鲁达 几个世纪以来，旅行者用星星引路。怎么可能只通过仰望星空就知道自己在哪里呢？ 天空随着我们一直在运动。每天我们都像一个巨大的过山车一样，以每小时800英里的速度绕着地球旋转。你相对于天空运动，就相当于天空绕着地球旋转，而不是地球旋转。这就是你追踪夜空，就会看到的原因。地轴指向北极星。所以天空围绕着它旋转。
当你在北极时，北极星就在你的头顶上。当你向南移动时，它会越来越接近视界，直到在赤道，它刚好在视界上。要找到你的纬度，只要拿一个六分仪，测量地平线和北极星之间的角度，那就是你的纬度！ 由于天空随时间变化而变化，经度更难计算。经度和时间紧密相连，故决定了时区。假设你住在纽约，你观察午夜的天空。再过两个半小时，地球就会自转到现在的盐湖就是纽约所在的位置。所以纽约午夜的天空和两个半小时后盐湖城的天空几乎一模一样。
因此只要知道时间就能确定经度。这在今天很简单，但在古代却相当困难。天文学家直到17世纪才解决了这个问题。望远镜是1608年由一群荷兰眼镜制造商发明的。仅仅两年后，伽利略利用这个新设备发现了环绕木星运行的四颗卫星。这些卫星像钟表一样有规律地运行。事实上，卫星提供了一种极好的测量时间的方法，然后天文学家用它来测量经度。有了这些新知识，天文学家重新绘制了世界地图。这是墨卡托在这些发明之前绘制的地图。
如果我们换成现代地图，我们会注意到由东往西方向变化了多少，而不是由于经度计算的问题导致的由北到南的变化。与此同时我们也发现欧洲变得越来越小。天文学家在了解欧洲的大小之前都倾向于夸大欧洲的面积。路易十四抱怨说，在他的天文学家们占领了大约五分之一的国土后，他因此失去的领土比他任何一个敌人失去的都多。1676年，丹麦天文学家奥勒•罗默发现，当木星远离地球时，木星的卫星比预定时间晚了几分钟出现，他意识到如果光从木星到达地球大约需要40分钟的话，他就可以解释这个延迟现象。
这是光具有有限速度的第一个证据。虽然有好几种可以在陆地上保持时间的方法，但这些方法在海上的效果并不好，因为摆钟会因波浪的运动而摆动，而且金属零件在低温时会收缩，在高温时会膨胀。经度问题困扰了航海家几个世纪。英国政府向任何能想出解决办法的人提供一笔小的财富奖赏。最终获奖者是一位名叫约翰•哈里森的英国木匠，他花了30多年的时间去完善他的精密计时器，这个精密的装置将彻底改变航海学。
我们仍然使用时钟导航。上世纪80年代，美军发射了一批卫星。每个卫星都有一个非常精确的原子钟，用来不断地广播时间，然后通过信号传到地面。让我们假设信号需要十分之一秒才能到达地面，用这个时间乘以光速，你会发现卫星在19000英里以外。这就告诉我们，我们现在在离卫星19000英里以外的一个球体上。如果我们用好几个卫星重复这个过程，我们就可以将这些球体相交并精确定位。你的GPS就是这样工作的！
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