Начнем с широты. Она отсчитывается от экватора. Известно, что 1° широты равен 111 км (расстояние от экватора до полюса равно приблизительно 10 000 км, что соответствует 90°, таким образом получаем 10 000/90 ≈ 111). Следовательно, 1’’ меридиана соответствует 10 000/(90 ∙ 60 ∙ 60) ≈ 0,03 км = 30 м. Долгота отсчитывается от нулевого (Гринвичского) меридиана. Длина дуги параллели, соответствующая 1° долготы, конечно, зависит от широты: на полюсе она равна нулю, а на экваторе – тем же 111 км. Поскольку широта Москвы близка к 60°, из простых геометрических соображений (нужно рассмотреть прямоугольный треугольник с углами 30 и 60°) получаем, что длина окружности московской параллели в два раза меньше длины экватора. Следовательно, и 1’’ широты будет равна примерно 30/2 = 15 м. Таким образом, максимальное расстояние между отметками не превосходит
Сейчас бронзовый знак нулевого километра автодорог Российской Федерации находится перед Воскресенскими воротами, между Историческим музеем и Музеем Отечественной войны 1812 года.
Для здания обсерватории координаты указаны слишком точно. Задача похожа на предыдущую: 1’’ меридиана соответствует 30 м, а 0,1’’ – 3 м. Долгота отсчитывается от нулевого (Гринвичского) меридиана в градусах или в часах, минутах и т. д. Поскольку Земля совершает один оборот (360°) за 24 часа, то один час соответствует 15°, одна минута – 15’ и одна секунда – 15’’. Легко подсчитать, что на экваторе 0,1 секунды соответствует примерно 15 ∙ 3 = 45 м, а в средних широтах – примерно вдвое меньше. Итак, точность указания координат значительно выше, чем размеры обсерватории. В условии приведены координаты одного из приборов Парижской обсерватории, который предназначен для измерения координат светил.
В большинстве стран Европы, в том числе Испании и Норвегии, для удобства введено единое центральноевропейское (или среднеевропейское) время, которое на один час отличается от времени в Великобритании. Теоретически, в соответствии с географическим расположением, время в Испании должно было бы отличаться от времени на востоке Норвегии на два часа.
1. Название часов – «хронометр», дословно «измеритель времени» (др.-греч. χρόνος – «время», μετρέω – «измеряю»).
Русские слова с первым корнем: «хроника», «хроникер», «хронический», «хроник» (больной хроническим заболеванием), «хронология», «хронометраж», «хронограф», «синхронность», фантасты описывают «хронобус» (машину времени) и т. д.
Русских слов со вторым корнем много десятков: «нанометр», «микрометр», «миллиметр», «сантиметр», «дециметр», «километр» и т. д. (единицы длины), «диаметр», «периметр» (геометрические понятия), «гекзаметр» (стихотворный размер), «метраж» (длина или площадь чего-либо), «геометрия», «планиметрия», «стереометрия», «тригонометрия» (разделы математики), «барометр», «манометр», «тонометр» и т. д. (измерительные приборы), «арифмометр» (счетная машина), «метроном» (прибор для задания музыкального темпа) и т. д.
2. Определение широты не представляло больших затруднений. Широту можно определить достаточно точно по Солнцу; для этого надо определить угол, на который Солнце поднялось в тот момент, когда оно находится на максимальной высоте над горизонтом (т. е. в полдень). По специальным таблицам затем легко вычислить широту этого места. Ночью широту можно определить по высоте Полярной звезды (в Южном полушарии надо выбрать другую звезду). Это измерение можно проделать с помощью простейших приборов. При этом не требуется особо точного знания времени.
3. В начале XVIII века английское адмиралтейство объявило, что выплатит 20 000 фунтов стерлингов тому, кто найдет способ определять долготу местонахождения корабля в открытом море. Чтобы определить долготу, надо точно знать разницу во времени между моментом полудня на меридиане Гринвича (или любом другом, принятом за нулевой) и моментом полудня в месте нахождения корабля. Таким образом, необходимо иметь на корабле точные часы, «хранящие» время с момента выходя корабля в море. Это стало очевидным еще в 1510 году испанцу Санта-Крусу, однако в те времена не было еще даже маятниковых часов.
Премию за метод определения долготы в море почти одновременно назначили и другие государства: испанский король Филипп III предложил вознаграждение в тысячу экю, голландское правительство – в 30 000 флоринов.