2018年6月14日星期四

2018春访英伦 9 格林威治漫游

我在计划这次的伦敦行时就计划了要到伦敦格林威治皇家天文馆参观。我不清楚十二星座,也对天文学没有兴趣,激励我想去的理由很简单,就是想去看看那条东西径的分界线——本初子午线,因为我喜欢地理和历史。

在伦敦的第三天,我们乘车来到天文馆。格林威治天文馆建立在一座小山上,它建于1675年,但它算不上世界上建立最早的天文馆。自从地球上有人类居住,人们就会感受到天的存在,风雨霜雪,阴晴圆缺,每一件都与人类的生存紧密相连。因此早在公元前2600年,古埃及人就建立了迄今为止已知的世界最早的天文台,以观测天狼星,它是夜空中最亮的恒星。古代的许多国家都有占星术,占星师们都是通过观察天象来预测地上的人和事,因此也就建有大大小小各种不同的天文台——观象台,清台,灵台等。随着人类科学的发展,天文学家开始建立自己的天文台。 15-16世纪丹麦天文学家第谷就在哥本哈根建立了自己的天文台,配备了最先进的天文设备。后随着天文望远镜的发明,世界各地纷纷建立天文台,这座格林威治天文台就是在1675年建立的。它的目的在于精确地观测月球和恒星,促进航海,解决在海上测定经度的问题。

我们沿着山路不一会就来到天文馆。在进入天文馆处,看到一个座钟,它是1852年由Charles Shepherd 制造的,钟的表面刻有24个刻度,代表一天的24个小时,(我们现在的钟基本都只有12个小时)。能看清我们那天进入的时间吗?
在内院有一尊俄国宇航员加加林的塑像,(加加林是第一位飞行进入太空的人,1961年4月12日他乘坐宇宙飞船绕地球一圈,历时1个多小时)。这是2011年为纪念加加林访英50周年,他女儿赠送给英国的,那时放在伦敦市中心,2013年移到这里。
内院里的俄国宇航员加加林塑像

我们走进售票处。里面的工作人员极力向我们推荐去2005年新建的Peter. Harrison 天象馆经历一场身临其境的太空游,于是我们买票进入。这是一个椭圆形的大厅,我们坐在会往后仰的椅子上,可以看见头顶是一片蓝色的天空。讲解开始了,操作员使用最先进的激光天文投影仪将宇宙飞船和望远镜所取得的真实影像结合起来,投射到前面那块巨大的圆顶上,让我们随着解说遨游太空。开始是伦敦时间傍晚8点,随着地球的旋转,我们慢慢进入黑夜的太空,一路观赏十二星座,一路听着这些星座的来历和命名。不知不觉中迎来伦敦的一轮朝阳,它照耀着泰晤士河两岸的美景,最后回到我们所在的的伦敦东南角的格林威治天文台,时间是早上8点。这里应该是星座爱好者的乐园。
天象馆内部

天象馆外部

从这个新建的天文馆出来, 我们就急忙去寻找那条本初子午线。这里游人最多,大家都想一脚踏在东半球,一脚踏在西半球。根本就无法照出这条线的全貌,于是我只好去寻找我感兴趣的城市了。我首先找到离我家最近的芝加哥,一看东半球相对应的是罗马,伊斯坦布尔,再远一点是北京。再找到我所在的格林威治,与它最近的东半球的城市是阿姆斯特丹,西半球的城市是都伯林。又找到南半球西经的祕鲁首都利马, 东经的印度尼西亚首都雅加达。
寻找本初子午线的院内
离本初子午线最近的城市
这个寻找本初子午线的院子位于天文台的最高处,近处可看到山下的国家海事博物馆,远处可看到伦敦市区繁华的金融城。

这条本初子午线的确定为人类确定航海的方向起到至关重要的作用。自从有人类以来,人们就在 与大大小小不同的水域打交道,刚开始在江河湖泊中人类好像还能掌控这些水域,但当人类发明创造了船以后,开始在大海大洋中航行,做贸易就遇到很多艰难,尤其是不能辨别航行的方向,不能确定自己在茫茫大海中的位置。人们辨别航行中的南北方向可以根据赤道来决定,以赤道为南北起点,往上到北极为北,往下到南极为南。于是科学家们就分别在这往南往北的地球上按一定比例画出一条条平行线,然后往北往南确定出这些平行线的度数,到南北极都同样有90度,这样从南到北共180度。纬度确定了南北方向,那么怎么确定经度(东西方向)呢?从理论上讲任何一条经线都可以作为分别东西方向的本初子午线,所以历史上曾有很多不同的定位。1851年英国皇家天文学家艾里(sir George Airy)在格林威治天文台设置了一个中星仪,并以此确定它为格林威治子午线,因为当时已有三分之二的船只已在使用该线为参考子午线。到1884年才在美国华盛顿特区举行的国际子午线会议上正式把此线作为经度的起点。以地球自转方向从本初子午线往东每隔15度画出一条从北到南的线就为经线,到180度时的那条经线为东西经的分割线,也是国际时间的变更线。(这在乘坐飞机跨越国际时会看到的)从这条线再继续画出每隔15度的一条条经线,最终回到起点——本初子午线,这就是地球自转一周的24个小时。那么经度确定的关键就是计时。(在博物馆里详细记载了约翰。哈里森在这方面的贡献)有了人为制定的经纬线,就为人类自己找出了时间和行走的方向,这个方向对茫茫大海的航行者尤其重要。
经线

纬线

离开本初子午线,我们走进博物馆。首先进入的是当年查理二世国王的八角形间,这里早已没有了查理二世的痕迹,自从天文台建立以来这里就是天文学家们的住处。现在房间里挂着天文学家们的照片,展示着很多他们的成果和手稿。


进驻这里的第一位天文学家是约翰。弗兰斯蒂德(John. Flamsteed)。他观测编录了3000多颗星星,创造出他对星星的弗兰斯蒂德命名法。他还准确地预测了1666年和1668年的日食。

这里还展示了出身木匠家庭,自学成才的钟表匠约翰。哈里森(John. Harrison)设计制造的各种精确计算时间的航海钟表。在1726年,哈里森就制造出能较高精确计算时间的站立式钟,因而获得奖金。那时他已经解决了因温度变化和机械摩擦带来的计时不精确的问题。随后他开始研究制作航海钟,从第一座航海钟H1到最终制作出来非常精确的航海表H4,共耗去他45年的时间。

以上是哈里森制作的H1和H4。从照片上我们可以看到H1是一个大钟,而H4则是一块表。这个变形就是哈里森不断探索,改进让计时越来越精确的过程。为此他花费了几十年的时间,最终为人类制造出最精确的航海表。(照片取自维基网)

这里还陈列着Tompion在1676年制作的时钟,它能每秒钟摆动一次,这是到现在仍在使用的技术。
这里还有很多不同人制作的钟



在约翰。弗兰斯蒂德住房的房顶上有一个红色的球,这是1883年这个天文馆设置的时间球,每天中午12:58红球升起,然后慢慢下落,两分钟后落回原来的位置,这时正好是1:00钟。这是让来往在泰晤士河上的船只校对时间,到1855年,已经有98%的公共场合的时钟以此时间为标准,直到1880年这个时间才成为英国的法定标准时间。
红色时间球

William Herschel 制作的反射望远镜,它长40英尺(12米),口径49.5英寸(1.26米)。他年轻时是一位文艺青年,唱歌弹琴作曲,样样得心应手。到35岁时爱上了天文,最先他是观测月球,测量月球山峰的高度。1781年3月他用自制的望远镜观测到一颗新的行星——天王星,从此便一发不可收拾地投入到望远镜的研制中,他一共做400多出台各式望远镜,据说其中有一台在中国。
最前一位是William Herschel

1873年,William Herschel 制作的望远镜,他就是用这个望远镜观测到了一颗新的行星-天王星。

那个大圆顶里是一架口径28英寸的折射望远镜
这几年我们走过很多地方,也看过很多日晷,大多数都基本相同,表面是一个圆形的钟,不同的只是观看时间的那个指针和底座,但这个日晷的设计却很不一样,它是利用两个海豚的尾巴在阳光下的阴影来确定时间。
海豚日晷
屹立山坡上的天文馆

二。国家海事博物馆
从天文台下山,我们走进国家海事博物馆。这个博物馆门前的装饰很有特色。一个高高的台座上,放着一个大大玻璃瓶,瓶里装着一艘远航的帆船。
从皇后屋出来才看到海事博物馆的这道门

我们是从面对天文馆的这道门进去的

这个博物馆很大,陈列品很多,我们没有太多时间仔细看,只能走马观花溜一圈。一楼陈列着不同时期不同样式的船只,和一些19世纪有名的航海家们的塑像。展示着不同时期航海的各种用具和海员们的生活日用品。

1732年,为王子Frederick建造的豪华游船
其它的船

其它的船只模型

曾经的船长们

船徽

二楼上一块大大的露天地面画着一幅世界地图,很多游人都在寻找自己家乡的位置,我也找到了离我家最近的五大湖区,找到东海两岸的台湾和大陆。然后我们走进一旁的展览馆,里面主要介绍随着造船业发展而开始的世界贸易。这里主要介绍的是英国与世界各国的贸易往来,我们主要关注与中国的往来。看到鸦片大炮等进入中国,丝绸茶叶等来到英国。
清代的航海地图

航海日记

吸食鸦片的工具

三。皇后屋

走出海事博物馆往右边走去,我们来到皇后屋。这座皇后屋的外观是我迄今为止看过的最简朴的,基本没有任何修饰,倒是从主建筑向两边延伸的长走廊还蛮有气魄的。

在英国的都铎王朝时期,这里是王朝的宫殿,伊丽莎白一世就出生在这里,一直到1530年代,这里都是皇室的主要居室。到1530年代,怀特霍尔宫(Whitehall Palace )在威斯特敏斯特建成,皇室才从这里迁出。

1616年,詹姆斯一世国王把这块地赐给他的妻子丹麦公主安妮。因为在一次狩猎中公主意外地杀死了国王的猎狗,公主内心很愧疚,国王为安慰她许诺要让她开心,于是把这块地赐给她,让她为自己修建一座私人的休闲处。结果好事没成,工程刚动工一年,她就生病而亡(1619年)致使工程搁浅。20年后,查理一世将格林威治这一片皇室所属之地册封给玛利亚皇后,玛利亚皇后非常喜欢这里,下令重新启动工程,一年后(1637年)工程完工。这就是今天我们看到的皇后屋。

我们走进它,在一楼第一眼看到的就是一幅伊丽莎白一世的油画像。

这里展示着很多人物肖像和雕塑,墙上也挂着不少描写大海的风景画。这里还展示着很多19世纪以来的各种珠宝,它们大都来自海洋。

修复后的罐子,19世纪在意大利弗洛伦萨发现的

按照牛顿死亡时所作的面具而作成的半身塑像。

世界著名的物理学,数学,天文学哲学家伽里略半身像

英国政治家,心理学家,作家Francis Bacon半身塑像。他曾作为英国国王詹姆斯一世的外务大臣,到北美殖民地做过短暂的管理事务。

这幅集植物学天文学和光学镜片为一体的画真是美极了,我初一看还以为是羽毛做成的,结果一看旁边的说明才知道,这幅画是一幅包含科学技术的画作,它是由植物,再加上磨碎的镜片,利用光学原理制成的。 它是科学家们专门为女性定制的学习绘画的一种方法。

四。英国皇家海军学院
我们走出皇后屋已是下午4点过,这时阴云散去,太阳露出了笑脸。我们来到离它咫尺之遥的皇家海军学院,可惜已不能进去参观了,只好在外面走了一圈。
格林威治大学校门,从这里进去到达海军学院

这座海军学院成立于1873年,是专门培养海军军官和技术人员的学校。中国晚清的洋务运动中,政府也送出不少人在这里接受培训,成为北洋水师的骨干。这里还展示着这些人在这里的学习生活照片。

五。卡迪沙克号帆船(Cutty Sark)
带着遗憾我们离开海军学院,在格林威治小镇的集市旁,看见这艘卡迪沙克号帆船。 这是一艘1869年建造的货船,它的速度是当时货船中最快的,因此用它往来于欧亚之间,运输羊毛和茶叶。直到1954年,它才退役被放在这里向公众展示它的历史。我们急于赶到伦敦塔,因此也没上去参观。直接走向车站,遗憾的是,当我们赶到伦敦塔时,已经5点,也没能如愿。


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