時差是何時被發現的?
時差,或者說time zone, 是何時被發現的?網上說時區的建立實在火車等興起後才形成的,那麼人們是何時開始意識到時差的概念呢?另外,西歐和中國是分別發現時差呢?還是中國人從西歐學會時差的概念?
最早的記載,是古代希臘人發現的,一個叫做喜恰帕斯的天文學家發現不同地區的月食和日食時間上是有區別的,推斷這和地球是球體有關(是的,古希臘時代他們已經相信地球是球體了),進一步他開始利用這個時間差計算經度。
「80天環遊地球」的事情是真實發生過的,麥哲倫的船隊環遊地球歸來後,發現船上是7月8日,岸上是7月9日。
中國有記載發現時差是在成吉思汗西征的時候,他的謀士耶律楚材發現金代的「大明曆」推算的月食,在撒馬爾罕會推遲出現。於是他提出了一個「里差」的概念。
也有史學家認為,里差概念本身也是從西方傳入中國的。證據是當時的耶律楚材對開封到撒馬爾罕的距離數值計算有誤,是實際距離的1.4倍。而這個誤差值正好也是以前古希臘學者測量經度的誤差值。
地球自轉產生時間差。時區的劃分應該追溯到1884年在華盛頓召開的國際經度會議的決議。它規定經過格林尼治天文台中星儀的子午線為本初子午線,並確定一個平均太陽日從0時算到24時。24個時區的劃分由此而來。
在19世紀中葉之前,世界上幾乎所有的城鎮,包括西歐的,都遵守地方時間。地方午時一般由太陽經過子午線來確定。各地都可以看到鐘樓。這種地方性時間差異對旅行者困擾很大。鐵路興起後,麻煩更多。比如,倫敦和布里斯托爾的地方時間差為20分鐘,如果以倫敦時為準,那麼到布里斯托爾時會比當地時間早將近20分鐘。為了規範火車運行,人們開始考慮採用統一的時間標準。於是格林尼治時間從倫敦走向全英國,接著又成為國際標準時。
很難復原計時統一之前人們的時間感受。因為現在的時間太刻板、太標準化。給一個註定要被摺疊的答案:在夸父追日的時候發現了時差…
1001夜一些故事神力者進行跳躍提到去不同地方時間不同
這兒有一個不錯的簡介,不過是英文:A Brief History of Time Zones
其中提到:
Still, even after developments regarding longitude, many towns and cities set clocks based on sunsets and sunrises. Dawn and dusk occur at different times but time differences between distant locations were barely noticeable prior to the 19th century because of long travel times and the (lack of) long-distance communications.
基本上,時差在社會層面上被廣泛接受是與鐵路和電報的發展同步發生的,而時區的設定最早也是出現在工業革命的發源地英國。
暫時沒有找到中國古代有明確認識到時差存在的證據,時區大概跟鐵路和電報一樣是19世紀的舶來品。
PS:以下詩詞可佐證至少到宋代中國人還沒有意識到時差的存在…lol:
海上升明月,天涯共此時。 ——唐 張九齡《 望月懷遠》
但願人長久,千里共嬋娟。 ——宋 蘇軾 《水調歌頭》
當人類旅行的角速度超過地球自轉的角速度的時候
也來嘗試回答一下。
@方雨軒 的答案提到了自轉角速度和人的移動速度之間的關係。
顯然移動速度大於自轉線速度時,會明顯的觀測到時差現象。赤道附近的線速度約是465m/s,音速大概是…340m/s。好吧,在同一個方向上和地球賽跑要等到超音速飛機的誕生了。
所以以因為超越自轉速度而發現時差顯然是不對的,早在音速飛機上天前咱們就認識到了時差。
以下是猜測:
認識時差我想有兩個途徑:理論推導,實地觀察。
一,理論推導。
時差的形成原理大家都清楚。裡面大概有兩個重要的理論節點:
1,地球是圓的。
2,地球圍繞太陽公轉。
(其實還有第三個,自轉。畢竟邏輯上自轉的速度如果合適也可能導致地球永遠有一個半球是黑的。但好在日夜交替,不用單獨證明吧。)
那麼看下1來自百度:
"亞里士多德根據月食時月面出現的地影是圓形的,給出了地球是球形的第一個科學證據。公元前3世紀,古希臘天文學家埃拉托斯特尼(Eratosthenes of Cyrene)根據正午射向地球的太陽光和兩觀測地的距離,第一次算出地球的周長。公元726年我國唐代天文學家一行主持了全國天文大地測量,利用北極高度和夏日日長計算出了子午線一度之長和地球的周長"
可以說在公元十世紀前先人們大概就發現到腳下的大地是個大球。
至於2,1543年哥白尼發表《天體運行論》,公開提出日心說(其實早在1514年哥白尼的一個日心說小冊子就已經在專業天文學家中流傳了)。
那麼我們可以想見,無論實際觀察是否發現時差,在1514年人們就有發現時差的基礎條件了。
(好吧,其實只要知道地球是圓的,就算認同地心說也是能發現時差理論的…畢竟古人覺得太陽沒地球大,光線是不能越過光源和球面切線的……)
好了,從理論上在1514年(或者更早)我們就"能"發現時差了。
(實際上好像也是…希臘有個天文學家就是依據地球是圓的,認為不同地點的日食月食時間是不一樣的還以此來計算經緯)
那麼觀測呢??
這個情況我們也弄兩個前提假設吧?
1,長途遠行。
2,曆法。
先說2,沒有曆法你不會發現繞地球一周你的手錶和家裡媽媽的手錶會差了一天。
進一步:沒有太陽曆我們不能發現不同地方月食日食的差別。
至於1……我出門買零食都能發現太陽位置的變動…那我一定是紅內褲外穿的傳奇人物。
實際上公開記載最著名的時差故事:1522年偉大的麥哲倫-----的馬仔們回到西班牙,替這位死在路上的偉大航海家向國王獻禮,闡述這個繞球一周的偉業。接著……他們發現航海日誌上寫著當天1522.9.6,但是王宮裡記著當天是1522.9.7。時差就被廣為討論了。
當然,這是笨方法。
想想瑪雅人都能預測日食月食的準確時間?各個發達的歐亞文明,在這個事上當然是可以的。
只要恰巧趕上了,並且有心……
我說的是13世紀的耶律楚材。蒙古西征的時候碰巧要出現日食月食。但是西部地區的日食時間居然和東部曆法不同-----他沒搞出時區概念,弄了個裡差來解決。
說倆例子,只是告訴題主可能是怎麼發現的。
其實更簡單的方法也許有。
北京在北緯40度,此緯度的周長大概是22264.278公里,24個時區,一個時區的北緯40度長度大概是927.678公里。所謂日行千里夜行八百的汗血寶馬,緩一緩,跑個三天跨越一個時區。一個小時的變化還是能觀察到的吧。
最後為什麼一直沒提計時工具?
鐵質發條15世紀末出現,小型鐘錶在1675年才出現。之前一直都是巨型鐘樓。而1522年麥哲倫的艦隊就回來了。
但突然想起來了,雖然水象計時器要求地面平穩不適合長途跋涉……
可是咱們有沙漏。
1492年哥倫布就要求"水手觀察沙漏,每隔30分鐘報告一次"。
有一個計時工具,長途跋涉,曆法。
只要船上有個天文學家(航海家)發現時差順理成章:根據計時器,對照曆法會發現日出時間和曆法不同。並且這種變化隨著距離改變。
這個……
我最後還是認為是因為地球的球型理論發現-------興趣是最好的老師,希臘人科研很多都處於熱愛。
麥哲倫的艦隊完成環球航行時到達了西班牙時,發現航海日記中記錄的日期比西班牙當地的日期早一天。這是以前地理老師這麼和我說,聽起來還似乎很有道理
見羅輯思維《擊潰牛頓的鐘錶匠》,航海需要定位經度。定位經度位置衍生出來的就是時區
時差應該是被發明的吧,劃分時區後就算是發明時差了吧
大航海時代吧,發現地球是圓的之後,規定了時差
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