英國見聞 | 本初子午線是做什麼用的？
今年春天，我有幸參觀了英國格林尼治皇家天文臺（Royal Observatory Greenwich），並且看到了著名的本初子午線（Prime Meridian）。到底這條線為什麼會出現在倫敦格林尼治這個地方呢？它僅僅只是一條線嗎？它有什麼作用呢？且聽我慢慢道來。
先說句題外話——關於Greenwich的中文翻譯，我偏向于格林尼治，因為Greenwich裡的w是不發音的，所以最好不念格林威治。但由於太深入民心了，大家也無需太糾結。
▪️歷史
位於倫敦市郊的英國格林尼治皇家天文臺始建於1675年，目前已經退役了。二戰後由於倫敦的汙染有礙天文觀測，天文臺已遷至劍橋周邊，但仍沿用格林尼治的名字。儘管是個舊址，但有著名的本初子午線在那，仍然吸引著無數世界各地的天文愛好者前往。
天文臺建立的初衷是為了測量經線。為什麼呢？事實上，這不是單純的天文動機，而是為了十七世紀英國海上霸權的擴張計劃需要。在那個航海貿易逐漸蓬勃發展的時代，當船隻在海上長時間航行後，會越來越難判斷船隻的位置，進而導致觸礁沉船，因此古代的航海只能沿著海岸線走。可見，當年哥倫布發現美洲新大陸其實是無數海難的開始。
那如何避免海難呢？人們需要船隻在海上的準確定位。座標的橫軸為緯度，這個利用正午太陽與水平面的高度可相對容易測出，但經度的測量可不容易。這個就是皇家天文臺的主要工作，因此天文臺與海事密切相關，這也是為什麼現在天文臺舊址為英國國家海事博物館的一部分。
▪️本初子午線
經線是什麼？就是地球從北到南方向的線。本初子午線，又稱“首子午線”或“零子午線”，就是0度經線，與赤道垂直。沒錯，理論上任何一條經線都可以被定為本初子午線，但為什麼是現在這條呢？
原來早在18世紀時，很多國家都是以透過本國主要天文臺的子午線為本初子午線的，這對航海和大地測量帶來了諸多不便。後來由於大部分從事海外貿易的航海者已經以格林尼治子午線為基準來計算船的位置（經度），1884年在華盛頓召開的國際子午線會議終於官方認定，以經過英國倫敦東南格林尼治的經線為本初子午線，作為作為計算地理的起點和世界標準“時區”的起點。
由於地球以一天24小時作360度自轉，則自轉一小時為15度左右，因此要測量經度可轉換成測量時間。可見，本初子午線的設定可用於解決在海上測定經度的問題。
子午線還是東西半球的分界線，可測出世界上所有向東和向西的距離。線的兩邊分別為東經和西經，每15度為一個時區，相鄰時區相差1小時，剛好將全球劃成24個時區。往東是快，往西是慢。例如，紐約比倫敦慢5小時，即可推算出其大約在西經75度附近；中國在東經116度，則比倫敦快約8小時。大家可以照著子午線上的地區經度推算當地時區，很有意思哦！
▪️海上時間測量
要測量在海上的時間有兩種方法，一是帶上出發地時鐘，然後利用正午太陽高度測定海上正午時間，看時間差來推算經度。另一種方法是以天空為時鐘，測量太陽、月亮和星星的位置，這個需要天文學家才能測出。
對於航海船隻而言，只能取第一種方法。可是，即使有了子午線，人們還要有一個在海上航行精確的時鐘才能解決海上測量經度的難題，因為當時的計時器擺鐘在行船過程中，容易受到海上顛簸和溫溼度的變化使計時出現巨大誤差。1736年，一位名叫約翰·哈里森（John Harrison）的英國鐘錶匠發明了第一個航海鍾（如下圖），後人命名為H1。
這個航海鍾仍然是個龐然大物，哈里森在一個偶然事件中發現，小型高頻振子才能避免受環境的影響，才能讓時間更加精確起來。終於到1759年，他製造出了僅比懷錶大一點的航海表H4，才解決了困擾歐洲航海界近一個世紀的難題。在解決經度問題後，英國於18世紀在第四次英荷戰爭後成為了海上霸主。
▪️格林尼治標準時間
既然經線與時間的關係密不可分，那麼作為0度經線的本初子午線的另一個作用，就是作為世界時間的標準，稱為格林尼治平時或格林尼治標準時間（Greenwich Mean Time， GMT），它影響著每一個人的生活。下圖是子午線園區外的24小時時鐘，稱為牧羊人時鐘（Shepherd Gate Clock），顯示格林尼治標準時間。此鍾為Charles Shepherd於1852年設定，算是最早公開顯示格林尼治標準時間的時鐘，但它並不顯示夏令時（daylight saving time）。
▪️你還需要知道的
1） 格林尼治時間並不是全年、全球使用的。夏季許多歐洲及北美國家會使用當地夏令時，因為夏天太陽昇起比較早，將時鐘撥快一小時，以提早日光的使用，可減少燈光照明和耗電開支。如英國從3月底開始會使用英國夏令時（BST），屆時跟中國時差為7小時。
2） 世界協調時間（UTC）的出現主要是因為地球執行軌道為橢圓形，速度不均勻，需要稍微調整一下，但於我們生活而言，跟格林尼治時間是沒差的，基本可以理解為GMT=UTC。
3） 經線180度為國際換日線，新一天從那裡開始。
