| 陀螺罗盘的最新方案：陀螺进动轴总是在与地球同步改变方向！这可以用于导航！确定地球经线！因为陀螺进动轴总与地轴共面。 |
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地球经度的确定 纬线是一系列的绕在地球表面的同心环，从赤道到两极，同心环的半径逐渐变小，而经线是通过两极的一些大小一样的大圈，它们交于地球的两个极点（图1）。在古时候，人们头脑就有了经线和纬线的概念，公元前140年左右，希腊人哈帕恰斯（图2)第一个根据亚述人的算术把圆周分成360度，规定了纬线和经线的网格。公元二世纪时的地理学家托密勒把赤道作为零纬线，这是根据天体运行的观察结果从大自然中得出的权威性结论。太阳、月亮和行星都从赤道的正上方通过，南北回归线标志着太阳运动的南北界限。经度的位置像计时沙漏（图3)中的沙子一样是在变动的，由于地球是自西向东自转着的，两极间的任何一条经线都可以作为其他经线的起始参考线（图4)。因此，确定经度，尤其是在海上确定经度，这一问题曾使人类历史上最聪明的人都束手无策。任何一个称职的水手都可以根据白昼的长短、太阳或地平线以上人们所熟悉的参照位置恒星的高度来测出纬度（图5），相比之下，经度的测量却与时间相关。早在1522年，人们已经明确懂得，一只可靠的时钟就能解决这个问题。在海上确定经度，一个人在同一时间里，不但要知道船上的时间，而且还要知道出海港口或者已知经度的其他地点的时间，两地的钟表时间可以让导航员将时间差异换算成地理的差距。因为地球在24小时内自转一周360度，因此船只与出海港的每1小时时差，就表示了该船或东或西航行了15度的经度距离。同时确知两个不同地点的时间就测定了船只所在位置的经度，由于16世纪时，时钟要常常开动，因此一天可以快慢到十五分钟多。此外，在颠簸的甲板上，钟表走时快慢不匀，有时甚至完全停止。船只在经过温度不同的地区会使钟表上的润滑油变稀变稠，并导致金属部件的热胀冷缩等等原因，都将对摆钟的快慢产生影响。1657年，克利斯蒂安•惠更斯发明的摆钟（图6)能极为正确地记录时间，但是摆钟在海上却无法使用。著名的天文学家也开始考虑运用天体的运行规律来解决这一难题，伽利略、牛顿及哈雷等都一直在求助于月亮和星星，巴黎、伦敦、柏林等地都建起了规模宏大的天文台。但时光流逝，成功的方法始终没有出现。 在探险时代，尽管有最好的海图及指南针，但由于没有确定经度的方法，即使最伟大的船长，也都曾在海上迷失方向。1707年，当一个英国舰队由于航海者错误地估计了经度而在锡利群岛失事使许多人丧失性命时，需要一只精确的时钟就变得尤为突出了。1714年，英国议会悬赏两万镑，征求能想出一个办法在海上精确地测量时间的任何人。要取得这笔赏金，必须制造出一只时钟，要求在英国和西印度群岛之间往返一次，快慢不超过两分钟。但年复一年，这样的时钟也没能制造出来。后来英国有一个制造时钟的专家名叫约翰•哈里森，他所制造的摆钟远近闻名。1729年，他决心试图着手进行制造适于海上用的时钟。他最初制成的哈氏1号钟在去里斯本的航行中走得很好，英国政府给他一笔补助金，让他继续进行制造。1741-1759年哈氏2号哈氏3号制成，但都不成功。1759年，哈里森完成了哈氏4号钟（图7、 8)，在去牙买加岛往返途中，受到了考验，一路上走慢不到两分钟。后来他又接受了新的定货，在去巴巴多斯岛156天的往返途中，仅仅走慢了15秒钟。尽管这样，经度委员会仍然扣住赏金不发，因为他们认为哈里森没有告诉任何人怎样制造这种钟的方法。他们委托另一个时钟匠拉坎•肯德尔对哈里森的复杂、精巧的钟表进行了重新设计，经过两年半的工作，肯德尔完成了他的复制品，从而使这种海钟能批量生产并得到广泛应用。库克船长第二次的太平洋航海探险中就是用的这只仿制钟（图9），它走的十分精确。在它的帮助下，他绘制了南太平洋群岛第一张高精度的海图（图10)。以后，肯德尔又造出了第二只和第三只更便宜的钟，自此，人类才第一次能够确切地说出他自己所在的位置。在哈里森82岁死前的一年，即1775年，终于给他发下了赏金。那时，法国和瑞士的钟表匠几乎都能制造出这种海钟了。 |
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在一个三米高的圆筒形密闭铁舱里，如何测定方向？
因为是在铁舱里，所以小磁针肯定无效！ 那么还有别的什么好方法？ 陀螺？ 如何运用陀螺来测定方向？ 手边的陀螺一直没有被启动，陀螺静悄悄地躺在桌面…… 临时，启动激光陀螺肯定也无措手足？ 怎么办？ 此乃世界难题？ 具有实用性？ 诺贝尔奖级的课题！！！ 鄙人 已经严格证明： 因为 重力指向地球自转轴——即重力线与地球轴线相交！ 故而，只可以临时启动机械陀螺，必将可以确定当地经线走向！ 就是 因为已经严格证明： 陀螺进动轴总与地轴共面！ |