الأرض والماء

لقياس خط الطول يتم حساب المسافة الزاوية لنقطة من خط الطول الرئيسي و الذي نشير اليه اليوم تقليديًا بالخط الذي يمر عبر مرصد غرينتش، ولكن في العصور الوسطى وفي القرن الخامس عشر، مر خط الطول الرئيسي عبر جزر الكناري، التي كانت تعرف قديما بالجزر المحظوظة و كانت تمثل الحدود الغربية للعالم المعروف في زمن بطليموس. لفترة طويلة كان قياس خط الطول مشكلة صعبة الحل أدت إلى صعوبات هائلة في الملاحة، خاصة في البحر المفتوح. وبعد اكتشاف العالم الجديد أصبحت الحاجة إلى طريقة فعالة لحساب خط الطول ملحة للغاية.

يُعتبر أميريغو فسبوتشي (1454-1512) من أهم من عمل على طرق حساب خط الطول من خلال مراقبة خسوف القمر، لكن أخطاء القياس المتكررة تسببت في كثير من الأحيان في خسائر بشرية ومادية فادحة. فوعدت القوى البحرية بجوائز وحوافز لكل من يستطيع إيجاد حل عملي و فعال لحساب خط الطول. وكان عالم الكونيات راينر جيما فريسيوس (1508-1555) أول من اقترح استخدام الساعات المحمولة التي يمكنها أن تحافظ على وقت الميناء عند المغادرة على متن السفينة ، وذلك لمقارنة هذا الوقت بعد قطع مسافة معينة في السفينة باستخدام الأدوات الفلكية. هذه الطريقة واجهت تحديات متعلقة بدقة عمل الساعات الميكانيكية في ذلك الوقت.

كفاءة عمل هذه الساعات من خلال تطبيق البندول. كان يعتقد أنه يستطيع حل مشكلة حساب خطوط الطول عن طريق قياس ترددات وخسوف أقمار المشتري. ولكن لم يتم العثور على الحل إلا في القرن الثامن عشر بفضل الكرونوغراف الدقيق الذي صنعه جون هاريسون (1693-1776)، والذي سمح بحساب الفارق الزمني بين ميناء المغادرة والمكان الذي توجد فيه السفينة بدقة. ومع العلم أن كل ساعة تمثل واحد على 24 من 360 درجة، أي 15 درجة، كان يكفي ضرب طول درجة واحدة لخط عرض معين، والذي يتم التعبير عنه عادةً بالأميال أو الدوريات، بعدد الدرجات المقابلة لفارق التوقيت.