想讓時光停留在今天?看懂地球的 180 度,你也可以成為延長時間的魔法師

  • 文/阿德|地科系畢業。目前進行遙測相關研究。喜歡思考生活中有趣的科學問題,將這些問題轉化為有趣的知識。喜歡活用學到的知識,並與人分享。

如果拿著地球儀,你會發現地球被一些較粗的線大致切割成 24 塊,然而其中有一奇特的線長得歪七扭八,它的名字是——「國際換日線」。

國際換日線,又叫做「國際日期變更線」,顧名思義,這條線的東西側的日期是不同的。

地球周而復始地自轉,對於人們來說,到底何處才是一天的開始?一天的結束?為了避免日期混亂,我們制定了國際換日線。

國際換日線動畫,地球上的紅色線條即為國際換日線的位置,圓周上不同的顏色代表不同的日期。圖/Wikimedia

不讓時間錯亂,科學家和政府費盡心思

在古代農業社會,由於交通不便,人口移動範圍小,世界各地一般以太陽的位置決定時間,比如:中午 12 點時,太陽位於正頭頂;午夜 12 點,太陽則在地球的正對面。

然而, 18 世紀工業革命後,科技發展帶動交通運輸業的發展,使得人們更容易到達世界的各個角落。

為了不造成時間錯亂,在 1884 年 10 月 13 日, 25 個國家共 41 位代表齊聚華盛頓,召開國際子午線會議,在會議中正式採用統一標準劃分時區(或稱世界標準時制度),並投票決定以英國倫敦格林威治皇家天文台作為本初子午線的參考標準,同時也確定了國際換日線的位置。

什麼是「時區」?

當人們到其他國家旅行時,導遊一定會提醒在當地時間何時集合,下飛機後,也會提醒大家調整時間,這是因為到出國旅行,可能會進入不同的「時區」。

時區究竟是什麼意思呢?時區就是地球上的區域使用同一個時間定義。

時區又可以分為理論時區法定時區

  • 理論時區就是以經線間隔 15 度為一個區間,以區間的中央經線的時間為該時區的時間(比如:台灣所使用的東八區時區,就是東經 120 度經線的東西兩側延伸 7.5 度範圍,即西經 112.5 度至東經 127.5 度之間。)所以每差一個時區,區時相差一個小時。
  • 法定時區則是為了統一整個國家的時間,方便政府管理,以國界或國家內部行政分界線區分時區,使得有些時區的形狀不規則(圖一)。

24 timezone 網站有全世界時區劃分的資料,大家可以搜尋都市查看位置,也可以點擊時區色塊,查看同一時區內的國家和地區唷!

世界時區劃分。圖/Wikimedia

世界上竟然有東 13 時區和東 14 時區?

為了使同一國家內的時區不紊亂,因此某些靠近國際換日線的國家的時區雖然位置位於時區的西 10 區或西 11 區,時間上卻是東 13 和東 14 區,比如:吉里巴斯。

吉里巴斯(Kiribati)的時區圖。圖/Flicker

吉里巴斯領土因橫跨 180 度經線,被舊國際換日線分割,故而在 1995 年以前東西兩半部分使用的日期不同,導致諸多不便。為此,吉里巴斯政府 1994 年 12 月 31 日將東部的西 10 區或西 11 區分別改為東 13 和東 14 區,使得全國範圍內的日期得以統一。同時,吉里巴斯也因此變成世界上可以看到新年最早的第一道曙光的國家。

所以,如果提到世界上可以看到最早日出的國家,當然就是吉里巴斯。但如果是以實際地球自轉來看的話,仍然是經線 180 度通過的國家,比如:斐濟。

生日快樂!那⋯⋯能不能延長快樂?

如果想要時光倒流的話,可以向西走或者是穿過國際換日線。2015 年時,一名德國男子哈格邁爾(Sven Hagemeier),順利打破一名巴基斯坦人 1998 年創下的 35 小時 25 分鐘的生日時長紀錄,成為史上生日時間最長的人,並得到了金氏世界紀錄的認證。

他究竟是怎麼做到的呢?利用國際換日線,他順利完成這項創舉。

曾經擁有最長生日的哈格邁爾。圖/Guinnessworldrecords

首先,哈格邁爾先抵達接近國際換日線的國家:紐西蘭,再從紐西蘭的奧克蘭出發,抵達第二站:比奧克蘭晚兩小時的澳洲布里斯本,最後再搭飛機經過國際換日線抵達比布里斯本晚二十小時的夏威夷檀香山。

這一趟旅程的實際飛行時數是 13 小時 10 分鐘,但由於飛機中途飛越了國際換日線,就如時光倒流一樣,使他的生日延長,變成 46 個小時。

國際換日線衍生的迷人故事

哈格邁爾並非唯一一個把國際換日線拿來延長時間的人。在 1873 年 1 月 30 日出版的小說環遊世界八十天》中,作者也是利用了穿越國際換日線的概念,讓結尾的發生了意想不到的轉折。

故事的旅程,開始於 1872 年 10 月 2 日的倫敦,向東旅行,經過八十天后,再度回到倫敦(圖四)。正當主角經歷各樣事件返回倫敦後,懊惱即將輸掉這場賭局時,卻發現早一天回到倫敦,就是因為旅程一直向東行,不經意跨過當時還未經過國際統一確定的國際換日線,使他們延長了一天。

環遊世界八十天中的旅行地圖。圖/Wikimedia

想要千里共嬋娟?先考慮國際換日線!

在中國傳統文化當中,「賞月」是頗具雅趣又能寄託情懷的活動,當我們和親友分隔異地時,也時常以「但願人長久,千里共嬋娟」做為互相勉勵的話。

然而隨著科技的發展,如今華人的足跡已經散佈至全世界,倘若我們想要和國外的親友們同時「把酒望明月」,就不得不考慮「國際換日線」和「時區」的概念。

在排除特殊區域(比如:極圈內月亮可以一整天都掛在天上,也可以半個月見不到月亮),並且先假設人們賞月時段是在晚上到凌晨零點前一起賞月,則這個時間段內,只要在經度 90 度範圍以內,位於異地的兩人都可以一起中秋賞月。

在東方人的心中,一同賞月是具有特別意義的活動。圖/Pixabay

但是,當國際換日線加入考慮後,人們即使相差經度 90 度範圍以內,仍有可能會面臨在不同天賞月的窘境。

比如:當位於國際換日線的區域在晚上 9 點時,位在東經 135 度經線上的區域在 8 月 15 日晚上 6 點時,西經 135 度經線上的區域仍然在 8 月 14 日凌晨 0 點。

在假設只能在凌晨之前賞月的前提下,國際換日線「似乎」限制了兩人異地賞月的時間與空間範圍。

其實,不一定要晚上才能看到同一天的月亮唷!

世界大部分的地方,幾乎都是以凌晨零點來區隔一天的結束、明天的開始,也就是夜晚的一半。日、地、月之間的相對運動,使月亮的位置每晚向東移動大約一度。

所以,如果我在農曆 8 月 15 的凌晨看中秋月亮,實際上該月亮的位置應該是 8 月 14 日晚上所見到的位置,和 8 月 15 晚上所見到的位置之間,大約相差一度。

位於異地的兩人,真的只能在凌晨之前一起賞月嗎?有沒有可能一人在凌晨時看到的月亮位置和另一人所見到的位置是相同的,時間上也是相同的日期呢?

影響這個問題結果的重要角色——國際換日線,再次登場。

國際換日線(紅色半徑縣)對於日期(圓周上不同顏色的曲線)的影響。

我們可以分為以下五種情形來看(參考上圖): 

  1. 當國際換日線轉到凌晨 0 點至上午 6 點之間:因為月亮位置不同,使得兩人無法同日賞同月,一人在凌晨,一人在晚上。
  2. 當國際換日線轉到上午 6 點至晚上 6 點之間:因為日期不同,使得兩人無法同日賞同月,一人在凌晨,一人在晚上。
  3. 當國際換日線轉到晚上 6 點 0 分 0 秒的瞬間:位於國際換日線的人可以與所在區域為凌晨 0 點至早上 6 點間的朋友同日賞同月
  4. 當國際換日線轉到晚上 6 點凌晨 0 至凌晨 0 點之間:因為月亮位置不同(東經)、日期不同(西經),使得兩人無法同日賞同月,一人在凌晨,一人在晚上。
  5. 當國際換日線轉回凌晨 0 點的位置:則該地時間為 18 點至凌晨 0 點之間的人,就可以與另外一位凌晨 0 點至早上 6 點之間的人同日賞同月

在排除「僅限晚上賞月」這個假設下,國際換日線的存在可以實現凌晨賞月。

這對於住在吉里巴斯上的華人來說,真是省去了苦惱。就算國家不更改時區,也不需要擔心位於國際換日線東側和西側島上的華人無法同時賞月。

換句話說,如果你想和美國西岸的朋友一起賞中秋節的明月,你只要算好時差告訴他:你在凌晨幾點往窗外望,你和我就是在欣賞一樣的月光。

要不要來挑戰最長的賞月旅行記錄呢?

國際換日線以及全球時區劃分的定義對人類影響甚遠。每當我們開開心心地和外國的朋友交流時,也不妨思索下這些有趣的問題。

也許你也可以想想如何利用國際換日線和時區,規劃一個世界上最長的賞月之旅。或許在不久的將來,你的名字就會出現在金氏世界紀錄網站上。

註解

目前各國以世界協調時間(Coordinated Universal Time,簡稱 UTC )為世界時間標準。平時所說的東八區(比世界協調時間快 8 小時),以世界協調時間來表達的話,就是UTC+8的區域。反之,西八區(比世界協調時間慢8小時)則以 UTC-8 表達。

參考資料

  1. 24 Timezones:World Time Zone Map
  2. Guinness World Records:German man celebrates longest birthday ever by travelling across time zones

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

關於作者

活躍星系核

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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