想線的概念，在地球表面上把不同地點的位置標示出來。他選擇在希臘的羅得島上畫出一條假定線，然後根據該假定線計算出東面或西面不同地區的位置。到了第二世紀，希臘天文學家克勞狄·托勒密發明了一套系統，他被譽為第一個採用類似現代系統的人。他所制定的緯線與赤道平衡，經線的起點則直通當時已知的西方世界的盡頭，亦即幸福島，現今則稱為加那利群島。

直至1884年，各國才達成協議要選定一條首要經線，以此作為基線，從而計算該線以東或以西各地點的方位。同年，41位來自25個國家的代表齊集哥倫比亞特區的華盛頓，以出席國際天文學家代表會議。理由是天文學家必須在本初子午線進行各種天文觀察，因此，會議代表認為這條基線應當通過一個設備優良的天文台。結果，大部分代表均贊成選出通過英國格林尼治的經線。

旅程及時區

事實上，以格林尼治作為本初子午線的所經地並非僅是巧合而已。早在18世紀，航海者在倫敦繁忙的港口揚帆出海時留意到，他們向西橫過大西洋時，太陽來到天頂的時間一天比一天遲。他們知道由於地球每24小時旋轉360度，因此，每小時之差表示當地從格林尼治又過了15度經線。由於這緣故，藉著採用格林尼治天文台主時計所定的時間，航海者能夠通過計算一下格林尼治及當地的時差，便得知他們處身海上的什麼位置。例如，倘若他們處身的地點的太陽在格林尼治時間下午3時30分才到了天頂（當地時間是正午12時），只需作點簡單的計算，便可知道他們正處身於格林尼治以西52.5度（15x3.5），亦即紐芬蘭東岸附近，倘若他們仍然沿著同一條緯線航行的話。

人若要留在同一條緯線上航行並不困難。多個世紀以來，北半球的海員留意到北極星彷彿停滯不動似的，但其他星體大部分每晚都移到不同的位置去。他們通過計算北極星離地平線上的高度，從而得知他們偏北或偏南了多少。在汪洋大海上，海員若留意到北極星保持在同一個高度，那麼，他們便知道自己正向東或向西航行了。

對英國來說，以格林尼治作為參考線的所經地也有其他優點。由於英國引進了鐵路服務，全國必需制定一套標準時間。一位抵達埃克塞特火車站的旅客打算乘搭上午11時33分的列車，卻發現這班車早在14分鐘前已離開了，這使他多麼失望！出了什麼問題呢？原來他採用了埃克塞特時間，但鐵路當局所採用的卻是倫敦時間。全國一致採納格林尼治標準時間遂解決了這個問題。

在美國，有關時間的問題更為棘手。不同的鐵路局採用不同的時間。這個情況促使有關當局在1883年為鐵路服務召開了一次通用時間會議。最後，有關當局決定把美國全境分為四個時區，每個時區伸展15度經線，每15度經線相當於一小時。在同一個時區內的所有市鎮必須採納一致的時間。

結果，這種分區制的安排獲得環球各國採納。全球被分為24個時區。這個體系的中心被定為零時區，範圍包括格林尼治子午線兩邊各71/2度。人若向東進發，他每進一個時區便要把手錶上的時間撥遲一小時。他若向西進發，每進一個時區便要把時間撥早一小時。

人若從格林尼治環繞地球半周，一個饒有趣味的現象便會產生。這條180度的子午線的兩邊時差是24小時。因此，該子午線成了國際日期變更線。為了適應國家疆界的劃分，國際日期變更線並非完全是直線。人若從這條子午線向西進發，他便失去一天。與此相反地，他若從這條子午線向東進發，他便多了一天。

仍然不可或缺

以往人們校準自己的時計，好與格林尼治的時間一致，以便在海上計算船隻位置的經度，這個方法已經過時了。其中涉及的一切程序被現代科技取而代之。無線電信標、雷達，以及國際電信服務能夠提供更準確的資料。然而，若要在地圖上把你身處的地點精確地標示出來，那些假想的緯線和經線仍然不可或缺、功不可沒。

［腳注］

［第20頁的附欄或圖片］

格林尼治標準時間

1675年，英王查理二世命人在現今屬於倫敦自治市格林尼治的地方興建「一座小規模的天文台」，「目的是測量某些地點的經度，以便改善航海及天文方面的活動。」因此，人們發明了兩個嶄新的時計，每個時計均有一枝4米長的鐘擺，能夠準確地測量地球的運轉情況。

皇家天文台的科學家不久便發現，地球的運轉情況並非等時線的，意即不是按著一個固定的速度運轉的。這是由於地球環繞太陽的軌道並非完全成圓形，加上地軸又是傾斜的。因此，全年當中的太陽日——從正午至另一天正午的時期——的長度也會有所變化。由於格林尼治時間繼續生效，人們可以計算出一天的平均時間有多長。

格林尼治標準時間的正午時間，就是太陽來到格林尼治經線上任何地點的天頂的時間。經線又稱子午線（拉丁文是梅里迪恩納斯，意思是一天的中央）。正午之前的時間稱為午前或上午（拉丁文是ante meridiem，略稱a.m.）；正午之後的時間稱為午後或下午（拉丁文是post meridiem，略稱p.m.）。

［圖片］

上圖：格林尼治皇家天文台。（右圖）卵石園子上的本初子午線

［第18頁的地圖］

（排版後的式樣，見出版物）

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