Tiede & tekniikka

Tähtikartan täydentyminen, pituuspiiri, merenkulun almanakka, kronometrien testaus – Greenwichin observatorion monta lahjaa maailmalle

Tiede & tekniikka 11.08.2018 Greenwichin kuninkaallinen observatorio

Tähtikartan pohjalta laskettu pituuspiiri loi perustan paikannukselle ja ajan yhtenäiselle mittaamiselle.


Kaijaleena Runsten
Greenwichin observatorion pihamaata halkova nollameridiaani on varsinkin ulkomaisten matkailijoiden suosiossa, sillä pituuspiirille on merkitty eri maiden pääkaupunkien sijainnit. Meridiaanilla kuvaamista sai hetkittäin jonottaa kesäisenä lauantaina.

Greenwichin puiston kukkulalta aukeaa näkymä yli Lontoon pilvenpiirtäjien ja Thames-joen. Historia ja nykyaika kohtaavat.

Kukkulan päällä kököttää observatorio, jonka suuri osa maailma tietää nimeltä. Greenwich yhdistyy ainakin meidän länsimaissa varttuneiden mielissä aikaan.

Vaikka aika siis tuntuu seisahtuvan, täällä se itse asiassa nimenomaan jatkaa vääjäämättömän tasaista kulkuaan. Sitä eivät hidasta edes paikalla kesälauantaina vellovat matkailijajoukot.

Observatoriossa kehitettiin kuun ja muiden tähtitaivaan kappaleiden liikkeistä laskentatavat sille, kuinka määrittää paikat täsmällisesti. Se on myös yhtenäisen ajan mittaamisen perusta.

Merenkulun ja kaupankäynnin kasvu johti kuninkaallisen observatorion perustamiseen 1600-luvun lopun Englannissa.

Vaikka leveyspiirit pystyttiin laskemaan auringon avulla, navigointi yöllä ja myrskyissä oli lähes tuuripeliä. Rannikoiden karikoita ei kyetty välttämään, koska purjealusten miehistöltä puuttuivat keinot määrittää tarkka sijainti pituuspiirin avulla.

Niinpä haaksirikot aiheuttivat säännöllisesti niin alus-, miehistö- kuin lastimenetyksiä jopa eniten liikennöidyillä Euroopan reiteillä.

Tähtitieteen kehityksen laittoi vauhtiin kaukoputki 1500-luvun lopussa. Sen ansiosta espanjalainen tähtitieteilijä Galileo Galilei löysi Jupiterin planeetan vuonna 1610.

Tähtitieteeseen ja matematiikkaan panostivat ensin erityisesti suuret merenkulkijamaat Espanja ja Hollanti.

Myös Ranskassa ja Englannissa havahduttiin tieteen arvostukseen. Vuonna 1675 Greenwichiin perustettu kuninkaallinen observatorio oli kuningaskunnan ensimmäinen julkisesti rahoitettu tutkimuslaitos. Pariisi sai observatorion kahdeksan vuotta aiemmin.

Observatorion johtaja sai hienon tittelin kuninkaallinen tähtitieteilijä.

Hän myös asui perheineen observatorion päärakennuksessa Flamsteed Housessa. Se sai nimensä ensimmäisen johtajan John Flamsteedin mukaan. Tämä ja Edmond Halley, jonka maailma tuntee komeetan nimestä, kartoittivat koko maapallolle näkyvän tähtitaivaan.

Halley työskenteli Saint Helenan saarella Afrikan länsirannikolla ja nousi Flamsteedin seuraajaksi.

Kaukoputken lisäksi tähtitieteen kehittyminen nojasi Greenwichissä kahteen, hyvin tarkkaan kelloon.

Observatorion päätehtävä oli koota riittävän täsmälliset havainnot kuun liikkeestä taivaankannen yli eri vuodenaikoina. Tällaisten taulukoiden perusteella merenkulkijoiden olisi mahdollista laskea laivansa sijainti.

Englannissa avattiin vuonna 1714 merkittävä kilpailu. 20 000 puntaa eli nykyrahassa lähes 1,7 miljoonaa euroa oli luvassa sille, joka pystyy määrittämään pituuspiirit tarkasti. Keksinnön piti toimia merellä laivassa.

Kelloja oli siis jo tuolloin olemassa, mutta merenkulun kannalta ne eivät olleet riittävän tarkkoja. Ne eivät pysyneet tahdissa laivan keinuessa. Suurikokoisia kaappikelloja ei liioin ollut helposti siirtäminen laivaan.

1740–1760-luvuilla Greenwichiä johtanut James Bradley todisti maapallon pyörivän tasaista tahtia akselinsa ympäri. Bradley ja häntä avustanut Tobias Mayer pystyivät lopulta laskemaan pituuspiirin sijainnin merellä.

Viides observatorion johtaja Nevil Maskelyne kehitti merenkulun almanakan vuonna 1767. Sen käyttöä täydensi matemaatikko John Hadleyn hieman aiemmin kehittämä oktantti, jolla purjehtijat saattoivat mitata taivaankannen kappaleiden kulmia.

Tähtitieteen ja navigoinnin kehityksen mahdollisti se, että Lontoo oli 1700-luvulle tultaessa sveitsiläisen Geneven seudun ja Saksan eräiden kaupunkien ohella yksi kellonvalmistuksen merkittävistä osaamiskeskittymistä.

Taitava kelloseppä John Harrison oli jo lähellä napata itselleen koko suurpalkinnon. Vuonna 1736 hänen kehittämänsä kello mittasi aikaa tarkasti myös pitkällä laivamatkalla. Sitä pidetään ensimmäisenä laivakronometrinä.

Harrison neljäs versio H4 sai lopulta palkintoraadin hyväksynnän ja palkinto maksettiin taannehtivasti.

Kun kronometrien kaupallistaminen pääsi 1800-luvulle tultaessa vauhtiin, Greenwichin observatorio sai lisää töitä. Se testasi ja hyväksyi merenkulkuun käytettävät kronometrimallit.

Bradleyn ja Maskelynen aikana Greenwichiin alettiin palkata tähtitieteilijöiden avuksi myös matemaatikkoja. Laajimmillaan 1800-luvun lopulla tutkijoita työskenteli alueella noin 60, ja observatorio oli osa merivoimia.

Valosaasteen lisääntyminen suur-Lontoon alueella haittasi merkittävästi havaintojen tekoa 1900-luvulle tultaessa.

Toinen maailmansota lykkäsi observatorion siirtosuunnitelmia, jotka toteutuivat lopulta vuonna 1953. Observatorion koko tieteellinen toiminta on keskittynyt Herstmonceaux'n linnaan Englannin etelärannikon tuntumaan.

Aiheeseen liittyvät artikkelit