Was geschah mit dem Nullmeridian?

• April 19, 2024

Der Nullmeridian der Welt ist der Ort, an dem die Zeit bei null Längengraden beginnt. Durch internationale Vereinbarung im Jahr 1884 befand es sich in Greenwich, England. Wenn Sie jedoch auf diesem Meridian stehen und auf das GPS Ihres Telefons schauen, wird keine Null angezeigt. Was ist passiert?

Das Header-Bild zeigt einen Besucher als Meridian mit einem Fuß in der westlichen Hemisphäre und dem anderen in der östlichen.

Was ist ein Nullmeridian?
Wir haben ein geografisches Koordinatensystem für die Erde, mit dem wir einen Ort mithilfe von zwei Zahlenreihen lokalisieren können. Breite zeigt, wie weit Nord-Süd es ist und Längengrad wie weit Ost-West. Eine Breitengradlinie heißt a parallel und eine Längengradlinie ist a Meridian.

Der Äquator, der die Erde in nördliche und südliche Hälften teilt, ist die Null des Breitengrads. Die anderen Breitengrade verlaufen parallel zum Äquator und zeigen die Winkelabstand nördlich oder südlich vom Äquator. Meridianlinien verlaufen durch beide Pole und teilen die Erde in gleiche Hälften. Sie laufen an den Polen zusammen, und da es geografisch keinen offensichtlichen Ausgangspunkt gibt, muss man ausgewählt werden, um der zu sein Nullmeridian mit null Länge.

Zu viele Nullmeridiane
Historisch gesehen gab es Dutzende von Nullmeridianen. Karten und Navigationskarten waren nicht standardisiert, und die Länder wählten tendenziell einen Nullmeridian, der durch dieses Land oder in dessen Nähe verlief. Außerdem wurde die Zeit mit der lokalen Sonnenzeit gerechnet. Immerhin sind nur wenige Menschen jemals sehr weit von zu Hause weggegangen.

Aber im neunzehnten Jahrhundert veränderte sich die Welt rasant. Es wurde in gewisser Weise kleiner. Schiffe legten gewöhnlich längere Strecken zurück und benötigten genaue Karten. Für Seeleute war es nicht nur schwierig, sondern auch gefährlich, von einem Koordinatensystem in ein anderes zu übersetzen. Und an Land brauchten die Eisenbahnen, die weite Gebiete miteinander verbanden, eine standardisierte Zeitmessung.

1850 machten die USA, ein kontinentübergreifendes Land, Greenwich zum offiziellen Bezugspunkt für seine Seeschifffahrt und internationale Kommunikation. Der wichtigste Schritt nach vorne war jedoch die Internationale Meridian-Konferenz, die 1884 in Washington, DC, stattfand. Die 25 vertretenen Nationen waren sich einig, den Greenwich-Meridian zur Längengradnull und zum Referenzstandard für die Zeit zu machen. Geografisch gab es keinen offensichtlichen Nullmeridian, aber in der Praxis wurden Diagramme, die auf dem Greenwich-Meridian basieren, bereits von über 70% des Welthandels verwendet.

Die Greenwich-Meridiane
Ein Observatorium benötigte einen Meridian, da ein entlang eines Meridians aufgestelltes Transit-Teleskop für genaue Positionsmessungen von himmlischen Objekten verwendet werden konnte. Und da die Sonne am lokalen Mittag den Meridian überqueren würde, war dies auch ein Bezugspunkt für die Zeitmessung.

Das als Airy Transit Circle bekannte Instrument (ein Meridian-Teleskop) wurde 1850 vom Astronomen Royal Sir George Airy installiert. Sein Meridian wurde das Greenwich Meridian und die britische Referenz für die Zeit. Dies war der Meridian, der von der Meridian-Konferenz als Nullmeridian der Welt angenommen wurde.

Besucher von Greenwich mögen durch mehrere Meridiane verwirrt sein, aber natürlich gab es Astronomen Royal vor Airy, die Transitinstrumente aufstellten und Meridiane festlegten. Der Meridian von Airys Vorgänger James Bradley hatte den Greenwich-Meridian mehrere Jahrzehnte lang definiert. Interessanterweise wird der Bradley-Meridian immer noch von der britischen nationalen Kartierungsagentur Ordnance Survey als Längengrad Null verwendet.

Der luftige Meridian liegt bei 0 ° 0'5.3 ″ W.
Wenn Sie sich in Greenwich am alten Observatorium befinden, können Sie den Airy Transit Circle und wie im Titelbild einen Edelstahlstreifen sehen, der den Nullmeridian markiert. Per Definition lag Airys Transit Circle auf dem Längengrad 0 °, aber nicht mehr. Für diejenigen mit GPS ist es seit einiger Zeit offensichtlich, dass diese Meridianlinie ist nicht bei 0 ° Längengrad, aber bei 0 ° 0'5.3 ″ W, etwa 102 Meter (334 Fuß) östlich des 0 ° -Wertes.

Es gab verschiedene Ideen, warum sich die Airy- und GPS-Meridiane unterscheiden, aber das Rätsel wurde erst 2015 gelöst. In einem Forschungsbericht wurden die Hauptversuche zur Erklärung der Diskrepanz bewertet. Sie wurden entlassen, bis auf eine, die genau den Unterschied erklärt, nämlich die Auslenkung der Vertikalen.

Die Auslenkung der Vertikalen
Um ein Transitinstrument korrekt zu installieren, verwendeten sie eine Lotleitung, um das zu etablieren Vertikale.

Wenn die Erde perfekt kugelförmig wäre und ihr Schwerkraftfeld überall gleich wäre, würden alle Lot auf den Erdmittelpunkt zeigen. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Gravitationskraft hängt mit der Masse zusammen, so dass sie beispielsweise durch nahegelegene Berge erhöht wird. Die Ablenkung der Vertikalen ist der Unterschied zwischen einer lokalen Vertikalen, die vom Lot genommen wird, und einer Linie, die durch den Erdmittelpunkt verlaufen würde.

Da Sie nicht jeden Teil der Erde abbilden konnten, verwendeten Vermesser mathematische Modelle, um die beste Übereinstimmung zwischen der tatsächlichen Erde und einer kugelförmigen Erde mit gleichmäßiger Dichte zu erzielen. Die Daten für diese Modelle stammen aus astronomischen Messungen.

Im 20. Jahrhundert wurden die astronomischen Messungen jedoch komplexer, und seit 1984 werden Satelliten verwendet. Ihre Messungen beziehen sich auf den Schwerpunkt der Erdmasse und nicht wie in der Vergangenheit auf lokale Vertikale. Obwohl das System die Erde immer noch modelliert, tut es dies genauer.

Es scheint, dass das lokale Schwerefeld in Greenwich - obwohl es keine nahe gelegenen Berge gibt - nicht gerade nach unten zieht. Die Ablenkung von der Vertikalen ist gering, aber im 21. Jahrhundert fällt dies Menschen mit Smartphones auf.

Referenz:
Stephen Malys et al., "Warum sich der Greenwich-Meridian bewegte", J Geod DOI 10.1007 / s00190-015-0844-y

Video-Anleitungen: Nullmeridian (April 2024).