文 ｜周冉

以天文學現(xiàn)象測量經(jīng)度，是人們最先想到的靠譜方法。伽利略認為，木星的4顆衛(wèi)星每天都在上演星蝕，大約一年要發(fā)生1000次，只要掌握了其中規(guī)律，制出星蝕表，依據(jù)表格對照當時的星蝕狀況就可以判斷經(jīng)度。伽利略制作的星蝕表，預報了幾個月內(nèi)每一顆木星衛(wèi)星的出現(xiàn)和消失情況。他寫信給西班牙腓力三世，并把自己的計劃交給西班牙宮廷，很快被駁回了，理由是，在飄搖不定的海上，海員要找到這4顆衛(wèi)星已經(jīng)十分困難了，更別說頻繁找到它們，使用這種方法要求必須是晴朗的晚上，到了白天依然兩眼一抹黑。伽利略自己也承認，即使是在陸地上，“一個人的心臟跳動，也會導致整個木星跳出望遠鏡的視野”。

伽利略終其一生都在研究這些遙遠的衛(wèi)星，直到又老又瞎再也看不見它們，他發(fā)明的測量經(jīng)度的方法，已經(jīng)被廣泛使用于陸地。歐洲各國用這個方法重新測量了大陸邊界。路易十四曾站在依據(jù)精確測量而修訂的版圖面前說，他輸給天文學家的領土，比輸給敵人的還要多。雖然嘴上抱怨，路易十四的內(nèi)心還是欽佩至極，1667年巴黎天文臺的建立就得益于他的支持。

1675年，英國皇家格林尼治天文臺在喬納·摩里爵士的促成下建成，查理二世任命27歲的約翰·弗拉姆斯蒂德為第一任皇家天文學家，天文臺的主要任務，是制定月亮和恒星位置的準確圖表，以確定海上船只的位置。國王指示弗拉姆斯蒂德“以最謹慎的方式并以最大的努力，校正天體運行圖表及恒星星位，以便找到人們?nèi)绱藷嵬暮Ｉ辖?jīng)度，從而完善導航技術”。

天文臺選址在格林尼治公園最高的地方，1675年7月動工，耗時近一年。頂層一個八角形房間既是弗拉姆斯蒂德的工作室，也是他的家。不過格林尼治城堡并不能很好地與子午線吻合，通過測繪，弗拉姆斯蒂德又在花園深處的一個棚子里建造了觀測臺，沿著子午線架設了一部望遠鏡，根據(jù)星星運轉的規(guī)律性，以子午線為標桿，測算地球周轉間隔，比較上千次觀測數(shù)據(jù)。他每天傍晚開始，黎明結束，用了43年的時間積累數(shù)據(jù)，繪制出一張完整的星空圖。

弗拉姆斯蒂德繪制的星表《不列顛天圖》包含約3000顆恒星，雖然比以往任何一部星表都精確，但他認為這些數(shù)據(jù)仍不夠格發(fā)表，始終不肯出版。焦急等待的天文學家愛德蒙·哈雷和牛頓從天文臺搞來了這些資料，在當事人不知道的情況下盜版刊行。弗拉姆斯蒂德氣壞了，認為很多星位還未被證實，草率出版會損害自己的羽毛。他收集來出版的400本中的300本，堆在一起付之一炬。

名義上是國王的天文觀測官，俸祿卻少得可憐，弗拉姆斯蒂德每年只能從國王那領取到100英鎊。天文臺擁有的儀器除少數(shù)贈品外，大部分都要弗拉姆斯蒂德自掏腰包購買，他不得不業(yè)余兼職當天文學教授，掙些學費。他曾在給好友的信中抱怨，自己每天不得不應付這些幼稚的學生帶來的麻煩?，F(xiàn)在，約翰·弗拉姆斯蒂德在格林尼治天文臺居住過的4個小房間，修繕一新后對游人開放。

1720年，第二任皇家天文學家愛德蒙·哈雷走馬上任，就是那個偷偷幫同僚出書的家伙，此時的他64歲，在圈內(nèi)聲名顯赫。愛德蒙·哈雷最著名的成就，是成功預測了彗星回歸的軌跡，這顆彗星以他的名字命名，就是大名鼎鼎的哈雷彗星。哈雷發(fā)現(xiàn)弗拉姆斯蒂德制定的子午線已經(jīng)出現(xiàn)了偏差，建議在原子午線的東北造一個新的子午線墻，同時增加兩臺天文儀器。

所謂“標準”并不是一成不變，對子午線的認定必須基于嚴密的天文觀測而不是坐享前人成果，這種對待科學的嚴謹態(tài)度，在格林尼治天文臺此后工作中延續(xù)下來。隨著歷史的推移，在弗拉姆斯蒂德子午線以東，出現(xiàn)了三條后人劃定的子午線，分別是愛德蒙·哈雷子午線、詹姆斯·布拉德雷子午線和喬治·比德爾·艾里子午線，最后這條，成為1884年最終被認定的本初子午線。以弗拉姆斯蒂德小屋為原點，每當認定了新的精確子午線，就向東再增加一個房間，逐漸形成了現(xiàn)在看到的子午線建筑群。

今天的人們發(fā)現(xiàn)，當你身處天文臺掏出手機用GPS定位，顯示結果卻不是零度。這是由于受到地球自轉和地心引力影響，誕生于1851年、通過望遠鏡觀察天體運動訂立的這條本初子午線，已經(jīng)出現(xiàn)偏差。研究人員發(fā)現(xiàn)，真正的本初子午線，位于天文臺以東101米的地方，恰好穿過格林尼治公園里的一個垃圾桶。

詹姆斯·布拉德雷是格林尼治天文臺的第三任皇家天文學家，他是一位比弗拉姆斯蒂德還“偏執(zhí)”的天文學家，終身致力于用月距法解決經(jīng)度測量問題，甫一上任就一頭扎進對月球位置的觀測中。而他只是分散在全球從事這項工作的眾多天文學家之一，有些科學家，如瑞士數(shù)學家萊昂哈德·歐拉，把一生都貢獻給繪制準確的月球表這項繁復而瑣碎的工作。二人時常共享比對研究成果。

1766年，英國皇家天文臺第五任皇家天文學家，內(nèi)維爾·馬斯基林出版了一本實用的《航海歷》以供海上的船長們確認經(jīng)度。不過使用這個《航海歷》需要大量數(shù)學運算，確定一次經(jīng)度需要計算4個小時，更像是紙上談兵，后來又有改進。

回顧天文臺的歷史，可以說成績斐然，但歷代皇家天文學家耗盡畢生精力，始終沒能找到可供實操的破解經(jīng)度方法。