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奇思妙想话时间
驻英国使馆 李佳航
2017/06/23

  说起时间,无影无踪却又无处不在。究竟什么是时间呢?是“春花秋月何时了往事知多少”的日月春秋,还是“逝者如斯夫而未尝往矣”的此消彼长。在歌者、诗人、画家的眼里,时间是最好的描写对象,歌唱家唱的“真想再活五百年”,诗人写的“坐地日行八万里”,画家笔下老人脸上沧桑的皱纹,无不是时间的杰作。时间是神奇的魔术师,可以将牙牙学语的婴儿变成翩翩少年,使幼小的树苗长成参天大树,使旭日从东方升起,万物更新,蓬勃昂扬。

  时间是一种客观存在,歌者、诗人、画家描绘的时间虽然浪漫精彩但却非常粗略。如果没有精确的计量,难免影响时间的实际运用,而若将时间计量放眼全球,则会由于地球自转的影响使得各地时间大不相同。比如英国女王官方生日庆典在伦敦时间6月17日上午10点举行,此时却是北京时间的下午5点,如果各地新闻报道的时间不一,就会使人感到疑惑而复杂。

  为解决这一问题,天文学家提出了能够被普遍接受且方便记录时间的方法,即确定一个世界时间坐标“起点”,并根据地球自转规律确定时区划分。这个时间“起点”就位于伦敦东南郊外一个小乡村中一座古老的天文台里——这就是著名的格林尼治天文台。格林尼治天文台里有一条本初子午线,作为地理经度的起始点,划分东西半球,并确定地球的时间“起点”——格林尼治时间。“起点”时间一旦确定,人们就很容易按照时区划分推算出世界各地相应的时间,也就可以准确确定某个事件发生的时间坐标了。

  格林尼治是如何从伦敦郊外的一个小村庄,摇身一变成为世界时间坐标的起点的呢,这还要从300多年前英国的一次海难说起。1707年,一支由克劳斯利爵士率领的英国舰队,因测错了经度而失事,4艘舰只被毁,两千多人葬身鱼腹。当时的英国国王非常震惊,悬赏两万英镑来解决如何准确测量航海经度的问题。虽然1714年就设立了该奖项,但直到六十年后这个问题才被一位名叫约翰・哈里森(John Harrison)的木匠出身的钟表匠解决,世界航海史也因此而改变。

  哈里森提出了经度与时间等值换算测量经度的观点。根据测算,地球自转360度,大概需要24小时,所以每过1小时太阳会移动15度;当A、B两地经度相差15度时,它们的正午必定相差1个小时。哈里森不仅提出了理论观点,还制造了“H1”航海钟用于精确测量时间。这台航海钟的核心在于采用两根弹簧把两个金属钟摆的两头连在一起,使钟摆的摆动频率摆脱重力及海浪波动的影响。出海试验证明,H1的走时精度相当高。但是H1钟体积庞大,非常笨重,不便使用。哈里森经过多年不懈的研发与改进,相继研制了H2、H3、H4钟表。H4已经是一块高精度的怀表,1762年,H4随船跨过大西洋到牙买加,历经81天航行只慢了5秒,换算成距离,误差只有3公里左右,创造了当时的记录。

  本初子午线

  起初,各国天文学家都有各自计时起始单位。随着海外贸易遍及全球,对统一的世界时间标准即本初子午线的呼声越来越高。1883年10月召开的第7届国际大地测量会议规定:本初子午线必须通过一级天文台。因当时有90%从事海外贸易的航海者以格林尼治子午线为基准,各国政府便同意采用格林尼治子午线作为本初子午线。自此,全世界的航海者只要以格林尼治天文台的子午线为起点,便可以在航行中准确地测出自己船只的正确位置和时间,这为繁荣航运事业、避免航海事故做出了巨大贡献。现在格林尼治时间已经成为世界时间标准,管理着我们日常工作生活的方方面面,朝九晚五上下班,出门旅行的时刻表,卫星发射,海上航行都离不开它。

  说到海上航行就不能不再提一下现行使用的海洋计时器,它的上面有两个红色区域,在该区域时段内海上无线通讯必须保持静默,以保证能收听到海上呼救信号。这是在泰坦尼克号沉没后,1913年12月12日在英国伦敦召开的第一届海上生命安全国际大会上确定的,后来演化成“国际海上人命安全公约”,我国于1980年1月7日加入这一公约。

  世界标准时间的诞生及应用大体如上所述,但就时间本身来说,仍有许多新的领域在发现和发展进程中。比如,由于计算机的出现,时间的最小计量单位进入纳秒级别;再比如,为什么一天是24小时,而不是以十为进制的20、30小时等等,这些都需要进一步实践和探索。让我们关注时间,等待着它的家族新成员加入吧。

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