下面我们来看一下,在儒勒·凡尔纳的小说中,关于测定经度的几段描写:
工程师的手中没有任何测量仪器,那他该怎么判断太阳经过岛上子午线的准确时间呢?赫伯特非常关心这个问题。
没想到,工程师把这次测量需要的一切东西都准备好了。只见他在岸边选了一块被海潮冲刷得又干净又平整的地方,并把一根6英尺长的木棍竖直地插到了沙土中。
看到这些,赫伯特突然明白了工程师要怎么判断太阳经过岛上子午线的准确时间,就是怎么判断岛上的正午时间。原来,工程师想利用木棍投在沙地上的阴影来判断正午的时间。从某种意义上说,这个方法并不精确,但是在没有工具的情况下,利用这个方法,还是可以得到比较满意的结果的。
从理论上来说,当木棍的阴影最短的时候就是岛上的正午时间。所以,只要仔细观察木棍顶端阴影的运动,注意阴影不再缩短并开始增长的时间,就行了。这里的木杆阴影就相当于时针在钟表面上的移动一样。
根据斯密特工程师的估算,到了观察时间,他跪到了地上,并把一些小木棍不停地插到沙土中,标出木棍顶端阴影的位置。
工程师的伙伴,也就是那位记者,手里拿着一只表,打算记录下阴影最短时候的时间。前文中曾提到,工程师是在4月16日进行观察的,这一天正好是一年当中真正的正午和平均正午相吻合的4天当中的一天,所以记者手上的表所指示的时间,跟华盛顿子午线的时间是一致的。他们就是从华盛顿出发的。
太阳在缓慢移动着。木棍的阴影也在慢慢缩短。终于,工程师看到,木棍的阴影开始变长。于是,他马上问道:“现在是几点钟?”
“现在是五点零一分。”记者答道。
工程师的观察就这样完成了。
现在,剩下的就是一个简单的计算了。
根据观察结果,我们知道,跟华盛顿的子午线时间相比,这个岛上的子午线差了大约5个小时。也就是说,当岛上是正午的时候,华盛顿是下午的5点钟。在太阳的运动中,每4分钟大概走1°,也就是说,每小时走大概15°。那么:
15°×5=75°
华盛顿在格林尼治子午线(也就是我们常说的本初子午线)西面77°3′11”的子午线上,所以这个岛大概在西经77°+75°=152°上。
考虑到观察的误差,我们可以得到这样的结论:这个岛位于南纬35°~40°,西经150°~155°。
最后,需要指出的是,测量某个位置的经度有很多种方法,在儒勒·凡尔纳的小说中,主人公所采用的方法,只是其中的一个。另外,对于测量纬度来说,也有很多方法可以比这里的方法测量得更精确。而且,在航海中,这里的方法就是不适用的。