有沒有一種可行的方法，在沒有任何其他信息來源的情況下，可以準(zhǔn)確地算出你到底在世界的什么地方？

你在地球的什么位置？我們通常用兩個(gè)坐標(biāo)來描述我們?cè)诘厍蛏系奈恢茫壕暥群徒?jīng)度。

我們?cè)鯓哟_定自己所處的緯度

緯度是你現(xiàn)在所處的位置與赤道之間的距離(無論是北緯還是南緯)，以度數(shù)表示，如果你這時(shí)稍微懂點(diǎn)天文學(xué)，并且有一些簡單基本的測量工具，你所處的緯度其實(shí)很容易就能算出來。

我們首先要做的就是找到北或南天極，南北天極取決于你這時(shí)所在的半球。

盡管地球繞著太陽每年的公轉(zhuǎn)距離為9.4億公里，但在繞地軸公轉(zhuǎn)的過程中，在地球的任何一個(gè)緯度上，南北天極的位置總是相同的。因?yàn)槲覀兊剌S總是指向同一個(gè)位置，雖然每隔26000年地軸會(huì)進(jìn)動(dòng)一圈，但總體來說還是相當(dāng)穩(wěn)定的。

這時(shí)你應(yīng)該耐心等待一個(gè)晴朗的夜晚，如果你處在南半球，你應(yīng)該會(huì)看到以下景象：

沿著銀河系的暗帶，有真南十字星座以及兩個(gè)非常明亮的指示星（半人馬座阿爾法星和貝塔星）。銀河系的外圍還有兩個(gè)微弱但突出的星云，大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們是距離銀河系十萬光年以外的小衛(wèi)星星系。

如果你能在天空中找到這些物體，你就可以準(zhǔn)確的判斷出南天極的位置。

• 沿著南十字星座的長軸畫一條假想的線，也畫一條垂直于兩個(gè)指示星的線。兩條線的交點(diǎn)大約就是南天極的位置。
• 更簡單的方法：南天極的位置也與兩個(gè)麥哲倫星云形成等邊三角形

在辨認(rèn)南十字的時(shí)候，還要分辨它是真的還是假的，因?yàn)榧偈趾驼媸植畈欢嗟母叨?，有個(gè)假南十字總是比真南十字先升起(在南十字的西邊)，這個(gè)假南十字并沒有指示南天極的功能，比真南十字大一些，主要亮星是以船底座與船帆座各自的2顆星組成：船底座ι、船底座ε、船帆座δ和船帆座κ。

如果你在有幸處在了北半球，事情就更簡單了。我們小時(shí)候都能準(zhǔn)確的指出北斗七星，那個(gè)漂亮的勺子！

這時(shí)你只要順著北斗七星“勺子”里的最后兩顆星的方向一直往相同的方向看，你很容易就能看到北極星。

如下圖所示：無論你在地球上處在什么位置，你的夜空都將圍繞著北極星旋轉(zhuǎn)，周期略小于24小時(shí)。

你看到的北極星在地平線以上的任何角度都等于你的緯度。所以如果你在北半球，北極星在地平線以上40度，你的緯度就是北緯40度。如果你發(fā)現(xiàn)北極星在你頭頂正上方(在地平線以上90度)，而且你感覺還有點(diǎn)冷！那么恭喜你，你腳下正踩著地軸，你處在北極的中央！

我們?nèi)绾沃雷约核幍慕?jīng)度

這就是緯度的確定方法。但經(jīng)度是個(gè)很大的問題，比較麻煩。與緯度不同，本初子午線是人為規(guī)定的，不像緯度是以赤道為起點(diǎn)的！所以想真正知道你現(xiàn)在處在東經(jīng)多少度或著西經(jīng)多少度，我們必須先知道0經(jīng)度在哪！不然我們只能測出兩地在經(jīng)度上相差多少度！所以我們主要講的科學(xué)方法，不要在意故事情節(jié)！

你想測量經(jīng)度，我們必須先識(shí)別出經(jīng)度為零的地方，利用你所知的天文學(xué)知識(shí)來計(jì)算出太陽在不同緯度的日出和日落的時(shí)間，然后隨身攜帶一個(gè)計(jì)時(shí)器，去流浪吧！我們先說說這個(gè)計(jì)時(shí)器怎么來！

17世紀(jì)，克里斯·惠更斯(christiaan Huygens)發(fā)現(xiàn)，在地球上任何一個(gè)給定的位置上一個(gè)理想的鐘擺（由無質(zhì)量的弦與一個(gè)定點(diǎn)相連的重物），其擺動(dòng)周期只由兩個(gè)因素決定：某個(gè)地方的重力加速度和鐘擺的長度，保持準(zhǔn)確計(jì)時(shí)最簡單的方法就是使用擺鐘。

依據(jù)這個(gè)知識(shí)你就可以簡單的構(gòu)建一個(gè)周期為2秒的鐘擺，在這個(gè)鐘擺上，從一邊到另一邊的每一次擺動(dòng)都花費(fèi)恰好一秒鐘的時(shí)間。下圖：

這時(shí)你有一個(gè)時(shí)鐘，你知道自己的緯度，你也知道在這個(gè)維度上太陽應(yīng)該幾點(diǎn)出來幾點(diǎn)下山，你就可以算出你所處位置的經(jīng)度了！

國際規(guī)定，位于倫敦的格林尼治天文臺(tái)原址的那一條經(jīng)線定為0°經(jīng)線，然后各地經(jīng)度依次向左右延伸。每隔15°各地時(shí)間相差一個(gè)小時(shí)，所以你邊走邊測，雖然很麻煩但還是可以測出來的！

除此之外，鐘擺會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題。

• 首先，當(dāng)你移動(dòng)到地球上不同的緯度和高度時(shí)，重力加速度會(huì)發(fā)生變化!

由于自轉(zhuǎn)地球在赤道處膨脹，而在兩極被壓縮，使得重力引起的加速度在高緯度地區(qū)略大，在赤道附近略低。此外，更高的海拔意味著你離地心更遠(yuǎn)，所以重力在海平面上會(huì)略高，在高海拔地區(qū)會(huì)略低。

今天我們都知道高度和維度帶來的重力變化問題，但自1670年代，讓·里歇爾(jean Richer)就已經(jīng)知道并解釋了這種效應(yīng)。所以我們可以根據(jù)緯度和高度的變化，稍微延長或縮短鐘擺的擺長，以保證擺動(dòng)周期不變。還記得我們家里那臺(tái)古老的擺鐘嗎，有時(shí)它會(huì)走的不準(zhǔn)，媽媽就會(huì)擰鐘擺下面的螺絲，來調(diào)節(jié)鐘擺的擺場，讓它走快一點(diǎn)或走慢一點(diǎn)！

• 下面這個(gè)問題是一個(gè)比較有趣的問題，解決的辦法也很精妙！

當(dāng)溫度升高或降低時(shí)，鐘擺就會(huì)熱脹冷縮！無法想到的是，熱脹冷縮的微小距離，也會(huì)對(duì)鐘擺周期產(chǎn)生影響。

如果擺臂變短，周期也會(huì)變短，如果擺臂變長，周期也會(huì)變長。由于溫度一直在變化，所以使用一個(gè)單擺時(shí)鐘，在幾個(gè)月的時(shí)間里，可能會(huì)導(dǎo)致經(jīng)度計(jì)算出幾千公里的誤差。

那么，如何克服材料在溫度變化中膨脹/收縮帶來的困擾呢？如何保持鐘擺的長度不變?

答案不是由牛頓或伽利略發(fā)現(xiàn)的，而是由一位名不見經(jīng)傳的平民約翰·哈里森發(fā)現(xiàn)的，既簡單又巧妙的設(shè)計(jì)概念。

在鐘擺的擺臂上使用兩種不同的金屬！因?yàn)椴煌牟牧显谙嗤臏囟认掠胁煌呐蛎浟浚晕覀兛梢圆捎贸Ｒ姷蔫F，熱膨脹系數(shù)很小，而鋅的熱膨脹系數(shù)要高得多，為了方便理解，我們假設(shè)鋅的膨脹量是鐵的三倍。

先建造兩個(gè)平行的鐵棒，沿著鐘擺向下延伸四分之三，兩個(gè)鋅棒向上延伸原來長度的一半，還有一個(gè)鐵棒，是原來長度的四分之三，上圖B。

如果溫度變化會(huì)發(fā)生什么？隨著溫度下降，鐵和鋅都會(huì)收縮，鋅的收縮量是原來的三倍，而鐵的總收縮量是原來的三倍！由于鋅提供負(fù)向距離，而鐵提供正向距離，它們實(shí)際上相互抵消了！如果溫度升高，鐵和鋅都會(huì)膨脹，鐵使鐘擺變長，而鋅使鐘擺變短，其在數(shù)量又一次相互抵消！換句話說，溫度可以任意變化，但鐘擺的總長度不變！

總結(jié)：

怎么說呢，根據(jù)上文我們可以很準(zhǔn)確、方便、快速的知道自己的維度！但是經(jīng)度確實(shí)有點(diǎn)不理想，也不會(huì)有人那么去做，等測出經(jīng)度了，估計(jì)至少橫跨了三四個(gè)時(shí)區(qū)！所以主要說的是科學(xué)方法。