Jabarkan Teleskop dan jam dari Sejarah garis bujur

Pada tahun 1608 sebuah paten diajukan kepada pemerintah di Belanda untuk teleskop pembiasan. Gagasan itu diambil oleh, antara lain, Galileo Galilei yang membuat teleskop pertamanya pada tahun berikutnya dan memulai serangkaian penemuan astronomi yang mencakup satelit Jupiter, fase Venus, dan resolusi Bima Sakti menjadi bintang individu. Selama setengah abad berikutnya, peningkatan optik dan penggunaan pemasangan terkalibrasi, kisi optik, dan mikrometer untuk menyesuaikan posisi mengubah teleskop dari perangkat observasi menjadi alat pengukuran yang akurat. Hal tersebut juga sangat meningkatkan jangkauan peristiwa yang dapat diamati untuk menentukan garis bujur.

Perkembangan teknis penting kedua untuk penentuan garis bujur adalah jam pendulum, yang dipatenkan oleh Christiaan Huygens pada tahun 1657. Hal ini memberikan peningkatan akurasi sekitar 30 kali lipat dari jam mekanis sebelumnya – jam pendulum terbaik akurat hingga sekitar 10 detik per hari. Sejak awal, Huygens menginginkan jamnya digunakan untuk penentuan garis bujur di laut. Namun, jam bandul tidak mentolerir gerakan kapal dengan cukup baik, dan setelah serangkaian percobaan, disimpulkan bahwa pendekatan lain akan diperlukan. Masa depan jam bandul akan berada di darat. Bersama dengan instrumen teleskopik, mereka akan merevolusi astronomi observasional dan kartografi di tahun-tahun mendatang. Huygens juga yang pertama menggunakan pegas keseimbangan sebagai osilator dalam jam kerja, dan ini memungkinkan dibuatnya penunjuk waktu portabel yang akurat. Tetapi baru setelah karya John Harrison jam seperti itu menjadi cukup akurat untuk digunakan sebagai kronometer laut.

Tata cara penentuan garis bujur

Perkembangan teleskop dan jam yang akurat meningkatkan jangkauan metode yang dapat digunakan untuk menentukan garis bujur. Dengan satu pengecualian (deklinasi magnetik) semuanya bergantung pada prinsip umum, yaitu menentukan waktu absolut dari suatu peristiwa atau pengukuran dan membandingkan waktu lokal yang sesuai di dua lokasi berbeda. (Mutlak di sini mengacu pada waktu yang sama untuk pengamat di mana pun di bumi.) Setiap jam perbedaan waktu lokal sesuai dengan perubahan 15 derajat bujur (360 derajat dibagi 24 jam).

Siang lokal didefinisikan sebagai waktu di mana matahari berada pada titik tertinggi di langit. Ini sulit untuk ditentukan secara langsung, karena gerakan matahari yang tampak hampir horizontal pada siang hari. Pendekatan yang biasa dilakukan adalah mengambil titik tengah antara dua waktu di mana matahari berada pada ketinggian yang sama. Dengan cakrawala yang tidak terhalang, titik tengah antara matahari terbit dan terbenam dapat digunakan. Pada malam hari waktu setempat dapat diperoleh dari rotasi semu bintang-bintang di sekitar kutub langit, baik mengukur ketinggian bintang yang sesuai dengan sextant, atau transit bintang melintasi meridian menggunakan perangkat singgah.

Untuk menentukan ukuran waktu mutlak, gerhana bulan terus digunakan. Metode lain yang diusulkan termasuk: