格林尼治背后一亿悬赏的经度之争

　　1714年英国国会并邀请牛顿做顾问，成立了经度委员会，悬赏解决经度问题：能够将经度确定到半度范围内，也就是约108公里范围的，奖励2万英镑；确定到三分之二度范围内，奖励1.5万英镑；即使精读小点但可有效测定的，也奖励1万英镑。2万英镑具有非同凡响的诱惑，据估计，1714年时的2万英镑换算成今天的人民币，是一笔约1亿元的巨款！而所有的故事，都与格林尼治规定了全球起点的这个小地方有密切的关系。

　　格林尼治背后隐藏经度这个大问题，西班牙高额悬赏解决方法，伽利略、惠更斯等名人为此辛苦琢磨

　　1492年，哥伦布到达了巴哈马群岛，发现了美洲新大陆，走的是北纬28度这一条直直的航线。这是因为当时人可以测量纬度，却难以准确定位经度，船只通常要么沿着海岸线行驶，要么到达固定纬度之后，再沿着纬度圈行驶，否则很有可能迷航，遇到灭顶之灾。郑和下西洋也是如此，因为只能沿着海岸线走，所以最远只能到达非洲。由于定位不了经度，哥伦布发现美洲所引发的航海热，也随之引发灾难，大批船只迷路招致了毁灭，航海大国西班牙的损失尤其惨重。

　　不能定位经度，就不能自由的航海。为此，1530年荷兰数学家伽玛·弗里西斯提出钟表法的设想，认为只要制作出一台极为准确的钟表，按照出发地时间走，然后来到新地点再利用太阳高度测量当地新时间，这个新时间和钟表时间的差就可以换算为经度差。1514年德国天文学家约翰尼斯·沃纳则提出月距法的想法，提出利用月亮的移动来测量经度，因为只有天体的移动是完全守时的，太阳、月亮和星星可以为人类预报时间。这两个设想都很好，但是当时钟表制作工艺原始，精度太差无法用来测量经度，而月距法则缺乏准确而又完整的星表，月亮的移动规律也很难预测。

　　为了解决这一问题，很多国家用悬赏的方式。1598年西班牙国王菲利普三世宣布设立经度奖金，任何人只要找出海上测量经度的方法，就可以获得2000杜卡托的巨额奖励。1610年，意大利天文学家伽利略经过6年的观察，发现木星的4颗卫星的转速和轨道都极有规律，可以以此定位经度。伽利略踌躇满志，将想法提交给西班牙来换取奖金，但是这个天才的想法竟然被冷落了。1638年，伽利略把这个方法提交给了荷兰，1641年荷兰派科学家惠更斯拜访伽利略讨论可行性，但是没等两人会面，伽利略就已经去世了。惠更斯和另一位英国科学家罗伯特·胡克也曾分别制作过航海钟，但是在复杂的海况之中，准确度太低。惠更斯和胡克的失败反倒坚定了其他人尝试其他道路的信心。

　　法国国王路易十四首创皇家科学院，组织科研团队攻克了陆上经度问题

　　很多人意识到，面对极为复杂的经度问题，单靠个别人的奋斗不可以，必须通过合作的方式。作为有野心的大国，法国在这方面首先走出了第一步。1666年，年仅28岁的法国国王路易十四成立了皇家科学院，花重金招募了大批欧洲顶尖科学家，其中包括惠更斯，另外还购置了当时最好的天文望远镜，并在巴黎近郊建造了巴黎天文台。这些科学家的重点课题之一就是经度的测量，如果解决成功，路易十四准备把巴黎天文台所在地定为世界本初子午线。

　　通过了三年的观察，法国皇家科学院的科学家们认为月亮的运行轨迹太复杂，月距法很难被用来测量经度，最后决定尝试推广伽利略的木星卫星定位法。此时，恰巧意大利人乔万尼·多曼尼克·卡西尼对木星的卫星运动很感兴趣，通过16年的观察后于1668年出版了一本精确的木星卫星星表。于是法国人在1669年邀请卡西尼来法国担任巴黎天文台台长，并在卡西尼的主持下，不仅测绘出了一份经度准确的新版欧洲地图，还初步绘制了一张全新的的世界地图。

　　英国国王查理二世在格林尼治村建立皇家天文台，悬赏2万英镑巨款冲击海上经度测定难题

　　但是伽利略的木星卫星法用在陆地可以，用在海上不可以。木星很遥远，在惊涛骇浪的海上没有陆地平稳观测、计算的便利，也几乎没有天文学家相助的可能。有人坚持认为依靠月亮的月距法更为实用，并将这个想法推荐给了英国国王查理二世。作为海上强国的国王，查理二世当然明白之中利害，迅速召集英国顶尖科学家讨论月距法。会上有一名年仅27岁的天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德表示赞同，同时提出月距法必须要有准确的星表和月亮每一天的运行轨迹配套才可以。

　　为此，1675年查理二世拨款500英镑，在伦敦郊外的格林尼治村建成了一座皇家天文台，并任命弗拉姆斯蒂德为皇家天文台的第一任台长，年薪100英镑，在当时堪称高新。弗拉姆斯蒂德工作极为认真，直到1714年去世都没有完成工作，又过了11年，在他的遗孀和助手的帮助下，他的《不列颠星表》才最终出版，这本星表记录了3000个星星的位置，准确到10秒弧度，是当时世界上最准确的星表。但是仅有星表还不够，月亮的运行轨迹还没有，而且期间发生了一件大事。

　　1707年10月，英国海军上将克劳迪斯里·肖维尔爵士率领一支5艘战舰组成的英国舰队战胜法国人得胜归来，但是在地中海返航途中遇到大雾，连续12天不见天日，10月22日晚旗舰在内的4艘战舰触礁沉没，1600多名水手淹死。这一悲剧引发了很多舰队队长、商船船长和商会代表集中向英国政府请愿施压。1714年英国国会并邀请牛顿做顾问，成立了经度委员会，英国政府还颁布了一项经度法案，悬赏解决经度问题：能够将经度确定到半度范围内，也就是约108公里范围的，奖励2万英镑；确定到三分之二度范围内，奖励1.5万英镑；即使精读小点但可有效测定的，也奖励1万英镑。2万英镑具有非同凡响的诱惑，据估计，1714年时的2万英镑换算成今天的人民币，是一笔约1亿元的巨款！

　　一个自学成才的钟表匠打败了一群天才科学家，面对刁难搬来英王助阵才获得全部奖金

　　钱财虽厚，无人能领，悬赏法案出台十几年，经度问题依然悬而未解，直到1730年一个37岁钟表匠约翰·哈里森的出现，才带来一线希望。哈里森是乡村木匠的儿子，无师自通的研究会了制造钟表的技能，他来到格林尼治天文台，把自己琢磨了4年的航海钟设计方案推荐给格林尼治天文台台长哈雷，受到高度赞赏。哈雷转而介绍他认识了英国最优秀的钟表匠乔治·格拉罕姆，后者慷慨借给他200英镑无息借款来制作航海钟。

　　经过了6年的研制，哈里森拿出了第一台航海钟，是个重达42公斤，长宽高均为1.3米的铜壳大家伙。远航葡萄牙里斯本后，哈里森不满意，向初步认可他工作成果的经度委员会先后共借款2500英镑，又用了20多年的时间，造出了三台航海钟，其中最后一台在1759年才问世。这一台直径13厘米，重1.45公斤，经过了1761-1762年间的远航测试，结果惊人，将近半年的海上航行后，总误差还不到两分钟，远远小于经度奖金规定的范围。

　　经过了几乎一辈子的努力，哈里森认为荣誉和2万英镑奖金这一刻都会到来了。但是，经度委员会的天文学家们对航海记录进行了再三核算，得出了这么一个结论：1万英镑奖金可以拿到，但如果要拿到2万英镑，还必须再进行一次类似的远航，且再造出两个一样的航海钟以示成功可以复制。经度委员会中有一些人认为，哈里森的航海钟成本太高，在反射式象限仪(八分仪)发明出来，更准确的月亮运动图表也制作出之后，月距法已经廉价而且可行。就在1762年晚些，月距法最忠实的支持者皇家天文官马斯卡林也经过海上测试，首次证实了月距法的可行性。同样都接近成功，哈里森却捷足先登，很多天文学家不甘心，所以提出了上述比较苛刻的条件。

　　法国这时候也得到了消息，在哈里森和经度委员会僵持的时候，法国政府特意派了一个代表团来到伦敦，力图说服哈里森把航海钟的机密高价卖给法国，结果被爱国的哈里森拒绝了。最后哈里森同意把航海钟的设计图纸和设计说明整理成文字上交，并由经度委员会在英国出版《哈里森先生的计时器的原理与插图》，然后拿到了1万英镑奖金。为了拿到另外一半的1万英镑，74岁的哈里森只好再一次拿起工具，花了3年时间才造出一台航海钟，之后又花了2年的时间调试。老迈的哈里森感觉到自己没有精力再去做另一台了，无奈之下，他让儿子于1772年给英国国王乔治三世写信控诉自己的不公正待遇。在国王的协调下，英国国会重新审查了哈里森的情况，绕过了经度委员会，直接从国库里划拨了8750英镑给了哈里森。

　　虽然结果比较曲折，但是由于哈里森的持续一生的努力，以及他的竞争者格林尼治天文台的天文学家们的共同努力，人们已经能够战胜经度难题了。哈里森的航海钟昂贵，但是使用简便，天文学家推崇的月距法计算麻烦点，但是廉价，两种方法交叉共同使用极大促进了航海业的发展。英国也因此获得了至高无上的荣誉，在国际本初子午线诞生之前，各国地图都以自己的首都或主要天文台所在经度为零经度点，此后随着英国海上力量发展和格林尼治出版的《航海年鉴》广为流传，格林尼治子午线成了世界的标准，被大多数航海家接受。1884年10月，在华盛顿举行的国际子午线会议决定，以格林尼治天文台第七任台长艾利确定的艾利子午线作为国际本初子午线。