2015年8月22日 星期六

尋找經度的故事 - 電視電影 Longitude

當中國人沉醉在繁華的康熙、雍正和乾隆盛世 (大約是整個十八世紀),英國人卻在潛心研究一樣在我們文化上一直不大在意的事情  - 準確度(accuracy),一個能掌控海洋的極大秘密……

這是一個很有趣的故事,卻是現代航海發展和土地測量的重要里程。

為了能夠準確知道船艦的位置,三百年前英國政府用重金二萬英鎊( 三百多年前牛頓輸股票都係輸左咁上下多錢,大約是三、四千萬港幣左右),重賞能夠在海上測量出準確經度的人。

人類自從有了指南針和日規,就能在海上分辨方向和掌握自己在地球上的緯度。方法是量度地平線和太陽或北極星的角度,從而量度出在地球上的南北緯度。

可是,地球是每二十四小時自轉一圈。天上的星星,除了極星外都在移動,沒有一粒星星可以用作量度東西經度的參考點。

其實方法一早就想到:只要能夠知道兩地的時間差異,就能夠知道經度的的分別。只要我們每向東行了 360度 / 24小時 ,即15度經線的距離,太陽就會早1小時到達早高的位置 - 中午。反之向西行,太陽就會遲1小時到達中午,即向西行進了15度經線的距離(經線的實際距離會因地球的緯度不同而有所不同。在赤道你要行40,000公里才行了地球360度的經度。但在南北極,你只要行幾步就行完360度的經度。)

所以,你只要有兩個鐘,一個是顯示著出發地的時間,一個是你自己的當地時間,你就可以知道自己和出發地的經線位置分別。

講就容易。要知道自己的當地時間,只要量度一下太陽到中天的時間就可以。但如果遠離了出發地,又如何能夠知道出發地幾多點?問題核心就是,如何擁有一隻準確的鐘錶,不論在多惡劣的海上環境和南北半球溫差下,仍然能夠保存著出發地的時間。

我們需要的,是一個一星期都不能誤差多過一秒的時計。因為每一秒鐘的誤差,在赤道附近就可以做成近500米的偏差! 一分鐘的誤差就已經是28公里的距離。在三百年前,這是一個極大的難題。

由於獎金實在太太吸引了。不少人想了不小異想天開的創意方法:每日在不同地點發射火炮通告倫敦的時間(他們還未知道聲音的速度不夠快,就算用到這方法,聲音訊號傳到地球的另一面已經遲了二十幾個小時!),甚至採用極不科學的方法使用動物報時。

結果,一個木匠John Harrison製作的海上時鐘,破解了這個困惑大英艦隊的大難題。
John Harrison 的H1,第一隻航海天文鐘(網上圖片)

這是一個意志力和官僚對抗的故事。當年的科學家普遍認為,只要能掌握月球的運行時間,量度月球和附近行星的關係,就能夠掌握到自身的位置。可是月球並不是能夠時常觀測到,而且量度和計算複雜,並不能算是一個實用的方法。但出於對科學界的偏愛,官僚的委員會一直處處為難,並不大願意確認John Harrison的成果:一隻能夠計算出半度經度位置的海上時計。

John Harrsion 花了大半生的努力,最後得到國王和國會的協助之下,在八十歲高齡,獲得了他應有的獎金。他亦被評選為一百名最重要的英國人中的第三十九名。

就是因為這個航海時鐘的故事,英國稱霸了海上二百年直到二次世界大戰。以後能夠達到這個準確度的時計,才能經過驗證稱作 Chronometer

世界的大推進,多少都是要靠一些充滿著超級熱情的人。但超越時代的人,都得要承受很多。

我們的文學充滿情感,我們的手工十方精細,我們的菜肴是世上最好。但我們的文明就是缺乏了對準確的追求,也沒有太多的著墨和深度的描述。這或許就是我們最缺乏的靈魂。

電影 Longitude (2000)
https://www.youtube.com/watch?v=ecrf8KhVcyo

尋找經度的故事
http://wol.jw.org/cmn-Hant/wol/d/r24/lp-ch/102010170

2015年8月12日 星期三

從飛機航跡看到地球的另一面

最近愛上了一個網頁 www.flightradar24.com

自從發生過MH370民航機失蹤事件之後,大眾開始關注起民航機的飛行路線。目前全球大約有六成的民航機和新一代的小型飛機,都安裝了一個叫ADS-B的追蹤儀,以方便飛行管理。只要聯上以上的網頁,就可以輕易知道全球大約二萬多隻民航客機的動向。只要飛機啓動了引擎,飛機的即時位置就會顯示在網上地圖上,非常方便。你可以完全掌握親人朋友的航班情況,要接機或者安排事情就容易得多了。

全球總共大約有四萬隻民用客機。這些大大小小的客機都反影著人類的活動範圍。當然沒有飛機經過或者起降的地方並不代表無人居住。但只要某個地方有一隻飛機起降,都多少代表現代文明已經在那個地方立了足。至少,這裡也要建有一個飛機場,才可以讓一架小型客機升降。

先看一看我們的國際機場,每天都有一條飛機龍,視乎是07或25跑道,排著隊降落。特別是星期日的晚上時段,都有不少人趕著回港星期一返工。



每日不同時段又有一條飛機龍等著出發到世界不同的地方



排著隊等起飛的飛機



珠三角的三個機場在興建時明顯沒有協調,所以深圳起飛或降落的飛機都非常接近香港北面的空間



但相比起紐約的航空交通,也只是小巫見大巫。那邊除了有國際航線,也有不少的支線航空和小型飛機在飛行。美國人的小型飛機數量,比全球的民航機數目多上很多倍。



以前在澳州海灣踩單車,看到南方孤寂的大海以為甚麼都是沒有。但原來不少來往澳州東西岸的飛機都是在海上飛行。並不如想像中寂靜。



由於安全理由,台灣的飛機往返大陸都要繞一個圈才可以橫過台灣海峽,得花上了一倍或以上的飛行時間。但總比要在香港或澳門轉機節省了不少的時間。



在地球偏遠的北極,不時也有飛機經過以節省航程來往東西半球。但萬一飛機在這裡遇上事故,所有搜救的工作都是十分困難。因為這裡根本沒有甚麼地方小鎮可以派出救援的隊伍。可能最能夠即時幫忙的,就只有那些深潛在北冰洋的核戰略潛艇。但它們會願意曝露自己的位置去救人嗎?

(飛機航線因地圖投影方法而扭曲,其實是直線飛行)

其實比冰島還要接近北極,大約在北緯78度的地方,有一個屬於挪威的斯瓦爾巴群島,在這個極北的地方也有不少的航班。這裡就給我捕捉到一架Dornier 228在朗伊爾城遊了一個飛機河。


在大西洋的小島也有小型飛機往返南美的城市。



美國的阿拉斯加其實並不是太孤寂。這裡有不少鑽油活動,你會不時發現有一些小型飛機往返各小鎮。但在這些極地,還是坐一架雙引擎飛機比較安全可靠一點。這樣的地方只要身濕了水可能捱不過十五分鐘。



聞名世界的摩蘇爾,民航飛機也得飛開少少避一避。萬一機件故障迫降了,就可能要換過一件鮮豔的橙色衫上youtube見朋友就不大好了。



反而在我們京城附近繁忙得不得了的中日韓航空交通區之中,就有一個大範圍是沒有任何民航機的影蹤。


還有摩加廸沙。自從黑鷹在這裡被擊落幾十小時後,也看不到太多的民航活動。

只要你用心去發掘,一定會從飛機的航跡看到更多內裡的意義。

P.S. 用這個方法去找一些特別的地方去旅行也是不錯。當然,剛才介紹過的一些地方就……