GODIŠNJICE

G. Tomljenović

Tri i po veka Kraljevske opservatorije Grinič

Mesto gde istok sreće zapad

Kroz vekove postojanja i rada, prva naučno-istraživačka institucija u Velikoj Britaniji postala je istorijsko središte razvoja globalne navigacije, merenja vremena i još mnogih velikih naučnih poduhvata. Kroz nju prolazi linija početnog Zemljinog meridijana, što posetiocima omogućava da istovremeno jednom nogom stoje na istočnoj, a drugom nogom na zapadnoj hemisferi Zemljine lopte

Kao što Ekvator (polutar) deli Zemlju na severnu i južnu hemisferu, Grinički meridijan (podnevnik) jasno razdvaja istočnu i zapadnu „poluloptu“. Ekvatorijalnu liniju, jednu i jedinstvenu na razmeđu Zemljinog severa i juga, osmislili su još drevni astronomi, i to je moreplovcima omogućavalo da na pučini mere svoju geografsku širinu, to jest da izmere koliko su daleko otišli od obale, na sever ili na jug. Ali, ni vekovima kasnije nisu bili u stanju da odrede koliko su daleko odmakli na istok ili na zapad jer, među mnoštvom uzdužnih meridijana koji svi jednako spajaju Zemljine polove, nije bilo početne tačke u odnosu na koju bi se određivali. Zahvaljujući engleskoj Kraljevskoj opservatoriji u Griniču koja beleži tri i po veka postojanja, problem geografske dužine za moreplovce je rešen u drugoj polovini 18. veka, a globalno rešenje dogovoreno je na međunarodnom sastanku u Vašingtonu, krajem 19. veka.
Poznata i po svom istorijskom Airy Transit Circle teleskopu, prva naučno-istraživačka institucija u Velikoj Britaniji je, kroz vekove postojanja i rada, postala istorijsko središte razvoja globalne navigacije, merenja vremena i još mnogih velikih naučnih poduhvata. Neraskidivo je povezana sa Griničkim srednjim vremenom (GMT - Greenwich Mean Time) i uspostavljanjem sistema vremenskih zona… Jer, upravo kroz Kraljevsku opservatoriju u londonskom Griniču prolazi taj polazni, ili „nulti“ meridijan. 

Temza i okeani

Grinič je danas jugoistočno predgrađe istorijskog Grada Londona (City of London), odnosno deo je Šireg Londona, na južnoj obali oštre krivine reke Temze, koja meandrira kroz grad. Dobrim delom svoje dužine, Temza je plimna reka, sve do Tedington brane, oko 145 kilometara od Severnog mora, što i većim brodovima omogućava da, uz pomoć plime i oseke, iz mora plove u unutrašnjost, duboko u London. Temza se, naime, direktno uliva u Severno more, pa svojom plimom pruža neposredan pristup brodovima iz Evrope, sa Baltika i preko Lamanša, Atlantskog okeana i ostatka sveta. Pri tom, estuar Temze, u kome se sreću slatkovodne rečne i slane morske vode, relativno je zaštićena luka i dubok vodni pristup, sigurno utočište za brodove koji dolaze sa otvorenog okeana. U najkraćem, Temza je prirodna kapija ka moru, neraskidivo povezana sa globalnom okeanskom plovidbom; kroz istorijski razvoj Londona kao jedne od najvećih svetskih luka i uspon Britanske kraljevine, ona je povezivala Britaniju sa ostatkom sveta, obezbedivši joj niz vekova trgovine, istraživanja i pomorske moći.

Tu, kraj Temze, u Griniču, u 17. veku započinje priča o Kraljevskoj opservatoriji, a sve zahvaljujući tome što cela Evropa tada ulazi u novu, uzbudljivu i burnu trgovačko-istraživačku eru vezanu za plovidbu, za mora i okeane. Onaj kritičan problem sa geografskim dužinama učinio je, međutim, da česti brodolomi odnose živote mornara i bogatu trgovačku ponudu, jer navigatori na nepreglednim morskim i okeanskim vodama nisu mogli tačno da odrede gde se nalaze. Sa stalnim otvaranjem trgovačkih ruta, bilo je sve hitnije da se pronađe rešenje za taj problem te su pomorske države Evrope za spasonosno rešenje nudile velike nagrade.
Engleski kralj Čarls II, koji se i sam amaterski bavio naukom te je bio dobro upoznat sa prirodom problema, 1675. godine je izdao kraljevski nalog kojim je izjavio nameru da „otkrije toliko željenu geografsku dužinu (različitih) mesta radi usavršavanja veštine navigacije“. Po njegovom nalogu, izgrađena je Kraljevska opservatorija, čija će astronomska posmatranja i razvoj preciznog merenja vremena odigrati ključnu ulogu u rešavanju „problema geografske dužine“ i omogućiti bezbednu i tačnu globalnu okeansku navigaciju. Dva veka kasnije, izbor Griničkog meridijana kao početnog meridijana sveta, 0° geografske dužine, učvrstiće vezu reke Temze sa globalnom navigacijom; svaki brod na moru, svaka mapa i svaka vremenska zona određivaće se u odnosu na ovu liniju koja prolazi kroz Kraljevsku opservatoriju.

Gradnja „zvezdanog doma“

Za Kraljevog „astronomskog opservatora“ - kasnije će svi na tom položaju biti nazivani Kraljevskim astronomima - Čarls II je imenovao Džona Flemstida, britanskog naučnika koji je svog kralja već ranije bio izvestio o potrebi za podizanjem velike opservatorije. Kao prvi Kraljevski astronom, osnivač i prvi direktor Griničke opservatorije, Flemstid je imao veoma ambiciozan zadatak da „ispravi tablice kretanja nebesa i mesta fiksnih zvezda“, to jest da mapira nebo sa najvećom mogućom tačnošću.
Da odredi lokaciju za gradnju opservatorije pozvan je Kraljevski arhitekta, ser Kristofer Ren, poznat po obnovi katedrale Svetog Pavla nakon Velikog požara u Londonu (1666. godine). Ren je istovremeno bio i profesor astronomije (u Oksfordu), te je za opservatoriju izabrao najviše mesto u Grinič parku, koje je pružalo vrlo jasan pogled na nebo. Ren je takođe projektovao originalnu zgradu opservatorije, danas poznatu kao Flemstidova kuća, koja će niz godina služiti kao njegovo glavno radno i stambeno mesto. Istovremeno, bio je to prvi namenski podignut naučnoistraživački objekat u Velikoj Britaniji, pritom brzo i ekonomično izgrađen. Dana 10. avgusta 1675. godine, Džon Flemstid je lično položio kamen temeljac za objekat u koji se uselio nešto manje od godinu dana kasnije, i gde je narednih 40 godina svog života posvetio pažljivom posmatranju i katalogizaciji zvezda i meseca.
Od samog osnivanja, u Opservatoriji započinju rigorozna, sistematska i dugotrajna posmatranja. Flemstid i njegovi naslednici shvatili su da su dugotrajna i ponavljana merenja položaja Sunca, Meseca, zvezda i planeta, odnosno tačne zvezdane karte, u kombinaciji sa preciznim merenjem vremena, preduslov za razumevanje i predviđanje njihovog kretanja i ključ su za rešavanje problema geografske dužine. Ukoliko bi mornar mogao da zna tačno vreme na nekoj fiksnoj tački i da ga uporedi sa svojim lokalnim vremenom koje se određuje nebeskim posmatranjima, mogao bi da izračuna svoj istok-zapad položaj. Pritom, svakih 15 stepeni geografske dužine jednako je jednom satu vremenske razlike.

U početku je, kao i u drugim opservatorijama, rad u Griniču bio ograničen na takozvanu pozicionu astronomiju. Od 1689. godine pa nadalje, najvažnija od ovih merenja obavljana su pomoću specijalno dizajniranih teleskopa poravnatih sever-jug duž „sopstvenog“ meridijana, ali nisu mogli da se pomeraju da bi se usmerili sa jedne na drugu stranu. Kraljevska opservatorija Grinič bila je poznata po svojim meridijanskim instrumentima koji su bili ključni za određivanje tačnog vremena i položaja na Zemlji. Reč je teleskopima za posmatranje zvezda dok prelaze lokalni meridijan (zamišljena linija koja prolazi direktno iznad glave od severa ka jugu); merenjem vremena ovih „tranzita“ i merenjem visine zvezde iznad horizonta, astronomi su mogli precizno da odrede položaje zvezda i lokalno vreme.
Vremenom, došlo je do poboljšanja u dizajnu i konstrukciji instrumenata i u njihovim optičkim kvalitetima, kao i do progresivnog usavršavanja tehnike i poboljšanja tačnosti, što je otvorilo nova polja istraživanja. Treći kraljevski astronom Džejms Bredli, koji je pre dolaska u Grinič već otkrio aberaciju svetlosti, nakon toga je otkrio i nutaciju - periodično kolebanje ose rotacije Zemlje (ili drugog nebeskog tela) koje se nadovezuje na osnovno kolebanje poznato kao precesija, zbog gravitacionog uticaja Meseca i Sunca. Njegova zapažanja u opservatoriji u Griniču između 1750. i 1762. godine su najraniji podaci čija je tačnost i doslednost takva da ih astronomi koriste i danas.

Razvoj hronometra

Rad Kraljevske opservatorije u oblasti astronomije direktno je doprineo razvoju pomorskog hronometra, uređaja koji je tokom svog trodecenijskog rada osmislio Englez Džon Harison, uporni i genijalni inovator bez formalnih naučnih znanja. Harisonovi revolucionarni pomorski hronometri bili su dizajnirani da mere tačno vreme na moru, posebno za Grinički meridijan. S obzirom na to da su ovi (stalno unapređivani) uređaji dokazali svoju tačnost na pomorskim probama - posebno H4 (1761/62. i 1764. godine), britanski mornari koji su imali sreće da ih nabave ili testiraju počeli su da ih podešavaju na GMT, Griničko srednje vreme.

Lokalno vreme i GMT

Od osnivanja Kraljevske opservatorije u Griniču, 1675. godine, način vođenja i obim njenog rada gotovo da se nisu menjali. Pod Maskelinovim naslednikom Džonom Pondom, međutim, nastupila je nova era - Pond je bio prvi među Kraljevskim astronomima koji je preuzeo vođenje Opservatorije kao prave poslovne kompanije. Na Opservatoriju je 1821. godine preneta odgovornost za testiranje i ocenjivanje mornaričkih hronometara; rad na hronometrima bio je važan deo njenog „poslovanja“ sve do sredine 20. veka, do 1960-ih. Takođe, za vreme Pondovog mandata (1811-1835. godine) uvedeni su neki od najznačajnijih novih teleskopa i poboljšanja u tehnikama posmatranja, i Opservatorija je doživela procentualno najveće povećanje broja zaposlenih - broj asistenata je povećan sa jednog na šest. Godine 1833. uspostavljena je i Grinička služba za merenje vremena - prva takva nacionalna služba na svetu - koja je redovno vizuelno signalizirala kad je tačno 13 sati, spuštanjem Griničke „vremenske kugle“, velike crvene lopte, sa vrha jarbola koji se nalazio na severoistočnoj kuli Opservatorije. Ovaj precizan vremenski signal prvenstveno je bio namenjen pomorcima, kako bi mogli da podese svoje hronometre pre nego što isplove, ali je položaj jarbola sa kuglom bio takav da su ga mogli videti i građani Londona, sa gradskih dokova Temze.

Sa rastom britanske pomorske moći i trgovinske razmene, i železnica je počela da standardizuju putovanja unutar zemlje, pa je i potreba za zajedničkim vremenskim standardom bila sve hitnija. Različiti gradovi imali su svoja lokalna vremena, zasnovana na položaju sunca, te su železnički redovi vožnje postajali logistička noćna mora sa desetinama različitih lokalnih vremena. I tu je Kraljevska opservatorija, koja je već bila centar preciznog merenja vremena, imala svoju ulogu, to jest njeno Griničko srednje vreme bilo je prirodan izbor i za britanske železničke kompanije. Polovinom 19. veka (1840-tih godina) i one su počele da usvajaju jedinstveno standardno vreme u svim svojim mrežama. Do decembra 1847. godine, Železnička klirinška kuća je zvanično prihvatila GMT kao „železničko vreme“.
Razvoj telegrafskih komunikacija omogućio je distribuciju signala o tačnom vremenu i van neposredne blizine Opservatorije. Godine 1852, na Opservatoriji je instaliran električni sat sa kog je vremenski signal prenošen putem galvanskog telegrafskog sistema Jugoistočne železnice. Nakon preuzimanja telegrafskog sistema od strane Pošte, 1870. godine, razvijen je sveobuhvatniji sistem distribucije. Godine 1880, GMT je zvanično postao zakonski vremenski standard za Veliku Britaniju.

Nulti meridijan

Od 1835. do 1881. godine, Griničku opservatoriju je, kao sedmi po redu Kraljevski astronom, vodio Džordž B. Eri, veoma uticajna i pomalo kontroverzna ličnost britanske nauke 19. veka. Kao svestran i marljiv i naučnik, a veoma pedantan organizator, bio je pokretač značajnih reformi i poboljšanja: zamenio je i dodao nove instrumente, često po sopstvenom dizajnu, fokusirajući se na preciznost i automatizaciju kako bi smanjio ljudske greške i povećao efikasnost; uveo je sistematičniji i disciplinovaniji pristup posmatranjima; osnovao je nova odeljenja, za magnetne i meteorološke podatke; uveo je fotografsku registraciju astronomskih posmatranja, električne uređaje za merenje vremena tranzita i redovna spektroskopska posmatranja; automatizovao je Griničku vremensku loptu koja je do tad spuštana sa jarbola manuelno…. Ali, njegova verovatno najupečatljivija zaostavština jeste definisanje početnog meridijana.
Godine 1850, Džordž Eri je projektovao i instalirao teleskop pod imenom Eri Tranzitni krug (Airy Transit Circle), čija je osnova vrlo pažljivo i precizno postavljena tako da bude apsolutno usklađen sa specifičnim, novim meridijanom koji je Eri zamislio kao poboljšani meridijan u odnosu na prvobitni Grinički meridijan. Zahvaljujući Erijevom izuzetno pedantnom pristupu, teleskop je zaista bio u potpunosti usklađen sa meridijanom koji će 1884. godine, na Međunarodnoj konferenciji o meridijanima u Vašingtonu, i zvanično biti usvojen kao početni (nulti) meridijan sveta, a Grinič će postati globalna referenca za geografsku dužinu i vreme. U rezoluciji kojom je meridijan formalno usvojen kao referentni, navodi se da je to „meridijan koji prolazi kroz centar tranzitnog instrumenta u opservatoriji u Griniču“. Fizička lokacija teleskopa i zamišljena linija projektovana kroz njegove nišane, postale su međunarodno dogovorena geografska dužina od 0°. Bila je to opipljiva, vidljiva referentna tačka na Zemlji koja je direktno odgovarala dogovorenom početnom meridijanu. Ovu liniju od tad precizno označava traka od nerđajućeg čelika - ranije je bila mesingana - koja je ugrađena u dvorište Kraljevske opservatorije Grinič, što posetiocima omogućava da jednom nogom stoje na istočnoj a drugom na zapadnoj hemisferi Zemljine lopte.

GMT, CET i CEST

Greenwich Mean Time (GMT) je srednje solarno vreme na početnom meridijanu (0° geografske dužine) koji prolazi kroz Kraljevsku opservatoriju u Griniču, u Londonu. Ono je „nulta“ tačka za svetske vremenske zone. Zemlje koje se geografski nalaze u blizini početnog meridijana, kao što su Velika Britanija, Irska, Portugalija i neke zemlje zapadne Afrike, prirodno se poravnavaju sa GMT-om. Srednjoevropsko vreme, CET (Central European Time) jeste vremenska zona dalje na istoku, te je to standardno vreme koje je jedan sat ispred Koordiniranog univerzalnog vremena (UTC - Coordinated Universal Time), a samim tim i jedan sat ispred GMT, s obzirom na to da je GMT u praksi, za građansko vreme, UTC + 00:00. Treba napomenuti i da mnoge zemlje koje poštuju CET poštuju i letnje računanje vremena, to jest leti prelaze na srednjoevropsko letnje vreme (CEST, Central European Summer Time), koje je UTC + 02:00 (ili GMT + 2), što znači da je tokom leta razlika između CEST i GMT puna dva sata.

G. Tomljenović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"