自从我初中里开始看凡尔纳的小说以来，有一个问题困扰了我长达十几年：如何测量经度。每当看到凡尔纳的小说里的人流落荒岛或者在海上航行时用六分仪来测量所在地经度，我就会想，如果有一天我流落荒岛或者身处一个人迹罕至的地方，我该如何获知我自己的地理位置。只有知道了自己的位置，才能做其他事情，比如把经度纬度写在小纸片上塞在瓶子中并用油脂/凡士林密封，放到海里/河里任其漂流，希望能够在瓶子被撞碎或者纸上的字迹被海水浸泡模糊到无法辨认之前被某个有心人捡到。或者至少经度或纬度其中一个还能看清，那还有机会（参见《格兰特船长的儿女》）。
凡尔纳的小说里面有大量的关于测量的描述。其中除了测量经度，其余的量的测量方法，就算我现在真的流落荒岛了，也能凭脑子里面残存的在中学、小学里面学的一些地理、物理、数学知识想出来。比如，要测量一座山的高度，只需要测量三个量：
- 在几公里远处测量仰视山顶的视线与水平面的夹角α；
- 朝着山的方向走到山脚下再次测量仰视山顶的视线与水平面的夹角β；
- 两次观测点之间的距离d；
其他量的测量也不太难——比如测量船的航行速度，洞穴深度，远处一个岛屿的距离——也是可以想见的，只要有一个秒表，一把刻度尺，以及过硬的四则运算以及手算开平方根的能力。理论上来说，量角器都是可以不需要的，因为既然有了尺，只要再搞两根树枝绑成圆规，尺规作图就可以做出把需要的角度做出来了——可以用三等分弦来近似三等分小角度。古希腊的欧几里德(Euclid)就已经把这些事情都搞清楚了。
每次我看凡尔纳的小说的时候都对自己很有信心：书里面的人在流落荒岛后所做的事情我也都会做。好歹我初中是地理课代表，高中是化学课代表，物理和数学都是拿过一等奖的，生物是拿过二等奖的。所以，我很有自信一旦我流落荒岛，我也能够用放大镜生火、识别可食用的动植物、用气压计和通过观测云层来预测天气、烧制陶器、用动物油脂制造肥皂......。但每次都会被同一个问题卡住：怎么测量经度。在我的知识范围里面，没有任何可以观测的量是以经度为自变量的。纬度相对容易一些，因为太阳高度是随纬度变的。立一根竹竿，每年都有一天的正午竹竿投影最短，用直角减去当时的太阳高度，就是当地纬度与南/北回归线的纬度差。古希腊的阿基米德(Archimedes)就已经知道这个方法了。
回到测量经度上来，我能想到的唯一办法是两地之间的时差——手表上的时间是出发地时间，已知经度；测量地的时间，可以等太阳投影最短就可以确定正午时刻，两者相减得到时差。《神秘岛》里面工程师赛勒斯·史密斯第一次测量"林肯岛"的经度就是用这个方法，但万一手表不准，误差可达几度、十几度，而且手表停了就歇菜了。粗粗Google了一些资料，看下来好像就算用六分仪来测量经度，也是需要一个基准时间的。貌似我的思路还是正确的。
其实，我一直想不出来怎么测量经度也很正常。前面很多测量方法在古希腊、古埃及就已经被人们掌握了，但是如何准确测量经度，一直到文艺复兴时期还是没有很好的方法。
测竹竿一天中最短的影子。
Sorry, 那是纬度。根据最短影子出现的时刻，可以推算出经度。
偶买了个GPS，吼吼
好像我一个都不会，要是一个人流落荒岛我可惨了
https://www.bookzone.com.tw/Publish/excerpt.asp?bookno=WS063
海上行不由徑
緯度比較好決定，經度較難。地理大發現初期，航海者在大海中就常常沿著固定的緯度東西向航行，或沿著某經線南北向航行。沿著經線走，緯度較沒問題；沿著緯線走，可利用船速估計所行的距離，再換算成經度的差。
哥倫布第一次西航，從加納利群島出發，想維持加納利群島的緯度（28.5°）西行，只是因為海流的影響，走向稍為偏南。哥倫布會到達西印度群島，而不是其他的地方，其實是沿緯線航行的必然結果。
海 難
梭貝爾（Dava Sobel）的書《尋找地球刻度的人》（Longitude），談的就是人類測量經度的歷史。她提到一次海難事件，強調經度的難以捉摸。
這是英國海軍元帥夏威爾（Shovell）的故事。1707年夏威爾在地中海打敗法國的艦隊，出了地中海後沿經線北行。經過十二天的大霧，結果迷失了位置。他以為艦隊在法國西北角不列塔尼半島外的威珊島（Ile d'ouessant）的西邊安全海域上，於是勇敢繼續北行，卻一下子發現英格蘭西南角的夕利群島（Scilly）就出現在眼前，四艘軍艦撞沉海底，二千士兵陪葬著元帥的一世英名。
威珊與夕利兩群島經度相差1度，東西相距約80公里；估計船速決定經度，估計居然差了80公里！
國王的贖金
海難不只這一件，相繼的海難迫使英國國會於1714年通過「經度法案」，要賞獎給發明實際測定經度方法的人。標準及獎金如下：能準到二分之一度者，獎金2萬英鎊；三分之二者1萬5千英鎊；一度者1萬英鎊。2萬英鎊在當時是個大數目，所以又稱為（相當於）「國王的贖金」（King's ransom）。
木衛法
當時的競爭者都從天文入手。一種是木衛法，起源於伽利略。伽利略發現木星的四顆衛星，測得這些衛星被木星遮蔽到出現再到遮蔽的週期。不過被遮蔽的時刻和觀測者所在的經度有關；反過來，觀測這些衛星被遮蔽的時刻，就可推得所在地的經度。
可惜，在顛簸的船隻上用望遠鏡觀測木衛被遮蔽的時刻，談何容易，何況天氣不好時什麼都看不到了，只有在陸地上慢慢觀測慢慢算，才能把經度算得準。被請到法國的義大利天文學家卡西尼就用木衛法，確定了法國海岸線的正確位置。可惜經度法案要的是海上也通用的方法。
月距法
另一種天文想法是月距法，亦即月亮在天空運行時，和太陽或某些參考星星間在觀測者所張的角度，它和觀測者所在的地點及觀測的年月日時間都有關。英國皇家天文台長，從第一任開始就對月距法有興趣，每位天文台長都為此法之精進而努力。可惜月亮的運行軌道太複雜，雖歷經數任天文台長，但月距法的進展緩慢。
鐘錶法
經度法案之後，加入競爭的是鐘錶法。想法很簡單：帶一只標示倫敦時間的鐘錶上船，到某地正午時（可觀測太陽的仰角變化來決定），看這只鐘錶是幾點幾分，就知道該地與倫敦的時間差。以1小時等於經度差15度換算，就知道該地的經度。
不暈船的鐘錶
這種方法天文學家很瞧不起，因為它沒有深奧的天文理論與觀測，純粹是機械的研製。偏偏就有一位技藝高超的鐘錶匠哈里遜（John Harrison, 1693-1776），傾全力要製造一只超準又「不會暈船」的鐘錶。
當時的鐘用的是鐘擺，稍微一晃就停擺了。換用彈簧，又有熱漲冷縮及潮濕乾燥的問題，海上氣候變化多端，普通鐘錶一下子就暈船失常。
經度法案要求要有多準呢？15度相當於1小時，所以1度（赤道上距離111公里）相當於4分鐘，半度相當於2分鐘。當時從英國到美洲大概要6個星期，所以一天之快慢不能超過3秒鐘，否則累積起來就會超過2分鐘──其實這是赤道上的要求，若在緯度30度，則要打7折（cos 30°≒0.7），成為2秒鐘；緯度愈高，要求愈嚴。
哈里遜花了一輩子的時間，於1759年完成他自認滿意且經過測試的傑作。但在那些天文學家的挑剔阻撓之下，直到接近生命的尾聲，才於1773年得到應有的承認。
有了不暈船的鐘錶，海上定位的問題就解決了。
有个电影叫《经度》，很好看的。
小高买了GPS?拿来玩玩？
还是败个GPS吧 ;)
刚刚google了一下“如何测量经度”，结果出来的第一篇东西是---“如何测量经度- 屋顶上的木帷幕- 让你看到我心中细腻的那面”
我觉得原则上可以根据地球自转的南北极和磁场南北极并不重合而通过测量地磁场得到经纬度。不过不知道是否现实可行。