Når hele verden skal følge det samme kalendersystem, er det nødvendigt at vedtage en mængde standarder for distributionen af tidsbegrebet, der hænger nøje sammen med meridianernes længdeinddeling af Jorden. En stor del af tidsstandarderne blev vedtaget på Nul-meridiankonferencen i Washington i oktober 1884.
Konferencens emne havde rødder langt tilbage i tiden. Allerede i 1674 havde den franske videnskabsmand Le Sieur de St. Pierre orienteret Charles II i England om mulighederne for at beregne længden til søs ved hjælp af stjerne- og månehøjder. Hans metode var ikke god nok, og observationerne på den tid var ikke nøjagtige nok, men hændelsen afstedkom, at der blev nedsat en kommission med bl.a. Christopher Wren, Lord Broucher (som formand) og John Flamsteed som bisidder. Kommissionens konklusioner forelå i februar 1675 og den 4. marts 1675 blev John Flamsteed den første Astronomer Royal (AR) i England bl.a. med det sigte for øje at finde ud af en længdemetode. Hans opgave lød på:
… forthwith to apply himself with the most exact care and diligence to rectifying the tables of motions of the heavens, and the places of the fixed stars, so as to find out the so-much desired longitude of places for the perfecting the art of navigation. (27. reg. år Charles II).
Som en følge giver kongen den 22. juni 1675 besked på at bygge observatoriet i Greenwich.
Isaac Newton, der i 1687 havde offentliggjort tesen om tyngdekraften, fremsatte i 1714 en metode til længdebestemmelse, men heller ikke denne var brugbar, men episoden førte til vedtagelse af The Longitude Act, der udsatte en præmie for en metode til at beregne længde til søs. Arbejdet med at fremskaffe tilstrækkeligt nøjagtige observationer til beregning af længden ved hjælp af månedistancer blev påbegyndt af Flamsteed i hans mange år som astronom. Han blev i 1720 afløst af Edmond Halley, der var AR til 1742, da var han 85 år. Halley var flådeofficer og havde udmærket sig med tekster om magnetisme og astronomi.
Den næst AR blev James Bradley, der bestred posten 1742 til 1762. Han havde så tidligt som 1728 påvist lysets afbøjning (aberration: afbøjning pga. samtidig bevægelse af lys og af Jorden). Også under hans ledelse fortsattes arbejdet med frembringelsen af nøjagtige observationer.
Instrumenter
I urmagerkunsten arbejdedes der også på at konstruere et så præcist ur, at det kunne anvendes til at finde et længderelateret tidspunkt med. Har man rådighed over et nøjagtigt gående ur, kan man finde længden på en simpel måde, men har man ikke et ur, må man anvende månedistancemetoden, og det var først samtidig med, at de nødvendige nøjagtige observationer til distancemetoden forelå, at man også fik det nøjagtige ur. Især er John Harrisons kronometre nr. 1 og 4 af betydning for tidstagningens historie.
En forudsætning for nøjagtige observationer er nøjagtige instrumenter, og dobbeltrefleksionsinstrumenter som oktant og sekstant og pålidelige kronometre blev først udviklet fra ca. 1730 til 1780. Refleksionsinstrumentet blev konstrueret af John Hadley (UK) og Thomas Godfrey (US) ca. 1731. De tidligste instrumenter var oktanter med en bue på 45°, hvilket tillader målinger op til 90°. Til søs blev de på engelsk kaldt quadrants. Instrumentet blev i 1757 af John Bird og John Campbell forbedret med en større bue på 60°, og instrumentet blev nu kaldt en sekstant. En mere nøjagtig gradinddeling blev med en forbedret inddelingsmaskine udviklet af Jesse Ramsden i 1775.
Der var mekaniske ure til søs før kronometeret, men de gik ikke nøjagtigt nok til sekund-observationer. Til almindelig skibsbrug kunne man kontrollere deres gang ved at måle en formiddagssolhøjde og samtidig tage tiden. Ved Solens meridianpassage blev tidspunktet igen noteret, og ved samme højde om eftermiddagen som om formiddagen blev observation gentaget. Ved sammenligning mellem de to ydertidspunkter og middagstidspunktet kunne urets stand og gang findes, men ikke den ønskede tidsforskel til en anden længde.
Det blev Nevil Maskelyne, AR 1765-1810, der kombinerede de nu stærkt forbedrede observationer med de nøjagtigere tidsmålinger fra Harrisons nr. 4 (se senere under ure). Maskelyne havde selv testet kronometeret på rejsen til Bahamas i 1763, inden han blev AR, og han fremsatte nu forslag om at udgive en almanak med de nødvendige tabeller, der vile forsimple udregningen af månedistancer betydeligt og gøre det med en nøjagtighed på ca. 0,5° - tilstrækkeligt til oceansejlads. Maskelyne fik tilladelse til at udgive den første almanak i 1767. Da var han 33 år. Den første amerikanske almanak blev udgivet for året 1855.
Allerede den første almanak benyttede Greenwich tiden som referencetid. Det var lokaltiden, der blev anvendt og fra først af blev en slags standard over alt til søs. I 1834 blev almanakkens lokaltid ændret til den lettere sammenlignelige middeltid for Greenwich. Senere blev tidssignalerne fra Greenwichobservatoriet også anvendt af jernbanerne, der herigennem koordinerede køreplaner, og denne vigtige funktion fik i 1880 Parlamentet i London til at vedtage Greenwich Mean Time (GMT) som standard for hele den engelske verden med Greenwichmeridianen som nulpunkt i imperiet.
Konferencen
Da længde og tid er uløseligt knyttet sammen, så var ønsket om faste standarder for længdeinddelinger på Washingtonkonferencen i 1884 en logisk følge af udviklingen. Det anslås, at på konferencetidspunktet benyttede 70 % af handelsflådetonnagen GMT i tid og Greenwich = 0 i længde på kort.
Den tidligste delelinje for opdeling af Jorden, da de store opagelsesrejser var i gang, blev allerede sat i 1481 af pave Sixtus IV (1471-1484). Bullen, Aeterni regis, gav Portugal retten til alt land syd for Kanarieøerne. Columbus' amerikanske landbesættelse i den spanske konges navn skulle rettelig have været til Portugal. Den daværende pave, Alexander VI (1492-1503), der havde tætte forbindelser til det spanske hof, hvor Ferdinand og Isabella regerede, greb af politiske grunde hurtigt ind med en ny bulle, Inter caetera, den 3. maj 1493, der tildelte retten til alt nyt land mod Indien, dvs. Amerika, til Spanien. Grænsen blev sat til 100 leagus eller 2° W for Kanarieøerne.
En anden omtale af grænselinjen findes her.
Den nye bulle blev straks genforhandlet mellem paven, Spanien og Portugal, og i 1494 blev demarkationslinjen ændret til meridianen 370 leagues - antagelig legua maritima men længden ikke verificeret p.t. - se særlig tekst om distancer - vest for Cape Verde Øerne. Aftalen kaldes Tordesillaskonventionen. Den modsatte del af grænsedragningen - antimeridianen - i Stillehavet kunne med datidens instrumenter ikke sættes, men landene var klar over, at blev demarkationslinjen i Atlanten skubbet længere mod vest, så ville den anden grænse flytte sig tilsvarende - og måske forbi nogle af de krydderiøer, som allerede var taget under kolonibesættelse. Denne dele-meridian spillede en rolle for søkortenes 0-meridian, der i mange år forblev omkring Kanarie- og Cap Verde Øerne.
Philip II af Spanien udstedte i 1573 forordning om, at længde skulle regnes fra Toledo. Mercator og Ortelius brugte på hollandske søkort fra 1570 den østligste Cape Verdeø, og John Davis brugte i 1594 Isle de Fez i Cape Verderne. Blaeu brugte Tenerife med El Pico, og kardinal Richelieu holder i 1634 konference for katolske lande om fælles brug af Ile de Fer eller Hierro, der er den vestligste af Kanarieøerne, men faktisk er næsten alle øerne i Atlanterhavet på et aller andet tidspunkt brugt som 0-meridian. Greenwichmeridianen vides brugt fra 1676. Fortsæt eventuelt med en uddybning af førstemeridianens historie.
Konferencen vedtog derfor heller ikke overraskende, at Greenwich var verdens længde 0. Frankrig, der havde ønsket Paris som nulpunkt, undlod at stemme og måtte trøste sig med, at konferencens sidste resolution blev en rekommandation om decimalsystemets brug som standard også for tidsenheder. Frankrig brugte til 1975 et nulpunkt, der var »beliggende 9 minutter og 21 sekunder vest for Paris Observatorium«, hvad der så er det samme som Greenwich-meridianen.
Konferencen vedtog endvidere som standard, at længden taltes til 180° hver vej rundt om Jorden (mod øst + og mod vest -), og derved blev datoskiftet fastsat til midt i Stillehavet. Indtil standarden blev vedtaget, var der områder vestligere end andre, der havde en dato én dag tidligere, idet der blev talt hver sin vej rundt om Jorden (for det meste afhængigt af koloniherrelandets beliggenhed og sædvane).
Datolinjen
Datolinjen følger i dag nedenstående længder:
Fra bredde til bredde
går linjen langs
90° S - 51° S
180°
45° S - 15° S
172,5° W
05° S - 48° N
180°
53° N
170° E
65,5° N - 68° N
168° 58',37 W
75° N - 90° N
180°
Den femte og sjette resolution blev vedtagelsen af et middeldøgn, der begynder ved midnat 00h 00m 00s ved midnat, og at det nautiske og astronomiske døgn snarest muligt skal indrettes herefter. I dag er skibsdagbogen stadig indrettet med toppen af siden begyndende med klokken 12h 00m 00s og døgnet kaldes et etmål. Der er overhovedet ingen praktiske argumenter for denne inddeling, da alt om bord er indrettet efter middeldøgnet.
Nedenstående gengives de syv resolutioner vedtaget den 13. oktober 1884 (min oversættelse):
Det er konferencens opfattelse, at det er fornuftigt at indføre en enkelt nulmeridian for alle nationer, i stedet for det store antal, der er i kraft nu.
II
Konferencen foreslår derfor, at regeringerne for de tilstedeværende kommitterede vedtager, at nulmeridianen er den meridian, der passerer igennem Greenwich Observatoriets transitinstrument.
III
Og at længde fra denne meridian skal regnes i to retninger op til 180°, øst længde, der skal kaldes +, og vest længde, der skal kaldes -.
IV
Og at konferencen foreslår et enhedsdøgn til brug i alle forhold, som det kan findes praktisk for, og som ikke forhindrer brug af lokaltid, hvor dette er at foretrække.
V
Og at dette universelle døgn skal være et middelsoldøgn, der begynder for hele verden i det øjeblik, det er middelmidnat på nulmeridianen og falder sammen med den borgerlige dag og dato, der er på den meridian, og døgnet skal tælles fra 0 og op til 24 timer.
VI
Og at konferencen udtrykker håbet om, at det astronomiske og nautiske døgn, så snart det er muligt, overalt må blive fastlagt til at begynde ved midnat.
VII
Og at det er konferencens håb at tekniske undersøgelser med det formål at regulere og udvide brugen af decimalsystemet til deling af vinkelrum og tidsskala skal genoptages, så dets brug kan blive indført for alle de forhold, hvor det vil være en reel fordel.