Det himmelska urverket

1999-06-02 09:35  
Av Kaianders Sempler
 
Låt oss säga att vi är ute och seglar på öppna havet, hundratals mil från land och utan några som helst hållpunkter. Hur ska vi veta var vi befinner oss?¨

Positionen i nord-sydlig ledd, latituden, får vi enkelt genom att när det blivit mörkt mäta vinkeln till polstjärnan. Men hur ska vi kunna få reda på longituden, var vi befinner oss i öst-västlig led?

När klockan är tolv i Stockholm har det redan blivit kväll i Kina. Men på amerikanska västkusten har solen knappt gått upp. Klockan är olika mycket på olika platser - fast det är egentligen är samtidigt.

Som alla vet beror detta på att jorden snurrar runt sin axel. Ett varv på 24 timmar, eller 15° per timme. En orts position i öst-västlig led kan därför mätas i tid. Om vi samtidigt bestämmer soltiden vid två orter så kan vi översätta tidsskillnaden till längdgrader. Detta visste redan Ptolemaios på 200-talet e Kr.

När solen står som högst över vårt skepp någonstans ute på Atlanten, klockan 12 lokal soltid alltså, ringer vi i vår satellittelefon till observatoriet i Greenwich och frågar vad klockan hunnit bli i London. Tidsskillnaden räknar vi sedan om till grader, och får då veta att vi befinner oss si och så många grader väster om meridianen genom London. Lätt som en plätt!

Men på 1600-talet fanns inga telefoner. Hur skulle man då kunna göra observationer på två orter samtidigt? När det inte ens gick att flytta en klocka en längre sträcka utan att den tappade farten och gick fel.

Våren 1610 riktade Galileo Galilei sitt nybyggda teleskop mot himlavalvet. Till sin förvåning upptäckte han fyra månar som kretsade runt planeten Jupiter. Han upptäckte också att månarna under sin dans runt moderplaneten regelbundet gick in i Jupiterskuggan. Som genom ett trollslag försvann en måne ur sikte, för att senare åter dyka upp igen.

Tillsammans förmörkas de fyra månarna ungefär tusen gånger under ett år, dvs i snitt tre förmörkelser varje dag. Kunde man förutsäga tiderna för förmörkelserna med precision hade man ett himmelskt urverk, synligt från hela jorden. Därigenom skulle alla få tillgång till en universell normaltid att ställa sina klockor efter. Och genom att jämföra denna normaltid med sin lokala soltid skulle man kunna räkna ut sin egen longitud och navigera rätt ute på haven.

Galileo satte omedelbart igång med att kartlägga jupitermånarnas banrörelser och göra upp tabeller över framtida förmörkelser. Så lade han fram sina idéer om astronomisk navigation för furstehusen i Italien. Furstarna var dock skeptiska och ansåg det hela alltför komplicerat. Det skulle aldrig fungera att sitta och glo i timtal genom teleskop på ett gungande skeppsdäck. Och dessutom var det ju ofta molnigt.

Kung Ludvig XIV av Frankrike insåg däremot omedelbart de astronomiska observationernas betydelse, både för kartläggningen av den egna nationen och för navigation till havs.

1666 instiftade han en kunglig vetenskapsakademi, anställde en italiensk astronom och matematiker vid namn Giovanni Domenico Cassini, samt lät bygga ett astronomiskt observatorium. Cassinis uppdrag var att utarbeta noggranna tabeller över jupitermånarnas förmörkelser, utarbeta nya metoder för celest navigation samt kartlägga landet.

Arbetet med tabellverken visade sig emellertid vara mer komplicerat än man anat. Det himmelska urverket gick nämligen inte riktigt jämnt, utan saktade och fortade sig med jämna mellanrum. När jorden och Jupiter befann sig nära varandra kom förmörkelserna tidigare än de borde, och när planeterna var långt ifrån varandra kom förmörkelserna för sent. Problemet löstes dock snart av Cassinis assistent, en nitisk dansk vid namn Ole Rømer.

Rømer insåg att detta berodde på ljusets begränsade hastighet. Det tar tid för ljuset att nå jorden från Jupiter - längre tid ju längre ifrån varandra Jupiter och jorden befinner sig. Med utgångspunkt från detta gjorde Ole Rømer den första ordentliga bestämningen av ljushastigheten, vilken han fick till 225 000 km/s. Inget dåligt resultat. Den verkliga hastigheten är som bekant cirka 300 000 km/s.

Cassini skickade nu ut expeditioner för att noga bestämma latitud och longitud för orter i och utanför Frankrike. På golvet i tornrummet i observatoriet utanför Paris lät han rita upp en planisfär, en världskarta med nordpolen i centrum och meridianer som ekrarna på ett hjul. Här prickade han in orterna i sina koordinater, vilket blev underlag för nya kartor.

Världen på kartbladen började få sin rätta form. När kung Ludvig fick se Cassinis nya karta över Frankrike och upptäckte att hela Bretagne krympts och flyttats ett tiotal mil österut lär han bedrövat suckat och sagt "Jag förlorar mer territorium på grund av astronomerna än genom mina fiender."

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer