رصدخانه سلطنتی گرینویچ: زادگاه زمان جهانی و ستاره‌شناسی مدرن

به مناسبت 350مین سالگرد تاسیس رصدخانه گرینویچ با هم مرور کوتاهی می‌کنیم بر تاریخچه و عملکرد این رصدخانه تاریخی و مهم در تاریخ نجوم، با ما همراه باشید.

زمینه تاسیس و ماموریت اولیه

در قرن هفدهم، قدرت‌های اروپایی برای گسترش تجارت و اکتشافات به دریاها وابسته بودند، اما ناتوانی دریانوردان در تعیین دقیق موقعیت شرقی-غربی (طول جغرافیایی) باعث فجایع متعدد و تلفات جانی شد. فاجعه غرق شدن چهار کشتی جنگی بریتانیا در سواحل جزایر سیلی در سال ۱۷۰۷ با ۲۰۰۰ کشته، پارلمان این کشور را وادار به تصویب قانون طول‌جغرافیایی (۱۷۱۴) کرد. این قانون جایزه‌ای ۲۰٬۰۰۰ پوندی برای حل این مشکل پیشنهاد می‌داد. پادشاه چارلز دوم در سال ۱۶۷۵ با تاسیس رصدخانه سلطنتی گرینویچ در پارک گرینویچ لندن، ماموریت علمی بی‌سابقه‌ای را آغاز کرد:

“تهیه جداول دقیق حرکت اجرام آسمانی و موقعیت ستارگان ثابت، برای تعیین طول جغرافیایی و تکمیل هنر ناوبری”.

معماری و سال‌های نخست

• مکان‌یابی و طراحی: کریستوفر رن، معمار مشهور کلیسای سنت پل، قلعه مخروبه گرینویچ را به دلیل پایه‌های محکم و موقعیت مرتفع در پارک سلطنتی برای ساخت رصدخانه پیشنهاد کرد. این مکان هم برای رصد نجومی ایده‌آل بود و هم به لندن نزدیک بود.

• ساخت‌وساز: سنگ‌بنای رصدخانه در ۱۰ اوت ۱۶۷۵ گذاشته شد و در کمتر از یک سال (ژوئیه ۱۶۷۶) تکمیل گردید. جان فلامستید، نخستین ستاره‌شناس سلطنتی، به همراه دو خدمتکار در آن مستقر شدند.

• چالش‌ها: فلامستید در طول ۴۲ سال فعالیت خود، بیش از ۵۰٬۰۰۰ رصد از ماه و ستارگان انجام داد. داده‌های او پایه‌ای برای تهیه نقشه‌های ستاره‌ای دقیق شد که برای ناوبری ضروری بودند.

حل مسئله طول‌جغرافیایی

رصدخانه با دو روش انقلابی این مشکل دیرینه را حل کرد:

1. روش نجومی (فاصله‌سنجی ماه): ستاره‌شناسان موقعیت ماه نسبت به ستارگان را ثبت می‌کردند. در ۱۷۶۶، نویل ماسکلین (پنجمین ستاره‌شناس سلطنتی) اولین سالنامه ناوبری (Nautical Almanac) را منتشر کرد که محاسبات طول‌جغرافیایی را ساده‌سازی می‌کرد.

2. کرنومترهای دریایی: جان هریسون، ساعت‌ساز خودآموخته، پس از ۳۰ سال تلاش، کرنومتر H4 را ساخت که در سفرهای دریایی دقت لازم را داشت. این دستگاه در رصدخانه گرینویچ آزمایش و تایید شد.

جدول: ستاره‌شناسان سلطنتی و دستاوردهای کلیدی

•  مفیدترین نقشه‌های آسمان برای رصدگران

 توسعه زمان استاندارد و نصف‌النهار مبدا

• زمان گرینویچ (GMT): در دهه ۱۸۴۰، راه‌آهن‌های بریتانیا برای هماهنگی زمان‌بندی‌ها از GMT استفاده کردند. در ۱۸۵۲، رصدخانه با نصب ساعت گیت شپرد، اولین سیستم پخش زمان الکتریکی را از طریق تلگراف راه‌اندازی کرد.

• نصف‌النهار اصلی: در ۱۸۸۴، کنفرانس بین‌المللی نصف‌النهار در واشنگتن، نصف‌النهار گذرنده از تلسکوپ اِری در گرینویچ را به عنوان مرجع جهانی (۰° طول جغرافیایی) تصویب کرد. دلیل این انتخاب، استفاده ۷۰٪ کشتی‌های جهان از نقشه‌های مبتنی بر گرینویچ بود.

• توپ زمان: هماهنگ‌ساز جهانی دریانوردان

  توپ زمان یک ابزار ناوبری تاریخی بود که برای انتشار دقیق زمان استاندارد به کشتی‌ها در بنادر استفاده می‌شد. مشهورترین نمونه آن در رصدخانه سلطنتی گرینویچ نصب شد و نخستین بار در سال ۱۸۳۳ توسط ستاره‌شناس سلطنتی، جان پوند، راه‌اندازی گردید. این سیستم پاسخ هوشمندانه‌ای به نیاز دریانوردان برای تنظیم کرنومترهای کشتی‌ها—ابزاری حیاتی برای محاسبه طول‌جغرافیایی—بود.

  نحوه عملکرد:

  1. آماده‌سازی:
     توپ زمان (معمولاً یک کره فلزی قرمز رنگ) بر فراز دکل یا برجی بلند نصب می‌شد. هر روز پیش از ساعت ۱۳:۰۰، توپ به بالای دکل منتقل می‌گردید.

  2. هشدار و سقوط:

     • در ساعت ۱۲:۵۵، توپ به میانه دکل منتقل می‌شد تا توجه ناظران را جلب کند.

     • در ۱۳:۰۰ دقیقه، توپ به‌طور ناگهانی سقوط می‌کرد. دریانوردان با مشاهده این حرکت، کرنومترهای خود را با زمان گرینویچ (GMT) تطبیق می‌دادند. این هماهنگی برای محاسبه دقیق موقعیت کشتی در دریا ضروری بود.

  3. دقت فنی:
     سقوط توپ توسط سیگنال‌های الکتریکی از رصدخانه گرینویچ کنترل می‌شد. از سال ۱۸۵۲، این سیگنال‌ها از طریق ساعت گیت شپرد—اولین سیستم پخش زمان الکتریکی جهان—با دقت میلی‌ثانیه‌ای فعال می‌گردید.

  میراث نمادین:

  امروزه توپ زمان گرینویچ همچنان بر روی سقف رصدخانه حفظ شده و هر روز در ساعت ۱۳:۰۰ به‌صورت نمادین سقوط می‌کند. این سازه نه‌تنها یادآور نوآوری‌های علمی قرن نوزدهم است، بلکه نماد اتحاد زمان و مکان در قلب سیستم مختصات جهانی به‌شمار می‌رود.

تحقیقات نجومی و تحولات علمی

• اخترفیزیک مدرن: در ۱۸۹۳، تلسکوپ ۲۸ اینچی شکستی (بزرگ‌ترین در بریتانیا) نصب شد که برای طیف‌سنجی و رصد ستاره‌های دوتایی به کار رفت.

• مطالعات زمین‌محور: از دهه ۱۸۳۰، رصدخانه داده‌های مغناطیس‌سنجی و هواشناسی را جمع‌آوری می‌کرد. یک “خانه مغناطیسی” با مصالح غیرفلزی برای دقت بیشتر ساخته شد.

• کشفیات کلیدی: جیمز بردلی در قرن هجدهم، انحراف نور (Aberration) و رقص محوری (Nutation) را کشف کرد—پدیده‌هایی که بر دقت رصدهای نجومی تاثیر می‌گذاشتند.

انتقال و تحول به موزه

• مهاجرت به هرست‌مونسو: آلودگی نوری و لرزش خطوط قطار لندن، رصد را در گرینویچ ناممکن کرد. بین ۱۹۴۸–۱۹۵۸، تجهیزات به قلعه هرست‌مونسو در ساسکس منتقل شد و نام آن به رصدخانه سلطنتی گرینویچ (RGO) تغییر یافت.

• بسته‌شدن و احیای میراث: در ۱۹۹۸، RGO به طور دائم بسته شد. ساختمان‌های اصلی گرینویچ تحت مدیریت موزه ملی دریایی بازسازی و در ۱۹۶۰ به عنوان موزه بازگشایی شدند. در ۲۰۰۷، آسمان‌نمای پیتر هریسون به مجموعه افزوده شد.

میراث ماندگار

امروزه رصدخانه سلطنتی گرینویچ به عنوان میراث جهانی یونسکو، سالانه میلیون‌ها بازدیدکننده را جذب می‌کند. بازدیدکنندگان می‌توانند:

• روی خط نصف‌النهار اصلی بایستند و پاهای خود را بین نیم‌کره شرقی و غربی قرار دهند،

• ساعت‌های هریسون و توپ زمان (Time Ball) را ببینند،

• و در نمایش‌های افلاک‌نما شرکت کنند.
  این مجموعه به ادعای بیتانیایی‌ها نماد اتحاد علم، تاریخ و فرهنگ است و یادآور نقش بی‌بدیل گرینویچ در شکل‌گیری زمان استاندارد جهانی و ناوبری مدرن است.