即使在現代,六分儀這也是船員必須掌握的應急保險。
但,與天然寫在星空的緯度不同,沒有什麼永遠釘在地平線上的“東極星”或者“西極星”。
星星不斷東昇西落,經度根本找不到天然的起點,人類只能用時間代指。
——既然地球自轉360度是24小時,那一小時就對應15經度了。
由此,只要能測出兩地的時間差,乘以十五自然就知道了兩地的經度差。
只是測量地的當地時間很好確定——大不了立根杆子等到正午嘛!
但在動輒拋起落下的大海船上,這出發地的表如何在一路動盪、顛簸下保持精準呢?
萬一幾個大浪打過來,把時針偏了十分鐘,怕不是都走到越南海岸下錨了,還得對著椰子樹苦苦思索珠江口到底藏在哪兒呢。
哎呀,到底如何確定經度?
這可真是把當時的人類難到了。
為了尋求確定經度的辦法,英國國會直接懸賞了兩萬英鎊——差不多佔當時國家年度總預算的0.3%,換算成黃金也將近150公斤。
來吧,發明大舞臺,有才你就來!
一部分人把視線投向星空,摩拳擦掌地利用這天上的時鐘。
在這群仰望天空的人中,有伽利略,有哈雷,有第谷,有牛頓,有尤拉……
閃閃發光的數學家、物理學家、天文學家們窮盡人類的智慧,最終給出了月球的運動公式。
這已經是一個極為了不起的成就,畢竟地球、太陽、月球這三個天體互相拉扯……
啊哈——三體問題!
雖然因為月球相對的天體質量極小,讓它對地球和太陽的引力可以忽略不計,使這個三體問題加了限制,不至於完全無從下手。
但在用公式來描述月球的運動軌跡時,是無法像開普勒三大定律、牛頓運動定律那樣給出優雅的、簡潔的最終公式的。
即便人類閃耀的聰明大腦們絞盡腦汁,也只想出了一系列複雜的、不斷修正的近似公式。
這甚至還只能算出短期內的近似位置,長期預測的準確度會逐漸降低。
但即使已經犧牲了一定的精度,真的計算這玩意兒那也是神仙打架,因為用到的數學知識有:
微積分,微分方程,級數展開,球面三角學,差分法,誤差分析……
學會這些知識的難度嘛——
聽聽期末要考高數的大學生吧,他們的哀嚎最為生動。
對於十八世紀的人類來說,計算機這種東西是不存在的,靠的就是心中的那股子正氣。
莫怕,讓我們手工計算!
不過就算有大佬們寫好的公式,有已經計算好的三角函式表作參考,可一角分的誤差在赤道上就是一海里,是將近兩千米的長度誤差。
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