格林尼治

GREENWICH和GMT 和很多大陸學生一樣，剛來倫敦的時候，我把格林尼治天文台叫做“格林威治”天文台。和倫敦人一交談才發現，他們提到GREENWICH這個地名時，中間的字母“W”完全不發音，念起來是“格林尼治”。於是我們也就迅速的改了口。不過說起這事我有點納悶：中國的第一批留英學子，思想家嚴複等人，當年就是在天文台下的格林尼治大學讀航海和造船的。我不大相信這些大翻譯家會把自己的母校所在地念錯，所以一直琢磨是不是倫敦人一個世紀以來改了口音。 我們常說的‘格林尼治標準時間“，英文全稱是GREENWICH MEAN TIME，英文縮寫叫GMT，不過英國人以他們特有的幽默感，對GMT進行了演繹，他們說：GREENWICH MEANS TIME：“格林尼治就是時間”。 嚴格地說，格林尼治天文台首先是一個地點的標誌：穿過格林尼治天文台的經線是舉世公認的“本初子午線”，整個地球以這條經線為中心分成東西半球，每個半球各分出了12個時區，各時區的鍾表都用格林尼治天文台提供的時間為標準進行對時。所以，格林尼治變成了時間的代名詞。 大概因為格林尼治的名聲太大，很多人都沒有想到格林尼治小鎮其實就在倫敦的東南角，是大倫敦市的一部分。而倫敦也有意思，一年當中，大半年是夏時製，人們的手表總比格林尼治時間快一個小時，隻有冬天的幾個月裏，倫敦時間才和格林尼治時間重合。而且無論夏天還是冬天，倫敦人從來不把倫敦時間和格林尼治時間混為一談： 格林尼治似乎隻是一個莊嚴而抽象的標誌，格林尼治就是時間。 格林尼治天文台與航海博物館 從倫敦市中心到格林尼治小鎮隻不過需要半個小時的路程。從市中心通向格林尼治的路線有好幾條：要是趕路，可以乘99年才開通的輕軌；想觀光，就從威斯敏斯特碼頭乘遊船，沿著泰晤士河向東航行；不過我最喜歡從泰晤士河的北岸下車，步行穿過一條橫穿過泰晤士河的地下通道，再從河南岸鑽出地麵，一抬頭，那條把守著格林尼治門戶的，名叫CUTTY SARK的老帆船就出現在眼前了。 CUTTY SARK是一艘19世紀中葉的運茶帆船，也是今天世界上僅存的唯一一條這樣的快船，據說它當年隻要99天就可以從倫敦航行到香港; 走過帆船，就到了英國海事博物館，博物館門口的大草坪下麵藏著幾個巨大的音箱，不停地發出海濤拍岸的聲音，要是毫無心理準備，猛一聽有一點點可怕，而以船舶和航海專業著名的格林尼治大學（就是嚴複他們的母校），就在旁邊。 從這裏抬頭往小山上看，才能老遠看到格林尼治天文台那座三層小樓的身影。事實上,如今的格林尼治天文台是英國海事博物館的一部分，與海事博物館使用同一張門票，分享同一個網站。 這似乎是一件令人不解的事情，英國人為什麽要將這麽偉大的天文台淹沒在一片航海紀念品中間呢？ 英國人給出的答案是：格林尼治天文台是為航海而生的。 準確地說，格林尼治天文台是為了準確地確定航海中船舶的方位而生的。 在歐洲航海事業蓬勃發展之初，對於遠洋海外的航海家來說，隻能用羅盤、鉛垂線及估計的大致船速來確定自己到達了什麽地理位置，不過這種方法很不可靠。因此，在1482年的世界航海地圖上，除了歐洲有一個比較準確的輪廓以外，非洲和亞洲的地理位置和陸地形狀都和實際情況相去甚遠，而美洲則根本不存在於地圖上。因為哥倫布在十年後才跨過大西洋到達美洲。根據當時的海圖，哥倫布認為古巴、海地等島嶼是中國海域，但是當他看到島上的居民和《馬可·波羅遊記》裏描寫的中國人完全不同之後，便斷定這裏不是中國而是印度。於是，把自己所發現的群島稱作“印度群島”，這就是大家熟悉的 “西印度群島”的來曆。 哥倫布偶爾錯一次可以成為佳話，但航海事業結束了探險階段，向常規化過度的時候，隨時測定船舶的位置就成了一個迫在眉睫的問題。 測定位置需要兩個參數：經度和緯度。科學家們很早就知道：按照太陽和月亮的高度角就可以推算出船舶所在的緯度，此外，在夜空中還有一顆一年四季幾乎位置永恒不變的星星，那就是北鬥七星中勺柄最尖端的那一顆。隻要找到它，對一個專業的水手來說，推算自己所在的緯度就是小菜一碟了。可是經度卻要難以計算得多。想確切知道自己在地球表麵的位置，主要就是解決測算經度的難題。 歐洲天文學家指出：如果仔細觀察我們頭上的天體運行，測量天體的高度角和水平角，將所得結果與天文台編製的準確的星表對照，就可以測定船舶所在地的經度。不過，當時世界上並不存在完整的星空圖。繪製完整的星空圖成為了測定經度的關鍵，而且顯然這是一個費時費力，需要大量專業人才和專業觀測工具與地點的活計。是一個不能很快收到成效的“基礎工程”。 這就是格林尼治天文台最初的使命：觀測星空，繪製完整的星空表。 格林尼治決不是世界上第一個天文台，甚至也不是歐洲的第一個現代意義上的天文台。但後來卻是全世界最負盛名的一個，這和英國航海業的的發展是有密切關係的：從達 迦瑪到哥倫布，從麥哲倫到無敵艦隊，直到1588年，英國戰勝西班牙的無敵艦隊之前，西班牙、葡萄牙、荷蘭才能算是海上的大國。但是17世紀初，英國日漸崛起。1600年成立的東印度公司更是野心勃勃地表示要經常往返於東西方之間。 為了航海事業的需要，1676年9月15日，在英國國王的大力支持下，英國皇家觀察所，也就是格林尼治天文台正式建成。28歲的青年天文學家約翰·弗蘭斯提德為第一任台長，並於第二天立即開始用台上的大六分儀進行天文觀測。 天文學家的命運 今天在格林尼治天文台裏，幾架兩人多高的長筒望遠鏡仍然直指著天空。這是一個很高大的八角形觀察室，八個方向都安裝了高而細長的窗戶，透過玻璃窗，可以從各個方向看到天空。英國很早就使用玻璃了，但是那時的玻璃技術不能製造大麵積的玻璃，因此整個窗戶是用一小格一小格的玻璃拚成的。觀察者通過長筒望遠鏡，再透過這樣的玻璃窗，一小片一小片地觀察天空，再繪製成一張完整的的星圖。 今天在天文台裏，我們還可以看到幾代天文學家的住所：因為觀測天體運行的工作一旦開始，是無法任意中斷的，必須經年累月每夜觀察，所以天文學家們隻能住在天文台裏。因為天文學家“晝伏夜出”白天睡覺的特點，天文台裏的臥室是完全沒有窗戶的，進出參觀都必須使用燈光。 在格林尼治的“專家住所”裏，完整地保存了格林尼治的第一任台長弗蘭斯提德 生前的生活場景：一間臥室，一間書房，一間起居室，每間屋子裏都有解說牌，進行簡短的解說。 “因為長期艱苦的研究，青年時代身體就很差” “因為經濟條件不好，需要白天教授天文學知識作為貼補。” “晚婚，沒有子女” “晚年寫下了一本天文學專著，但在仔細核準校對之前，書籍被提前出版，他自己買下了出版的全部400本書中的300本，付之一炬，聲稱這是“為真理而作出的犧牲”。不久病逝，享年53歲。 寥寥幾句的解說詞，參觀者往往要看好久，唏噓感歎，對視無言。 即使如此，弗蘭斯提德的命運仍然有他值得羨慕的一麵，因為與他同一時期的英國天文學家們並不是都能在象格林尼治天文台這樣有著良好觀測設施的地方進行工作的。我們都知道的哈雷慧星的發現者愛得芒德 哈雷，他也是星空圖的繪製人員之一，格林尼治天文台成立時，哈雷19歲，正在牛津大學讀書，他的老師負責北半球的星空繪製，而他則毅然中斷了學業，到南半球的小島上觀測地球另一側的星空。他不僅要承受天文學家這個職業必須承擔的一切痛苦，還要背井離鄉，漂洋過海地去標識出341顆恒星的位置。如果當時有人告訴年輕的哈雷，他可以到格林尼治總部，使用高大的觀察室，享有沒有窗戶的臥室，他一定會喜出望外的。 我想很多人和我一樣，在來格林尼治以前，從來沒有仔細想過，一群終生與星空為伍，企圖標誌出經度和時間的人，生活的經緯是用孤獨和寂寞交織而成的。在格林尼治的光環背後，是多少科學家一生的命運。 製表工匠解決的難題 繪製星空圖的工作開始了，並不意味著經度測算的問題已經解決，而日益發展的航海業不可能等待科學的進展，航海業的問題逐漸演變成了災難。 1707年10月，四艘英國海軍的船隻因為定位混亂而在西西裏島附近相撞，死亡2000多人，成為了震驚世界的悲劇。英國議會就此成立了“經度委員會”懸賞20000英鎊征集確認經度的簡易辦法。18世紀初的20000英鎊是一筆巨款，相當於今天的一百萬鎊。懸賞令一出，數百種希奇古怪的想法擁進了議會，但大多是天方夜談，幾十年後，一個過得硬的方法測定經度的簡易方法才真正出現，不過這個獲得“尋找經度獎”的獲獎者很出人意料：他既不是天文學家，也不是數學家，而是一個鍾表匠人，名叫約翰 哈瑞森。 原來，早在古希臘，人們就知道，同一瞬間位於不同經度上的地方，有著不同的時間。後來人們準確地推算出，時間相差一分鍾的地方，經度就相差0。25度。因此，1530年，格瑪·弗裏西斯就指出：隻要帶上一隻鍾，使它從航海開始的地方起一直保持準確的走動，那麽，到一個新地方後，隻要記下這隻鍾的時間，再和當地的時鍾比較，由這兩個時間之差就可以得出兩地的經度差。也就可以求得一個地方的經度。但是當時的鍾表需要靠鍾擺的擺動來計算時間，海上航行的船無法保持水平，船一晃，鍾擺一歪，“時間”就不見了。 雖然這個想法在當時並不可行，但是為人們提供了一個找到經度的新思路，那就是隻要有準確的計時工具，人們就可以在任何地方輕鬆地計算經度。1730年，天才的鍾表匠約瀚 哈瑞森走進了格林尼治天文台的大門，拜會當時的台長，也就是我們提到過的哈雷彗星的發現者，完成了南半球星空繪製工作回到倫敦的愛得芒德 哈雷。他說他要競爭國家的“經度獎金”：他能製作在海上使用的走時精準的鍾表。哈雷接納了他，此後的29年裏，哈瑞森用機械齒輪製作出了四代不需鍾擺的計時器。事實證明，他的第四代產品在62天的航行中僅僅出現了5秒的誤差，完全可以用來計算經度。而哈瑞森也在他80高齡的時候如願以償地獲得了巨額獎金。 本初子午線 在星空圖和精密鍾表的雙重幫助下，1767年，根據格林尼治天文台提供的數據繪製的英國航海曆出版了。這份航海曆上規定的0度經度線就是通過格林尼治天文台的經線。這時，英國已開始取代西班牙和荷蘭等國，成為全世界頭號海上強國。它出版的航海曆自然也廣為流傳，這意味著經過格林尼治的經線開始成為許多海圖和地圖的本初子午線。 那時，離開倫敦準備遠航的人們都會帶著自己的表到格林尼治天文台來，請天文台對表進行一個月的測試，包括把它放在38度的烤箱裏加熱，看看它是不是可以勝任遠洋航行的考驗。在告別倫敦的時候，他們也會經過格林尼治，用0度經線的時間再對一次時，便駛向茫茫海洋。 不過，並不是所有國家都願意使用英國的天文台做經度原點。1634年4月，紅衣主教裏舍利厄曾確定加納利群島最西邊的耶魯島為經度起算點。而各國航海家們在實際航行中也常常另搞一套，他們喜歡采用某一航線的出發點作為起算點，例如"好望角東24°18'"。著名天文學家皮阿齊還曾經提出："如果一定需要這樣一個公共的原點，那為什麽不選取埃及的大金字塔呢？" 解決這個問題的不是天文學家或工匠，而是英國的綜合國力。19世紀，英國成為了世界上最發達的國家。在航海業上的壟斷地位，遍及了世界各地的殖民地，都加強了格林尼治0度經線在全球的普及。1850年，美國政府決定采用格林尼治子午線。1853年，俄國海軍大臣宣布使用格林尼治本初子午線。到了1883年，全世界已經有90%以上的航海家用格林尼治做標準在計算經度了。1884年，在美國的華盛頓召開的國際經度會議上，會議把經過格林尼治的經線正式確定為零度經線，世界時間計量和經度計量的標準子午線：“本初子午線“。 這時，格林尼治天文台已經建立了三百多年了。 六十四年以後，英國皇家觀察所遷往新址，不過，本初子午線絕對沒有跟著搬家，仍然是通過格林尼治天文台的那一條。進入二十世紀後，隨著衛星、激光、無線電等技術手段的出現，經度的測定正在朝著更高精度的方向發展。人們甚至發現，由於地球並不是一個絕對的球體，因此，地球表麵各個地點的旋轉並不均勻，每天環繞太陽一周的時間並不是24小時，而是或長或短地差上16-18分鍾，在閏年、閏月等調整方法之上，人們還加上了閏秒來確保時間的準確。但無論如何，經度測算的原點從來沒有被挑戰過。隨著世界各地的各類天文台迅速地發展，大量天文觀測衛星的發射升空，格林尼治天文台逐漸成為了一個紀念地，現在主要為一些天文台提供技術指導工作。 不過，格林尼治在計時領域的權威並沒有隨著時間的流逝而褪色。在20世紀90年代，世界各國對於21世紀到底應該從2000年開始還是從2001年開始展開了一場爭論。是德高望重的格林尼治天文台出麵，在1996年3月發表新聞公告，宣布21世紀應始於2001年，才算平息了這場風波。 隨著電子商務的增長，格林尼治時間還出現了新的用途：因為跨時區的交易日漸頻繁，網民們在網上溝通時，不一定知道某個網站所處的國度和時區，為了讓電郵詢問、電話詢問，速遞時限等服務不受時區的影響，1999年12月28日，一個新的時間係統又在格林尼治的名下誕生：格林尼治電子時間（GET）成為了全球電子商務的標準時間。這樣無論在世界的什麽地方，大家使用的時間是完全一樣的。據介紹，格林尼治電子時間的計算與格林尼治時間無異，已經在歐美多家電子商務公司使用了。 就格林尼治天文台本身而言，已經成為了倫敦僅有的四處人類曆史與文化遺產之一，天天人滿為患。人們排著隊在狹小的院子裏與地上的“本初子午線“留影，個個希望能把自己腳跨東西半球的形象留下，取得一份印有格林尼治標準時間的“到此一遊”證書。 從天文台上俯瞰倫敦，就在本初子午線上，一個新的巨型建築赫然在目：那就是著名的千年圓頂。倫敦的21世紀建築，英國人迎接21世紀時進行慶祝的地方。每到晚上，都會有一道激光沿著本初子午線的方向從格林尼治天文台射向千年圓頂，似乎在標誌，這裏是世界經度和時間的起點。