WikiDer > История долготы

History of longitude
Памятники определения международной долготы на Обсерватория Шешан, Шанхай

В история долготы представляет собой отчет об усилиях астрономов, картографов и мореплавателей на протяжении веков, чтобы найти способ определения долгота.

Измерение долготы важно как для картография и навигация, в частности, для обеспечения безопасного судоходства в океане. Знание обоих широта и долгота требовалась. На поиск точного и надежного метода определения долготы потребовались столетия исследований, в которых участвовали некоторые из величайших научных умов в истории человечества. Сегодня проблема долготы решена с точностью до сантиметра благодаря спутниковая навигация.

Долгота до телескопа

Эратосфен в 3 веке до н.э. впервые предложили систему широты и долгота для карты мира. Его нулевой меридиан (линия долготы) прошел через Александрия 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 н.э. Гиппарх использовал систематическую систему координат, основанную на делении круга на 360 °, чтобы однозначно указать места на Земле.[2]:31 Таким образом, долготы можно выразить в градусах к востоку или западу от главного меридиана, как мы это делаем сегодня (хотя главный меридиан отличается). Он также предложил метод определения долготы путем сравнения местного времени лунного затмения в двух разных местах, чтобы получить разницу в долготе 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 Птолемейво II веке н.э. 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 больших территорий это приводит к недопустимому искажению, и для своей карты обитаемого мира Птолемей использовал прогнозы (если использовать современный термин) с изогнутыми параллелями, которые уменьшали искажения. Карты (или рукописи его работ) не старше XIII века, но в его География он 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 различий в долготе. Таким образом, по таблицам Птолемея разница в долготе между Гибралтаром и Сидоном составляет 59 ° 40 'по сравнению с современным значением 40 ° 23', что примерно на 48% больше. Луччио (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, которую дал Эратосфен - 500 стадий, а не 700 (хотя Эратосфен не использовали степени). Учитывая трудности астрономических измерений долготы в классические времена, большинство, если не все значения Птолемея были бы получены из измерений расстояния 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, предполагая, что Земля сферическая. Метод описан в Сурья Сиддханта, санскритский трактат по индийской астрономии, датируемый 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 IX века н.э., когда был выпущен первый перевод его География на арабский язык. Его уважали, хотя его ошибки были известны.[10] Одним из их достижений было построение таблиц географических положений с указанием широты и долготы, которые добавляли 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 точках были зарегистрированы аль-Баттани в 901 г., сравнивая Антакья с Ракка. Это позволило определить разницу долготы между двумя городами с погрешностью менее 1 °. Это считается лучшим, что может быть достигнуто с помощью доступных на тот момент методов - наблюдения за затмением невооруженным глазом и определения местного времени с использованием астролябия измерить высоту 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 по долготе, так и по широте, 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 Багдад и Газни с использованием оценок расстояния от путешественников по двум разным маршрутам (и с некоторой 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 знания о Птолемее (и в целом о греческой науке и философии) росли в исламском мире, в Европе они уменьшались. Джон Киртланд РайтРезюме (1925) мрачно: «Мы можем пройти мимо математической географии христианского периода [в Европе] до 1100 года; никаких открытий сделано не было, 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 потеряно или забыто - Беда в его De naturum rerum утверждает сферичность Земли. Но его аргументы - аргументы Аристотель, взято из Плиний. Беда ничего оригинального не добавляет.[16][17] В более поздний средневековый период есть еще примечательные моменты. Райт (1923) цитирует описание Вальхер из Малверна о лунном затмении 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 астрономические таблицы были составлены для ряда европейских городов на основе работ аз-Заркали в Толедо. Их нужно было адаптировать к меридиану каждого города, и записано, что лунное затмение 12 сентября 1178 года использовалось для установления разницы долготы между Толедо и Марсель, и Херефорд[18]:85. В таблицы Херефорда также добавлен список из более чем 70 населенных пунктов, многие из которых находятся в исламском мире, с их долготой и широтой. Они представляют собой значительное улучшение аналогичных таблиц Птолемея. Например, долготы Сеута и Шина приведены как 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]:87-88 В целом, период позднего средневековья отмечен ростом интереса к географии и готовности проводить наблюдения, чему способствует как увеличение числа путешествий (включая паломничество, так и Крестовые походы) и доступность исламских источников от контактов с Испанией и Северной Африкой.[19][20] В конце средневекового периода работы Птолемея стали напрямую доступны с переводами, сделанными во Флоренции в конце 14 - начале 15 веков.[21]

15 и 16 века были временем португальского и испанского языков. путешествия открытий и завоеваний. 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 Остров Саона, теперь в Доминиканская Республика, во время своего второго рейса. Он писал: «В 1494 году, когда я был на острове Саона, который стоит на восточной оконечности острова Эспаньола (т.е. Hispaniola), 14 сентября произошло лунное затмение, и мы заметили, что разница между этим [Саоной] и мысом Сан-Винсенте в Португалии составляет более пяти с половиной часов ».[22] Он не мог сравнить свои наблюдения с европейскими, и предполагается, что он использовал астрономические таблицы для справки. Второй был на северном побережье Ямайка 29 февраля 1504 г. (во время его четвертого плавания). Его определения широты показали большие ошибки 13 и 38 ° з.д. соответственно.[23] Randles (1985) документирует измерение долготы португальцами и испанцами в период с 1514 по 1627 год как в Северной и Южной Америке, так и в Азии. Погрешности составляли от 2 до 25 °.[24]

Телескопы и часы

Джон ФлемстидНастенная дуга. 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. Идею подхватили, в том числе, Галилео который сделал свой первый телескоп в следующем году и начал серию 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 точный измерительный инструмент.[26][27][28][29] Это также значительно увеличило диапазон событий, которые можно было наблюдать для определения долготы.

Второй важной технической разработкой для определения долготы была маятниковые часы, запатентовано Кристиан Гюйгенс в 1657 г.[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 телескопическими инструментами они в ближайшие годы произведут революцию в наблюдательной астрономии и картографии.[34] Гюйгенс был также первым, кто использовал пружина баланса как осциллятор в рабочих часах, что 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

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

Развитие телескопа и точных часов расширило спектр 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 и той же высоте. При открытом горизонте можно использовать середину между восходом и заходом солнца.[36] Ночью местное время можно было получить по видимому вращению звезд вокруг полюса мира, измеряя высоту подходящей звезды с помощью секстанта или проходя звезды по меридиану с помощью транзитного прибора.[37]

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

Лунные расстояния

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

Это самое раннее предложение, впервые предложенное в письме Америго Веспуччи ссылаясь на наблюдения, сделанные им в 1499 году.[38][39] Метод был опубликован Йоханнес Вернер в 1514 г.,[40] и подробно обсуждались Петрус Апианус в 1524 г.[41] В метод зависит 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 неоднородности 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

В 1612 году, определив орбитальные периоды четырех ярчайших спутников Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто), Галилей предположил, что с достаточно точным знанием их орбит можно было бы использовать их положение в качестве универсальных часов, что сделало бы возможным определение долготы. Он работал над этой проблемой время от времени в течение оставшейся части 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 таким образом, чтобы учесть движение наблюдателя на корабле.[43] Позже это было заменено идеей пары вложенных полусферических раковин, разделенных ванной с маслом. Это обеспечит платформу, которая позволит наблюдателю оставаться в неподвижном состоянии, пока корабль катится под ним, как шарнирный Платформа. Чтобы обеспечить определение времени по положениям наблюдаемых лун, Jovilabe был предложен - это был аналоговый компьютер, который рассчитывал время по позициям и получил свое название из-за сходства с астролябия.[44] Практические проблемы были серьезными, и этот метод никогда не использовался в море.

На суше этот метод оказался полезным и точным. Одним из первых примеров было измерение долготы участка Тихо Брагебывшая обсерватория на острове Hven. Жан Пикар на Hven и Кассини в Париже провели наблюдения в 1671 и 1672 годах и получили значение 42 минуты 10 секунд (время) к востоку от Парижа, что соответствует 10 ° 32 '30 дюймов, что примерно на 12 угловых минут (1/5 °) выше современного значения. .[45]

Аппульсы и затмения

Два предложенных метода зависят от относительного движения Луны и звезды или планеты. An потрясать наименьшее видимое расстояние между двумя объектами, затмение происходит, когда звезда или планета проходит за луной - по сути, тип 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 Баласор, используя наблюдения звезды Альдебаран (Бычий глаз) в 1680 году с ошибкой чуть более половины градуса.[46] Он опубликовал более подробное описание метода в 1717 году.[47] Определение долготы с использованием затенения планеты, Юпитер, был описан Джеймс Паунд в 1714 г.[48]

Хронометры

Первым, кто предложил путешествовать с часами для определения долготы в 1530 году, был Джемма 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 его местного времени с часами.[49][50]:259 Хотя этот метод совершенно надежен и отчасти был стимулирован недавним улучшением точности механических часов, он все же требует гораздо более точного хронометража, чем был во времена Фризиуса. Период, термин хронометр не использовался до следующего века,[51] и прошло более двух столетий, прежде чем этот метод стал стандартным для определения долготы в море.[52]

Магнитное склонение

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 магнитное склонение или вариация, и ее ценность 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 Мишель Куанье в его Морская инструкция.[50]

Галлей провел обширные исследования магнитного склонения во время своих путешествий на розовый Любовник. Он опубликовал первую диаграмму, показывающую изогонический линии - линии равного магнитного склонения - 1701 г.[53] Одна из целей карты заключалась в том, чтобы помочь в определении долготы, но в конечном итоге этот метод не удался, поскольку изменения магнитного склонения с течением времени оказались слишком большими и слишком ненадежными, чтобы служить основой для навигации.

Земля и море

Современная контурная карта (синяя), наложенная на карту Германа Молля. Карта мира 1718 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, какой именно долготы находится корабль, то когда местоположение 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 определялась 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, мог бы дождаться следующего лунного затмения, которое будет видно и в Кембридже, 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] И 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 по счисление (DR) - с использованием оценок скорости и курса из известной начальной позиции - в то время, когда определение долготы на суше становилось все более точным.

Чтобы избежать 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 линии постоянной широты. Это было известно как бег по западу (если движется на запад, в противном случае - на восток).[56] Это мешало кораблю выбрать самый прямой маршрут ( большой круг) или маршрут с наиболее благоприятными ветрами и течениями, продлевающий рейс на дни или даже недели. Это увеличивало вероятность нехватки пайков,[57] что могло привести к ухудшению здоровья или даже смерти членов экипажа из-за цинга или голод, с последующим риском для корабля.

Знаменитая ошибка долготы, которая имела катастрофические последствия, произошла в апреле 1741 года. Джордж Энсон, командующий H.M.S. Центурион, округлялся 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 поставило его далеко 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]

Государственные инициативы

В ответ на проблемы судоходства ряд европейских морских держав предложил призы за метод определения долготы в море. Испания была первой, предложившей награду за решение проблемы 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 схему предыдущей карты (Sanson, светлый контур) по сравнению с новой съемкой (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 в 1667 году как ответвление Французской Академии наук. Строительство обсерватории к югу от Парижа было завершено в 1672 году.[60] Среди ранних астрономов 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 исследовании использовалась комбинация триангуляция 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 на западе. Фактически Франция оказалась значительно меньше, чем считалось ранее.[62][63]

Лондонская обсерватория в Гринвиче была основана несколькими годами позже в 1675 году и была создана специально для решения проблемы долготы.[64] Джон Флемстид, первый Королевский астроном был проинструктирован «приложить все усилия и усердие к исправлению таблиц движений небес и мест неподвижных звезд, чтобы определить столь желанную долготу мест для совершенствования искусства». навигации ».[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. Награда зависела 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 Он составил таблицы, основанные на собственных наблюдениях Луны, и представил их Совету 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 ежегодную публикацию предварительно рассчитанных прогнозов лунного расстояния в официальном морской альманах с целью определения долготы в море. С большим энтузиазмом относясь к методу лунного расстояния, Маскелайн и его команда компьютеры Весь 1766 год он 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. Так как он был основан на Королевской обсерватории, он способствовал международному принятию века спустя Гринвичский меридиан как международный стандарт.

Хронометр Джереми Такер.

Второй метод заключался в использовании хронометр. 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 существовало часов, которые могли бы приблизиться к такому точному времени в условиях движущегося корабля. Джон ХаррисонПлотник и часовщик из Йоркшира считал, 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 тестировался в условиях, требуемых Советом по долготе. Вместо этого Адмиралтейство требовал, чтобы он поехал в Лиссабон и назад. 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 необходимое испытание в Вест-Индию (и в любом случае он считался слишком большим и непрактичным для использования в служебных целях). Вместо этого он приступил к созданию Н-2. Этот хронометр никогда не выходил в море, за ним сразу последовали Н-3. При строительстве H-3Харрисон понял, что потеря времени H-1 во время плавания за пределы Лиссабона происходило из-за того, 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 и предложила денежные призы, особенно после 1748 года.[70]:160 Первоначально среди экспертов по оценке был астроном. Пьер Бугер который был противником идеи хронометров, но после его смерти в 1758 году рассматривались как астрономический, так и механический подходы. Два часовщика доминировали, Фердинанд Берту и Пьер Ле Руа. Между 1767 и 1772 годами состоялись четыре ходовых испытания, в ходе которых оценивались лунные расстояния, а также различные хронометры. По мере проведения испытаний результаты для обоих подходов неуклонно улучшались, и оба метода были признаны подходящими для использования в навигации. [70]:163-174

Лунные расстояния против хронометров

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 то, что Маскелайн старался их упростить. 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, и лунные расстояния были основным методом, используемым геодезистами, такими как Дэвид Томпсон.[72] С января по май 1793 г. 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 существенно упростились в 1805 году, когда были опубликованы таблицы с использованием метода Хаверсина. Йозеф де Мендоса-и-Риос.[74]

Преимущество использования хронометров состояло в том, что, хотя астрономические наблюдения все еще были необходимы для определения 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 простым. Недостаток стоимости постепенно уменьшался, поскольку хронометры стали производиться в большом количестве. Использованные хронометры не принадлежали Харрисону. В частности, другие производители Томас Эрншоу, который разработал спуск с пружинным фиксатором,[75] упрощенная конструкция и изготовление хронометров. По мере того, как хронометры становились более доступными и надежными, они, как правило, вытесняли 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 известной долготы 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 Мэтью Флиндерс'кругосветное плавание Австралии в 1801-1803 гг. Изучая южное побережье, Флиндерс начал с Кинг Джордж Саунд, известное место из Джордж Ванкуверболее ранний обзор. Он проследовал вдоль южного побережья, используя хронометры для определения долготы объектов по пути. Прибыв в залив 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]

Суда часто имели более одного хронометра. Два предоставленных двойное модульное резервирование, разрешая резервное копирование, если кто-то должен перестать работать, но не разрешая исправление ошибки если бы два хронометра отображали разное время, так как в случае противоречия между двумя хронометрами было бы невозможно узнать, какой из них был неправильным ( обнаружение ошибок получить будет то же самое, если бы иметь только один хронометр и периодически проверять его: каждый день в полдень против счисление). Предоставляются три хронометра тройное модульное резервирование, позволяя исправление 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, HMS Бигль унесенный 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 заметил в 1909 году: «Таблицы лунных расстояний не были включены в Connaissance des Temps за 1905 год, после того как они сохраняли свое место во французских официальных эфемеридах в течение 131 года; и от британцев Морской Альманах за 1907 год, после того как они представлялись ежегодно с 1767 года, когда были опубликованы таблицы Маскелайна ».[79]

Землеустройство и телеграфия

При съемке на суше по-прежнему использовались триангуляционные и астрономические методы, к которым было добавлено использование хронометров, как только они стали доступны. О раннем использовании хронометров при топографической съемке сообщил Симеон Борден в своем исследовании Массачусетса в 1846 году. Натаниэль Боудичзначение долготы Государственный дом в Бостон он определил долготу Первой конгрегационалистской церкви в Питтсфилд, перевезла 38 хронометров на 13 экскурсий между двумя локациями.[80] Хронометры также перевозили на гораздо большие расстояния. Например, Обследование побережья США организовал экспедиции в 1849 и 1855 годах, в ходе которых было отправлено в общей сложности более 200 хронометров между Ливерпуль и Бостон, не для навигации, а для получения более точного определения долготы обсерватории на Кембридж, Массачусетс, и таким образом привязать Обзор США к гринвичскому меридиану.[81]:5

Первые рабочие телеграфы были созданы в Великобритании. Уитстон и Кук в 1839 г., а в США - Морс в 1844 г. Идея использования телеграфа для передачи сигнала времени для определения долготы была предложена Франсуа Араго Морзе в 1837 году,[82] и первая проверка этой идеи была сделана Капитан Уилкс ВМС США 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 два трансатлантических телеграфных соединения с Европой.

Большое расширение "телеграфной сети долготы" произошло благодаря успешному завершению трансатлантический телеграфный кабель между S.W. Ирландия и Новая Шотландия в 1866 году.[81] Кабель из Бреста во Франции в Даксбери, штат Массачусетс, был завершен в 1870 году и дал возможность проверить результаты по другому маршруту. За это время были улучшены наземные части сети, в том числе устранены повторители. 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 сети 1897 года, Чарльз Шотт представил таблицу основных местоположений на всей территории Соединенных Штатов, местоположение которых было определено телеграфом, 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 Dawson City, Юкон, Форт Эгберт, Аляска и Сиэтл и Ванкувер были использованы для двойного определения положения 141-го меридиана, где он пересекал реку Юкон, и, таким образом, обеспечили отправную точку для исследования границы между США и Канадой на севере и юге в течение 1906-1908 годов.[88][89]

Деталь морской карты Пайта, Перу, показывая телеграфное определение долготы, сделанное в 1884 г.[90]

Военно-морской флот США расширил сеть на Вест-Индию, а также Центральную и Южную Америку в четырех экспедициях в 1874-90 годах. Одна серия наблюдений связана Ки-Уэст, Флорида с Вест-Индией и Панама.[91] Вторая крытая локация в Бразилия и Аргентина, а также связан с Гринвич через Лиссабон.[92] Третий сбежал из Галвестон, Техас через Мексику и Центральную Америку, включая Панаму, и далее в Перу и Чили, соединяясь с Аргентиной через Кордова.[90] Четвертый добавил точки в Мексике, Центральной Америке и Вест-Индии, а также расширил сеть до Кюрасао и Венесуэла.[93]

К востоку от Гринвича телеграфные определения долготы были сделаны для местоположений в Египте, включая Суэц, в рамках наблюдений 1874 год прохождение Венеры режиссер Сэр Джордж Эйри, британский Королевский астроном.[94][95] Телеграфные наблюдения, выполненные в рамках Большой тригонометрический обзор Индии, включая Мадрас, были связаны с Аденом и Суэцем в 1877 году.[96][95] В 1875 г. долгота Владивосток на востоке Сибирь был определен телеграфной связью с Санкт-Петербург. Военно-морской флот США использовал Суэц, Мадрас и Владивосток в качестве опорных пунктов для цепочки определений, сделанных в 1881-1881 гг. Япония, Китай, то Филиппины, и Сингапур.[97]

Телеграфная сеть обошла земной шар в 1902 году, соединив Австралию и Новую Зеландию с Канадой через Вся красная линия. 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 в основном была подробно 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

Маркони получил патент на беспроводной телеграф в 1897 г.[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 решено, что между Потсдамом и Брокен в Германии, на расстоянии около 100 миль, в 1906 году.[102] В 1911 году французы определили разницу долготы между Париж и Бизерта в Тунисе - 920 миль, а в 1913-1914 годах было принято трансатлантическое определение между Парижем и Вашингтон.[103]

Первые беспроводные сигналы времени для использования кораблями в море появились в 1907 году. Галифакс, Новая Шотландия.[104] Сигналы времени передавались с Эйфелева башня в Париже с 1910 г.[105] Эти сигналы позволяли навигаторам часто проверять и настраивать свои хронометры.[106][107] На международной конференции 1912 года различным беспроводным станциям по всему миру было выделено время 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]

Радионавигация системы вошли в широкое использование после Вторая Мировая Война. Было разработано несколько систем, включая Система Decca Navigator, береговая охрана США ЛОРАН-С, Международный Омега система и советский Альфа и ЧАЙКА. Все системы зависели от передач от стационарных навигационных маяков. Судовой приемник вычислил местоположение судна по этим сообщениям.[109] Эти системы были первыми, которые позволяли осуществлять точную навигацию, когда астрономические наблюдения не могли быть выполнены из-за плохой видимости, и стали общепринятым методом коммерческого судоходства до появления спутниковые 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.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ролик, Дуэйн В. (2010). Эратосфен География. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. С. 25–26. ISBN 978-1400832217. Получено 17 апреля 2020.
  2. ^ а б Дикс, Д. (1953). Гиппарх: критическое издание дошедшего до нас материала для его жизни и работ (Кандидат наук). 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. Дои:10.1007/978-3-319-59909-0_4. ISBN 978-3-319-59908-3.
  4. ^ а б Банбери, Э. (1879). История древней географии. 2. Лондон: Джон Мюррей.
  5. ^ Снайдер, Джон П. (1987). Картографические проекции - рабочее руководство. Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США.
  6. ^ Миттенхубер, 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. Дои: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. Дои:10.1179 / 1743277414Y.0000000098. S2CID 129864284.
  8. ^ Руссо, Лучио (2013). "Долготы Птолемея и измерение окружности Земли Эратосфеном". Математика и механика сложных систем. 1 (1): 67–79. Дои: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. ^ Рагеп, Ф. Джамиль (2010). «Исламские реакции на неточности Птолемея». В Джонс, А. (ред.). Птолемей в перспективе. Архимед. 23. Дордрехт: Спрингер. Дои:10.1007/978-90-481-2788-7. ISBN 978-90-481-2788-7.
  11. ^ Тиббетс, Джеральд Р. (1992). «Начало картографической традиции» (PDF). В Harley, J.B .; Вудворд, Дэвид (ред.). История картографии Vol. 2 Картография в традиционных исламских обществах и обществах Южной Азии. Издательство Чикагского университета.
  12. ^ Said, S.S .; Стивенсон, Ф. (1997). "Измерения солнечных и лунных затмений средневековыми мусульманскими астрономами, II: наблюдения". Журнал истории астрономии. 28 (1): 29–48. Bibcode:1997JHA .... 28 ... 29S. Дои:10.1177/002182869702800103. S2CID 117100760.
  13. ^ Стил, Джон Майкл (1998). Наблюдения и предсказания времени затмений астрономами в дотелескопический период (Кандидат наук). Даремский университет (Великобритания).
  14. ^ а б Мерсье, Раймонд П. (1992). «Геодезия» (PDF). В Harley, J.B .; Вудворд, Дэвид (ред.). История картографии Vol. 2 Картография в традиционных исламских обществах и обществах Южной Азии. 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. ^ Дарби, Х. (1935). «Географические идеи преподобного Беды». Шотландский географический журнал. 51 (2): 84–89. Дои: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. ^ а б c Райт, Джон Киртланд (1923). «Заметки о познании широты и долготы в средние века». Исида. 5 (1). Bibcode:1922nkll.book ..... W.
  19. ^ Бизли, К. Раймонд (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.). Лондон: Джон Мюррей.
  20. ^ Лилли, Кейт Д. (2011). «Средневековая история географии: запущенное предприятие?». Диалоги в человеческой географии. 1 (2): 147–162. Дои:10.1177/2043820611404459. S2CID 128715649.
  21. ^ Готье Дальче, П. (2007). «Рецепция географии Птолемея (конец четырнадцатого - начало шестнадцатого века)». В Вудворде, Д. (ред.). История картографии, Том 3. Картография в европейское Возрождение, 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 Historia 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. Дои:10.1017 / S037346330001314X.
  24. ^ Randles, W.G.L. (1985). «Португальские и испанские попытки измерить долготу в 16 веке». Перспективы в астрономии. 28 (1): 235–241. Bibcode:1985ВА ..... 28..235р. Дои:10.1016/0083-6656(85)90031-5.
  25. ^ Чепмен, Аллан (1976). «Практическая астрономия: основные инструменты и их использование в Королевской обсерватории». Перспективы в астрономии. 20: 141–156. Bibcode:1976 ВА ..... 20..141C. Дои: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. Дои:10.1086/351216. JSTOR 228880.
  28. ^ Хог, Эрик (2009). «400 лет астрометрии: от Тихо Браге до Гиппаркоса». Экспериментальная астрономия. 25 (1): 225–240. Bibcode:2009ExA .... 25..225H. Дои:10.1007 / s10686-009-9156-7. S2CID 121722096.
  29. ^ а б Перриман, Майкл (2012). «История астрометрии». Европейский физический журнал H. 37 (5): 745–792. arXiv:1209.3563. Bibcode:2012EPJH ... 37..745P. Дои:10.1140 / epjh / e2012-30039-4. S2CID 119111979.
  30. ^ Гримберген, Киз (2004). Флетчер, Карен (ред.). Гюйгенс и развитие измерений времени. Титан - от открытия до встречи. Титан - от открытия до встречи. 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 Verge и Foliot: как изобретение маятника сделало часы намного более точными". Прикладная механика. 1 (2): 111–122. Дои:10.3390 / applmech1020008.
  32. ^ Гюйгенс, Христиан (1669). «Инструкция по использованию маятниковых часов для определения долготы в море». Философские труды. 4 (47): 937–953. Bibcode:1669РСПТ .... 4..937.
  33. ^ Ховард, Николь (2008). «Маркетинговая долгота: часы, короли, придворные и Христиан Гюйгенс». История книги. 11: 59–88. Дои:10.1353 / bh.0.0011. S2CID 161827238.
  34. ^ Олмстед, Дж. (1960). «Путешествие Жана Рише в Акадию в 1670 году: исследование отношений науки и навигации при Кольберте». Труды Американского философского общества. 104 (6): 612–634. JSTOR 985537.
  35. ^ а б Гулд, Р. (1935). «Джон Харрисон и его хронометристы». Зеркало моряка. 21 (2): 115–139. Bibcode:1935jhht.book ..... G. Дои: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. ^ а б Цитируется в: Арчиниегас, немецкий (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). Нюрнберг: 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. ^ Celatone
  44. ^ Jovilabe
  45. ^ Пикард, Жан (1729). "Voyage D'Uranibourg ou Observation Astronomiques faites en Dannemarck". Mémoires de l'Académie Royale des Sciences (На французском). 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. Дои:10.1098 / rscl.1682.0012.
  47. ^ а б Галлей, Эдмунд (1717). «Реклама астрономам преимуществ, которые могут быть получены в результате наблюдения за частыми сближениями Луны с Гиадами в течение следующих трех последующих лет». Философские труды. 30 (354): 692–694.
  48. ^ Паунд, Джеймс (1714). «Некоторые недавние любопытные астрономические наблюдения, сообщенные преподобным и узнавшим мистером Джеймсом Паундом, ректором Ванстеда». Философские труды Лондонского королевского общества. 29 (347): 401–405.
  49. ^ Пого, А (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. Дои:10.1086/346920.
  50. ^ а б Мескенс, Ад (1992). «Морские инструкции Мишеля Куанье». Зеркало моряка. 78 (3): 257–276. Дои:10.1080/00253359.1992.10656406.
  51. ^ Коберер, Вольфганг (2016). «О первом употреблении термина» Хронометр"". Зеркало моряка. 102 (2): 203–206. Дои:10.1080/00253359.2016.1167400. S2CID 164165009.
  52. ^ Гулд, Руперт Т (1921). «История хронометра». Географический журнал. 57 (4): 253–268. Дои: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-Рояль, Ямайка: Галлей, Эдмонд (1722). «Наблюдения за лунным затмением 18 июня 1722 года 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 Фейе". Философские труды. 32 (370–380): 2–4.Санта-Катарина, Бразилия: Легге, Эдвард; Этвелл, Джозеф (1743). "Отрывок из письма достопочтенного Эдварда Легжа, эсквайра; капитана ФРС 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, наблюденных г-ном То. Брэттлом в Кембридже, примерно в четырех милях от Бостона в Новой Англии, откуда по результатам 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 изд. Г.Д. Данлэп и Х.Х. Шуфельдт, ред. Издательство военно-морского института 1972 г., ISBN 0-87021-163-3
  57. ^ По мере того, как запасы продовольствия заканчивались, экипаж получал пайки, чтобы продлить время с едой. короткие пайки, короткое пособие или же мелкий ордер.
  58. ^ Сомервилл, Бойл (1934). Мировое путешествие командира Энсона. Лондон: Хайнеманн. С. 46–56.
  59. ^ а б 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 г. (На французском). 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. ^ Галлуа, Л. (1909). "L'Académie des Sciences et les Origines de la Carte de Cassini: Премьер-статья". Annales de Géographie (На французском). 18 (99): 193–204. Дои: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. Пикар и де ла Аир". Mémoires de L 'Académie des Sciences (На французском). 7 (7).
  64. ^ Майор, Ф. (2014). «Проблема долготы». Quo Vadis: эволюция современной навигации: рост квантовых методов. Нью-Йорк: Спрингер. С. 113–129. Дои:10.1007/978-1-4614-8672-5_6. ISBN 978-1-4614-8671-8.
  65. ^ а б Карпентер, Джеймс (1872). «Гринвичская обсерватория». The Popular Science Review. 11 (42): 267–282.
  66. ^ Forbes, Эрик Грей (2006). «Лунные таблицы Тобиаса Майера». Анналы науки. 22 (2): 105–116. Дои:10.1080/00033796600203075. ISSN 0003-3790.
  67. ^ Морской альманах и астрономические эфемериды за 1767 год
  68. ^ "История Управления морского альманаха HM". Управление морского альманаха HM. Архивировано из оригинал на 2007-06-30. Получено 2007-07-31.
  69. ^ "История морского альманаха". Военно-морская обсерватория США. Архивировано из оригинал на 2007-04-05. Получено 2007-07-31.
  70. ^ а б Фок, Даниэль М.Э. (2015). «Методы тестирования долготы во Франции середины восемнадцатого века». В Данне, Ричард; Хиггитт, Ребекка (ред.). Навигационные предприятия в Европе и ее империях, 1730-1850 гг.. Лондон: Palgrave Macmillan UK. С. 159–179. Дои: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. Дои: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, Л.М. (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. Получено 21 августа 2020.
  74. ^ де Мендоса Риос, Джозеф (1805 г.). Полный сборник таблиц для навигации и морской астрономии. Т. Бенсли.
  75. ^ Бриттен, Фредерик Джеймс (1894). Бывшие часовщики и их работа. Лондон: E. & F.N. Spon. С. 271–274.
  76. ^ Ричи, Г.С. (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. ^ Литтлхейлз, Г. (1909). «Уменьшение лунного расстояния для определения времени и долготы в». Бюллетень Американского географического общества. 41 (2): 83–86. Дои: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, сообщение г-на Бордена». Труды Американского философского общества. 9 (1): 33–91. Дои:10.2307/1005341. JSTOR 1005341.
  81. ^ а б 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 г.). «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 начинания: Всеобщая история наземных и океанических телеграфов: описания телеграфных аппаратов и биографические очерки Основные лица, связанные с великой работой. Нью-Йорк: Радд и Карлтон.
  84. ^ Лумис, Элиас (1856 г.). Недавний прогресс астрономии, особенно в Соединенных Штатах. Третье издание. Нью-Йорк: Харпер и братья.
  85. ^ а б Стахурски, Ричард (2009). Долгота по проводам: в поисках Северной Америки. Колумбия: Университет Южной Каролины Press. ISBN 978-1-57003-801-3.
  86. ^ а б Шотт, Чарльз А. (1897). «Телеграфная сеть долготы Соединенных Штатов и ее связь с Европой, разработанная Береговой и геодезической службой в период с 1866 по 1896 год». Астрономический журнал. 18: 25–28. Bibcode:1897AJ ..... 18 ... 25S. Дои:10.1086/102749.
  87. ^ Телеграфная сеть долготы Соединенных Штатов
  88. ^ Неллас, Дуглас Х. (1913). «Исследование и разведка 141-го меридиана, Аляска». Географический журнал. 41 (1): 48–56. JSTOR 1778488.
  89. ^ Нешам, Э.В. (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 разницы 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 Х.Л .; Гарретт, 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: Канцелярские товары Ее Величества. С. 257–346.
  95. ^ а б Страхан, К. (1902). «Обзор Индии». Профессиональные документы Корпуса королевских инженеров. 28: 141–171.
  96. ^ Уокер, Дж. (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. Дои:10.1017 / S0007087413000988. ISSN 0007-0874. JSTOR 43820533. PMID 25546999.
  100. ^ Фахи, Джон Джозеф (1899). История беспроводной телеграфии, 1838-1899: в том числе 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:1902Натура..66..416М. Дои:10.1038 / 066416d0. ISSN 0028-0836. S2CID 4021629.
  102. ^ Цитируется в: Баракки, П. (1914). Холл, Т. (ред.). Австралийские долготы. Четырнадцатое собрание Австралийской ассоциации содействия развитию 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. ^ Хатчинсон, Д. (1908). «Беспроводные сигналы времени из обсерватории Сент-Джон Канадской метеорологической службы». Труды и сделки Королевского общества Канады. Сер. 3 т. 2: 153–154.
  105. ^ а б Локьер, Уильям Дж. С. (1913). "Международное время и погодные радиотелеграфные сигналы". Природа. 91 (2263): 33–36. Bibcode:1913Натура..91 ... 33л. Дои: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. Получено 9 июля 2020.
  107. ^ Ломбарди, Майкл А., "Радиоуправляемые часы" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-02-07. Получено 2007-10-30. (983 КБ), Труды Национальной конференции международных лабораторий стандартов 2003 г., 17 августа 2003 г.
  108. ^ Boulnois, P.K .; Астон, Си-Джей (1924). "Полевые долготы по беспроводной связи". Географический журнал. 63 (4): 318–331. Дои:10.2307/1781410. JSTOR 1781410.
  109. ^ Пирс, Дж. (1946). «Знакомство с Лораном». Труды IRE. 34 (5): 216–234. Дои: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.

внешняя ссылка