Imaginäre Linien — gut, daß es sie gibt

VON UNSEREM KORRESPONDENTEN IN GROSSBRITANNIEN

SEHEN wir uns einmal einen Globus oder eine Weltkarte aus der Nähe an. Fällt uns dabei nicht sofort das alles umspannende Netz vertikal und horizontal verlaufender Linien auf? Zweifellos bereitet es uns keine große Mühe, die horizontale Linie in der Kartenmitte als den Äquator auszumachen. Doch wie steht es mit den anderen Linien? Welche Bedeutung haben sie?

Das sind die geographischen Längen- und Breitenkreise. Die Breitenkreise oder Parallelkreise verlaufen horizontal und verbinden all die Punkte auf der Erdoberfläche, die den gleichen Abstand zum Äquator haben. Die Längenkreise oder Meridiane dagegen verlaufen von Norden nach Süden, das heißt von einem Pol zum anderen. Soviel wissen wir vielleicht noch aus dem Erdkundeunterricht. Worin besteht jedoch der Sinn und der Zweck dieser Einteilung? Wie funktioniert das System? Und wie nahm es seinen Anfang?

Ganz genau bestimmen, wo man sich befindet

Mit diesem Gitternetz von Längen- und Breitenkreisen läßt sich jeder Punkt auf der Erdoberfläche eindeutig lokalisieren, und zwar mißt man mit Hilfe der zwei sogenannten geographischen Koordinaten. New York beispielsweise findet man auf einer Karte 40 Grad 42 Minuten nördlicher Breite (40° 42’ N) und 74 Grad westlicher Länge (74° 0’ W), was bedeutet, daß die Stadt 40 Grad und 42 Minuten nördlich des Äquators und 74 Grad westlich des international anerkannten Nullmeridians liegt, also des Längenkreises, der durch den Londoner Stadtbezirk Greenwich verläuft.a Wenn man die Koordinaten bis auf die Sekunden bestimmt, kann man sogar die Lage einzelner Gebäude genau feststellen. Das Rathaus von New York steht dann zum Beispiel 40 Grad 42 Minuten 45 Sekunden nördlicher Breite (40° 42’ 45” N) und 74 Grad 23 Sekunden westlicher Länge (74° 0’ 23” W).

Auch Entfernungen lassen sich an Hand dieser Linien berechnen. Die Länge einer Seemeile zum Beispiel entspricht einer Bogenminute, entlang eines Meridians gemessen. Die Pole liegen auf dem 90. Breitengrad oder 5 400 Minuten (90 × 60 = 5 400) vom Äquator entfernt, woraus folgt, daß eine Seemeile dem fünftausendvierhundertsten Teil der Entfernung vom Pol zum Äquator entspricht (1/5 400). Eine englische Seemeile ist demnach 1,8532 Kilometer lang.

Jeden Ort genau lokalisieren zu können ist schon ein großer Segen — vor allem für Seeleute. Damit ein solches System funktioniert, muß man von bestimmten Orientierungspunkten ausgehen können. Es erscheint völlig logisch, daß der Äquator die Grundlinie bildet, von der aus man die geographische Breite mißt. Warum kam man aber darauf, den Bezugspunkt für die Berechnung östlicher und westlicher Länge ausgerechnet in Greenwich anzulegen? Wie entstand eigentlich das Konzept der imaginären Linien, die der Mensch auf Karten übertragen hat?

Linien, die eine lange Geschichte haben

Schon im 2. Jahrhundert v. u. Z. gebrauchte der griechische Astronom Hipparch das Konzept gedachter Linien, um Orte auf der Erdoberfläche geographisch zu bestimmen. Als Orientierungspunkt beim Berechnen östlicher beziehungsweise westlicher Positionen wählte er eine durch die griechische Insel Rhodos verlaufende Linie. Dem im 2. Jahrhundert u. Z. in Ägypten tätigen Astronomen Claudius Ptolemäus wird allgemein zugeschrieben, als erster ein System erdacht zu haben, das dem heutigen sehr nahe kommt. Seine Breitenkreise verliefen bereits parallel zum Äquator. Als Ausgangspunkt für die Längenkreise diente ihm eine Linie, die er durch den äußersten westlichen Punkt der damals bekannten Welt laufen ließ, nämlich durch die Glücklichen Inseln, wie die Kanarischen Inseln damals genannt wurden.

Erst 1884 einigte man sich weltweit auf einen gemeinsamen Nullmeridian, von dem aus östliche und westliche Positionen berechnet werden. In diesem Jahr fand eine internationale Meridiankonferenz in Washington (D. C.) statt, an der 41 Delegierte aus 25 Ländern teilnahmen. Da am Nullmeridian auch astronomische Beobachtungen vorgenommen werden sollten, gaben die Delegierten einem Längenkreis den Vorzug, der bereits durch eine gut ausgerüstete Sternwarte lief. Mit überwältigender Mehrheit entschied man sich für den Ortsmeridian von Greenwich.

Das Reisen und die Zeitzonen

Es war durchaus kein Zufall, daß die Wahl auf Greenwich fiel. Bereits im 18. Jahrhundert hatten die Kapitäne auf Schiffen, die vom belebten Londoner Hafen ausliefen, bemerkt, daß mit jedem Tag, den sie westwärts über den Atlantik segelten, die Sonne später im Zenit stand. Da sich die Erde ja in 24 Stunden um 360 Grad dreht, wußten sie, daß ein Zeitunterschied von einer Stunde 15 Grad ausmacht. Daher konnten sie mit Hilfe von Chronometern, die sich an der Kontrolluhr der Sternwarte in Greenwich orientierten, ihre Position auf offener See orten, indem sie den Zeitunterschied zwischen der Zeit von Greenwich und der Ortszeit berechneten. Nehmen wir an, sie befanden sich an einem Punkt, an dem die Sonne ihren höchsten Stand (12 Uhr mittags, Ortszeit) um 15.30 Uhr gemäß der Greenwichzeit erreichte, dann konnten sie ganz einfach berechnen, daß ihre Position 52,5 Grad (15 × 3,5) westlich von Greenwich war, das heißt vor der Ostküste Neufundlands — vorausgesetzt, sie hatten den Breitengrad nicht verlassen.

Auf dem gleichen Breitengrad zu bleiben war aber kein großes Problem. Seeleute in der nördlichen Hemisphäre hatten schon seit Jahrhunderten beobachtet, daß der Polarstern oder Polaris im Vergleich zur Bewegung der meisten Sterne am Firmament nahezu bewegungslos erschien. Sie gründeten ihre Berechnungen, wie weit nördlich oder südlich sie sich befanden, auf die Höhe dieses Sterns. Auf offener See, so wußten sie, behielten sie ihren östlichen oder ihren westlichen Kurs bei, solange sich die Höhe des Polarsterns am Horizont nicht veränderte.

Es war für England noch in mancher Hinsicht von Nutzen, daß man Greenwich als Ausgangspunkt gewählt hatte. Das Aufkommen des Eisenbahnverkehrs brachte es mit sich, daß man sich auf ein einheitliches Zeitsystem festlegen mußte. Zu ärgerlich, wenn ein Reisender auf dem Bahnhof in Exeter ankam, um zum Beispiel den 11.33-Uhr-Zug zu erwischen, und dann feststellen mußte, daß dieser schon vor 14 Minuten abgefahren war! Woran lag das? Der Reisende hatte sich nach der Exeterzeit gerichtet, die Bahn jedoch nach der Londonzeit. Die Festlegung auf die Greenwichzeit für das ganze Land machte solchem Verdruß ein Ende.

In den Vereinigten Staaten war das Problem noch weitreichender. Die verschiedenen Eisenbahnen richteten sich nach unterschiedlichen Zeitsystemen aus. Das führte dazu, daß man 1883 eine Konferenz über eine allgemein gültige Standardzeit für die Eisenbahnen abhielt. Auf dem amerikanischen Kontinent wurden vier Zeitzonen zu je 15 Längengraden oder einer Stunde eingeführt. Alle Städte, die innerhalb einer Zone lagen, mußten sich an die gleiche Zeit halten.

Schließlich setzte sich die Zoneneinteilung für den gesamten Erdball durch. Die Erde wurde in 24 Zeitzonen aufgeteilt. Der Ausgangspunkt ist die Zone 0, die 7,5 Grad geographischer Länge beiderseits des Meridians von Greenwich liegt. Wer in Richtung Osten reist, muß seine Uhr jedesmal, wenn er eine Zeitzone durchquert hat, eine Stunde vorstellen, in westliche Richtung hingegen eine Stunde zurück.

Auf der anderen Seite der Erdkugel (von Greenwich aus gesehen) kommt es zu einem interessanten Phänomen. Dort beträgt der Zeitunterschied östlich und westlich vom 180. Längengrad 24 Stunden. Infolgedessen wurde der 180. Längenkreis die internationale Datumsgrenze — mit kleinen Abweichungen, da sie sich dem Verlauf von Landesgrenzen anpaßt. Beim Überschreiten dieser Linie in westliche Richtung verliert man einen Tag. In östliche Richtung gewinnt man dagegen einen Tag.

Noch immer unentbehrlich

Die Zeit ist längst vorbei, in der man in Greenwich die Chronometer überprüfte, bevor man sie mit auf große Fahrt nahm, um die geographische Länge zu bestimmen. Dieses Verfahren wurde durch moderne Technik ersetzt. Mit Funkbaken, Radar und internationaler Telekommunikation sind genauere Berechnungen möglich. Doch wenn man an Hand einer Karte lokalisieren möchte, wo man sich gerade befindet, kann man noch immer nicht auf die gedachten Längen- und Breitenkreise verzichten. Wie froh wir doch sein können, daß es diese imaginären Linien gibt!

[Fußnote]

[Kasten/Bilder auf Seite 20]

GREENWICHZEIT

Im Jahr 1675 erteilte König Karl II. von England den Auftrag für den Bau „einer kleinen Sternwarte“ im heutigen Londoner Stadtbezirk Greenwich „mit der Zielsetzung, Astronomie und Navigation durch die Bestimmung der geographischen Länge eines Ortes zu vervollkommnen“. Zwei gerade erst erfundene Zeitmesser mit 4 Meter langen Pendeln wurden dort aufgebaut, um genaue Berechnungen der Erdrotation anzustellen.

Wissenschaftler des Royal Observatory entdeckten schon sehr bald, daß die Erdrotation nicht isochron verläuft, das heißt nicht mit konstanter Geschwindigkeit. Das liegt daran, daß die Umlaufbahn der Erde um die Sonne nicht vollkommen kreisförmig verläuft und die Erdachse geneigt ist. Daher verändert sich im Lauf eines Jahres die Länge eines Sonnentages — der Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mittagen. Die Berechnungen, die man mit Hilfe der Uhren in Greenwich anstellte, haben es ermöglicht, eine mittlere oder durchschnittliche Länge eines Tages festzulegen.

Zwölf Uhr mittags in Greenwich ist der Zeitpunkt, wo die Sonne ihren höchsten Stand über einem beliebigen Punkt des Greenwicher Längenkreises oder Meridians (lateinisch: meridianus [mittägig]) erreicht hat. Die Zeit davor wird dementsprechend ante meridiem (a. m., vor Mittag) genannt, die Zeit danach post meridiem (p. m., nach Mittag).

[Bilder]

Oben: Das Royal Observatory in Greenwich. Rechts: Der Nullmeridian im gepflasterten Hof

[Karte auf Seite 18]

(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)

DIE ZEITZONEN DER WELT

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