De användbara tänkta linjerna

FRÅN VAKNA!:S KORRESPONDENT I STORBRITANNIEN

TITTA på en världskarta eller en jordglob. Ser du det nätverk av lodräta och vågräta linjer som är dragna över den? Utan tvivel känner du snabbt igen den linje som löper vågrätt tvärs över mitten av kartan som ekvatorn. Men de övriga linjerna då? Vad är det för linjer?

De linjerna anger vad man kallar latitud (breddgrad) och longitud (längdgrad). Breddgraderna, eller parallellcirklarna, som löper vågrätt på din karta, förenar punkter på jordytan som befinner sig på samma avstånd från ekvatorn. Längdgraderna, eller meridianerna, är däremot dragna från norr till söder och löper från pol till pol. Så mycket kommer du kanske ihåg från geografilektionerna i skolan. Men vad tjänar detta linjesystem för syfte? Hur fungerar det? Hur kom det till?

Att exakt kunna bestämma var man befinner sig

Med ett sådant sammanhängande linjenät kan varje punkts läge på jordytan exakt anges med hjälp av två tal, som kallas koordinater. Du finner till exempel New York på kartan med hjälp av hänvisningen 40°42’ nordlig bredd och 74°0’ västlig längd, vilket betyder att staden ligger 40 grader 42 minuter norr om ekvatorn och 74 grader väster om den internationellt vedertagna nollmeridianen, den meridian som går genom Greenwich, en stadsdel i London.a Om man kompletterar koordinaterna med sekunder kan man även ange platsen för byggnader i en stad. Stadshuset i New York ligger till exempel på 40°42’45” nordlig bredd och 74°0’23” västlig längd.

Man beräknar också avstånd med ledning av dessa linjer. En nautisk mil (distansminut) motsvarar en minuts latitudförändring utmed en meridian. Eftersom polerna befinner sig 90 grader, eller 5.400 minuter (90 × 60 = 5.400), från ekvatorn, är en nautisk mil 1/5.400 av avståndet mellan polerna och ekvatorn. En nautisk mil är således 1.851,852 meter, eller avrundat 1.852 meter.

Det är verkligen en stor fördel att exakt kunna bestämma varje enskild punkts geografiska läge, i synnerhet för dem som navigerar. Men för att ett sådant system skall fungera måste det ha vissa referenspunkter. Det är logiskt att ekvatorn får tjäna som den baslinje från vilken man beräknar breddgrader. Men varför valdes Greenwich som platsen för nollmeridianen, referenspunkten för beräkning av öst-västliga längdgrader? Hur kom man förresten på hela idén med dessa tänkta linjer på kartan?

Linjer med en historia

Redan på 100-talet f.v.t. använde den grekiske astronomen Hipparchos idén med tänkta linjer för att bestämma platsers läge på jordytan. Han valde en linje genom den grekiska ön Rhodos som den referenspunkt från vilken man kunde beräkna positioner österut och västerut. Den grekiske astronomen Klaudius Ptolemaios, som levde på 100-talet v.t., anses vanligen vara den som uppfann ett system liknande det som används i våra dagar. Hans linjer för angivande av latituder drogs parallellt med ekvatorn. Utgångspunkten för longituderna var en linje genom den västra änden av den då kända världen, De lyckliga öarna, som Kanarieöarna då kallades.

Det var inte förrän år 1884 som man träffade en internationell överenskommelse om en nollmeridian från vilken man skulle beräkna positioner österut och västerut. Det året samlades 41 delegater från 25 länder till en internationell konferens (International Meridian Conference) i Washington. För att man skulle kunna göra de nödvändiga astronomiska observationerna vid nollmeridianen förordade delegaterna en linje som gick genom ett välutrustat observatorium. Med överväldigande majoritet valdes linjen genom Greenwich i England.

Resor och tidszoner

Valet av Greenwich som platsen för nollmeridianen var ingen tillfällighet. Ända sedan 1700-talet hade sjökaptener som avseglat från Londons livliga hamn lagt märke till att när de seglade västerut över Atlanten, nådde solen sin högsta höjd senare för varje dag. De visste att eftersom jorden roterar ett varv, 360 grader, på 24 timmar, motsvarade en tidsskillnad på en timme 15 längdgrader från Greenwich. Genom att använda kronometrar som följde det standardgivande uret vid observatoriet i Greenwich kunde de således bestämma sin position ute på öppna havet helt enkelt genom att notera skillnaden mellan Greenwichtid och lokal tid. Om de till exempel befann sig vid en punkt där solen stod som högst (klockan 12 på dagen lokal tid) halv fyra på eftermiddagen Greenwichtid, kunde de genom en enkel beräkning fastställa sin position till 52,5 grader (15 × 3,5) väster om Greenwich, vilket innebar att de befann sig nära Newfoundlands ostkust, förutsatt att de hade hållit sig på samma breddgrad.

Att hålla sig på samma breddgrad, eller segla parallellt, var inte svårt. Sjömän på norra halvklotet hade i flera hundra år lagt märke till att Polstjärnan tycktes stå praktiskt taget stilla i jämförelse med hur andra stjärnor rörde sig under natten. De började göra beräkningar av hur långt norrut eller söderut de befann sig genom att mäta Polstjärnans höjd över horisonten. När de befann sig ute på öppet hav visste de att de seglade rakt österut eller västerut så länge Polstjärnan höll samma höjd.

Valet av Greenwich som referenspunkt medförde andra fördelar för England. När man började resa med järnväg där i landet behövdes ett system för standardisering av tiden inom landet. Vilken besvikelse för den resenär som anlände till järnvägsstationen i Exeter för att hinna med tåget 11.33 och som upptäckte att det hade gått 14 minuter tidigare! Vad var problemet? Han följde Exetertid; vid järnvägen gick man efter Londontid. När Greenwich’ medelsoltid (Greenwich Mean Time) infördes i hela landet, blev det slut på sådana obehagliga överraskningar.

I Förenta staterna hade man ännu större problem. De olika järnvägarna följde olika tid. Det ledde till att man år 1883 samlades till en järnvägskonferens för att enas om ett gemensamt tidssystem. Man införde fyra tidszoner som vardera omfattade 15 längdgrader, eller en timmes tid, och täckte Förenta staternas fastland. Alla städer inom en zon skulle följa samma tid.

Så småningom antog man den här zonindelningen världen över. Världen delades in i 24 tidszoner. Systemets medelpunkt var zon 0, som sträckte sig 7 1/2 grader på vardera sidan om Greenwich-meridianen. När någon reste österut måste han vrida tillbaka klockan en timme för varje zon han passerade. Om han reste västerut måste han vrida fram klockan en timme.

Halvvägs runt jorden från Greenwich räknat uppstår en intressant situation. Här, vid den 180:e meridianen, är skillnaden 24 timmar från den ena sidan om linjen till den andra. Följaktligen blev den 180:e meridianen den internationella datumgränsen, med mindre variationer för att passa nationella gränser. Om en resenär korsar datumgränsen i västlig riktning förlorar han en dag. Om han däremot reser österut över datumgränsen vinner han en dag.

Fortfarande oumbärliga

Den tid då man kontrollerade kronometrar i Greenwich och tog dem med ut till havs för att bestämma longituden är förbi. Modern teknik har ersatt allt detta. Radiofyrar, radarsystem och internationella telekommunikationer ger mer exakt information. Men om man på ett sjökort eller en karta exakt skall kunna bestämma sin position är man fortfarande beroende av dessa tänkta linjer som anger latitud och longitud. Vi kan vara tacksamma för dessa användbara tänkta linjer.

[Fotnot]

[Ruta/Bilder på sidan 20]

GREENWICH’ MEDELSOLTID

År 1675 beordrade kung Charles II av England att ”ett litet observatorium” skulle byggas i det som nu är stadsdelen Greenwich i London. Syftet med observatoriet var att ”bestämma platsers longitud till nytta för navigeringen och astronomin”. Man installerade två nyligen uppfunna kronometrar med 4 meter långa pendlar för att kunna göra exakta beräkningar av jordens rotation.

Vetenskapsmän vid Greenwich-observatoriet upptäckte snart att jordens rotation inte är isokron, inte sker med konstant hastighet. Det beror på att jordens bana runt solen inte är en exakt cirkel och att jordaxeln lutar. Soldygnet — tiden från middag till middag — varierar således i längd under året. Med hjälp av klockorna i Greenwich kunde man göra beräkningar och fastställa en medel- eller genomsnittslängd för dygnet.

Middag enligt Greenwich’ medelsoltid är den tidpunkt på dygnet då solen når sin högsta höjd över vilken som helst punkt på den meridian (latin: meridianus, som betyder ”middags-”) som går genom Greenwich. På grundval av det latinska ordet kom tiden före middagen att kallas ante meridiem (a.m.); tiden efter middagen blev post meridiem (p.m.).

[Bild]

Ovan: Observatoriet i Greenwich. Till höger: Nollmeridianen på en kullerstensgård

[Karta på sidan 18]

(För formaterad text, se publikationen)

VÄRLDENS TIDSZONER

-11 4:00

-10 5:00

-9 6:00

-8 7:00

-7 8:00

-6 9:00

-5 10:00

-4 11:00

-3 12:00

-2 1:00

-1 2:00

0 3:00

+1 4:00

+2 5:00

+3 6:00

+4 7:00

+5 8:00

+6 9:00

+7 10:00

+8 11:00

+9 12:00

+10 1:00

+11 2:00

+12 3:00