历史

亚美利哥·韦斯普奇确定经度的方法

对于地图绘制和远洋航海来说，经度的测量是很重要的。在历史上的大多数时候，水手和探险家们为了确定经度而绞尽脑汁。人们花费了几个世纪来探索确定经度的方法，因此，经度的历史记录了一些最伟大的科学头脑的努力。

使用四分仪或星盘可观测到太阳或某特定恒星在地平线上的高度，根据该高度可以计算出该位置的纬度，但是经度的确定要更加复杂些。

亚美利哥·韦斯普奇（Amerigo Vespucci，1454/03/09－1512/02/22）也许是第一个提出经度确定方法的欧洲人，他在前往新世界的旅途中，花费了大量的时间和精力来研究这个问题：

约翰·哈里森

通过对比月球和火星的实际位置与它们的预期位置，亚美利哥·韦斯普奇得以初步推测出他的经度位置。但是他的方法有几点局限：第一，此方法要求发生一些特殊的天文现象(比如，火星和月球穿越相同的升交点赤经)，并且要求观测者通过天文历书预测到这种现象。第二，观测者需要知道准确的时间，而这在国外是很难实现的。最后，此方法要求有一个稳定的观测平台,这导致该技术在颠簸的甲板上毫无用处。

1612年，伽利略·伽利莱提出，当对木星的卫星轨道有了足够精确的了解后，可以利用他们的位置来作为确定通用的时间，这为经度的确定提出了一种可能的方案，但是他提出的这个方法并不适用于海上导航，因为船只是不稳定的 。1714年，英国政府通过了经度法案，该法案提供丰厚的经费奖励给第一个提出在航船上确定经度的可行方案的人。这些奖励激励了很多人来研究经度确定的解决方案。

约翰·哈里森是英国一个自学成才的钟表匠，发明了航海钟，这是海上精确确定经度的关键一环，因此也革新并扩大了远距离安全航行的可能 。虽然经度委员会于1773年因航海钟把奖励授予了哈里森，但是当时的航海钟很昂贵，因此，以月球距离来确定经度的方法仍然被使用了几十年。后来，由于航海钟变得更容易获取，再加上无线电报时信号的产生，使得用月球确定经度的方法最终于20世纪退出了历史舞台。

测量

测量经度对制图和对导航来说都很重要。17世纪和18世纪最重要的发明之一是发明精确的测量经度的方法。在制图方面第一个取得重大成果的是乔凡尼·多美尼科·卡西尼，他从1681年开始使用伽利略·伽利莱提出的观测木星的卫星的方法来确定经度。在海上没有专业天文学家在旁的情况下这个观测就更困难了。约翰·哈里森发明的在船上依然精确走的钟终于使得人们也可以在船上精确地测量经度了。

赤经和赤纬

为了确定天体在天球上的位置天文学家引入了一个与经度和纬度类似的系统：赤经和赤纬。这个系统的天极位于地球的地理极延长与天球相交处，赤经的起点在春分点。

其它天体上的经度

行星的坐标系统一般是以它们的自转轴来确定的，它们的经度的起点各不相同。一般来说有固定的、可观察到的固体表面的行星的经度的起点是某个表面特征，比如一个环形山，北极是自转指向太阳系北半面的极。火星的本初子午线比如是经过一个叫做Airy-0的环形山的子午线。由于行星自转轴的岁差运动它的本初子午线和它的极不断地变化。巨行星没有固定的表面，因此它们的磁场被用来定义坐标系统。太阳的磁场非常多变，因此它的磁场也无法用来做坐标系统了，它的表面的坐标系统是按照一个抽象的赤道上的点来确定的。

除地球、月球和太阳外其它行星的经度按它们的自转方向不同而不同。假如行星按顺时针方向自转则它们的经度从0度朝西算到360度，假如行星按逆时针方向自转则其经度从0度向东算到360度。出于传统地球、月球和太阳上既有东经又有。

在精确地计算经度的时候地球和火星上被设想为一个椭圆体，因为它们的赤道半径比极半径略大些。比较小的天体如木卫一、土卫一由于它们的形状更加不规则而被设想为三轴椭圆体。这样的天体的经度的计算更复杂。简单的计算程序一般使用球体。

参看

子午线

经纬度

经线

纬线

纬度

本初子午线

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