第19章 经度计算（1 / 2）

临近正午，张宁抓紧时间准备测算所需。

昨天芒阿勒见过张宁“施法”，知道他需要什么，便和拉莫一起去寻找枝条，张宁则去寻找场地。

在拉莫和芒阿勒的帮助下，很快就准备好了立木和标记用的木条，张宁也选好了一块地。

这次测算是从北京时间凌晨3点半开始的，时间间隔同样是20秒。

芒阿勒帮忙递送标记木条，张宁看着时间插下木条，标记影子位置。

一番忙活后，测量结束。张宁用上次的方法找出距离最短的标记，然后计算出了时间差。这次得出的结果是8小时1分，与上次一样。

张宁对此很是疑惑：按说每次计算结果都不一样才对，为什么两次测量分毫不差？

思索一番，张宁忽然明白了，他设置的参数有问题。若是下次还是以整时开始，以20秒为间隔，那么得出的结果必然如现在一样。

这是因为他所标记的不是立木最短的影子，而是所有的影子标记中最短的。换句话说，就是影子是连续的，张宁间隔固定时间标记一次，很难恰好标中最短影子，也就是恰好在本地正午12点插下标记物。

想到原因，解决起来就简单了。他只需要调整每次的开始时间，如：3点30分5秒、3点30分10秒、3点30分15秒，这样就能得到不同的时间差。累计多次测算结果后，再将结果数值相加，然后计算其算数平均数，就能得到理论上误差最小的时间差值。

张宁按照上面的不同开始时间，在脑中分别验算一遍。结果发现，这样做好像没什么意义，因为这样测算，误差最大也就20秒。而20秒对应的经度，不过是0.08经度（4分钟即240秒对应经度1度），对应的地表最大距离不过是9.25公里。对张宁而言，这样的计算误差完全可以接受。

既然如此，也就不必继续计量时差了，他决定就按照这个时间差值开始计算经度。

说到这里，不得不提一下什么是经度。

若将整个地球看作是一个规整的圆球，以南极、北极为终点在地表划一条线，那么这条线就是一个半圆。这条半圆形弧线就是一条经线。格林威治天文台所在经线，国际上将其定义为0度经线。

假设有两条软尺，长度正好是地球赤道长度的一半。将每条软尺等分为180份，刻画在软尺上，并标注上刻度。刻度从0开始，至180结束。

将两条软尺的0刻度都放置于0度经线与赤道的交点，然后分别向东、向西绕赤道铺展开。最后两条软尺的180刻度线会重合在一起，其位置在太平洋上的某处。经过此处的经线就是东经、西经共用的180度线，称为国际日期变更线。

当0度经线是中午12点时，日期变更线处正好是午夜0点。

穿过软尺上每一刻度的经线，称为X度经线。处在0度经线以东的软尺上，就称为东经X度，处在以西的软尺上称为西经X度。

从0度经线开始，向东、向西每15度划为一个时区，向东依次为东一区、东二区...东十二区，向西也是如此。

每一时区起始经线和结束经线正好相差1小时。例如，东经105度至东经120度之间的区域，称为东八区，也是北京所在的时区。

因为地球自西向东旋转，越向东太阳就越早经过当空。比如，当东经105度位置上是正午12点时，更东一些的东经120度已经是下午1点。

人们为了生产生活的便利，会将某处地点的时间定为其所处区域的通用时间。如中国东部地区统一使用北京时间，过去听广播时常听见广播员整点报时：“现在是北京时间上午8点整！”。

其实这个北京时间并非是北京的时间，而是东经120度的标准时间。时间发布地点也不在北京，而是在西安。

（需要说明一下的是，这里所谓的标准时间指的是“平太阳时”，与“真太阳时”相对应。真太阳时是按照太阳连续两次经过中天的时间间隔计算的，可以简单地理解为两个相邻正午的时间间隔。这个时间间隔是不固定的，最长的一天和最短一天时间能差半个小时。平太阳时则不同，它是一个假设的日均时间，一天的时间是固定的。

众所周知，地球绕行太阳的轨道是椭圆形的，在一个绕行周期内地球运行的角速度是在不断变化的。距离太阳近时，地球运行角速度快些，距离太阳远的时候，角速度慢些，如同流浪地球中描写的那样。

这样一来，每天的实际时长就是不断变化的。为了便于计时，这时就有人人为的想象出一个太阳，地球围绕这个太阳旋转时角速度恒定，这样一天的时长就是一个固定值。

在本书中，为了便于大家理解，就不再深入探讨这个话题，假定每日的时长是固定的，就是使用平太阳时。）

张宁手机时间就是北京时间，他原来工作的城市位于西安的东面。所以当手机时间显示为12点整时，从张宁所在城市看去，太阳已经偏西了（以在地球上的人所见，太阳总是从东向西运行，因而更东面一些的人会更早的看见日出，相应的也会更早的看见太阳经过自己的头顶）。