การวัดหาลองจิจูด

            ในการบอกเพียงละติจูด เช่น จุดที่หนึ่งอยู่ที่ ละติจูด ๑๐ องศาเหนือ และจุดที่สองอยู่ที่ละติจูด ๒๐ องศาเหนือ ก็เท่ากับบอกเพียงว่า จุดที่สองอยู่ เหนือจากเส้นศูนย์สูตรมากกว่าจุดที่หนึ่ง ๑๐ องศา อย่างเดียว แต่เรายังบอกไม่ได้ว่าจุดที่สองอยู่ทิศ ตะวันออกหรือทิศตะวันตกของจุดที่หนึ่ง เราจึงต้อง วัดหาลองจิจูด ซึ่งมีหลักหรือวิธีการหา ดังนี้

            ถ้าที่จุดใดจุดหนึ่งบนผิวโลก เราตั้งเสาให้ได้ดิ่งขึ้น เงาของเสานั้นจะอยู่ทางทิศตะวันตกของเสาในเวลาเช้า และจะอยู่ทางทิศตะวันออกของเสาในเวลาบ่าย มีอยู่เวลาหนึ่งที่เงาอยู่ในแนวเหนือ และใต้ ซึ่งตรงกับเวลาเที่ยงวัน และเป็นเวลาเดียวกันสำหรับจุดทั้งหมด ที่อยู่ในแนวเหนือ และใต้ ของจุดๆ นั้น วงกลมใหญ่ซึ่งผ่านขั้วโลกทั้งสองขั้ว และผ่านจุดที่กำหนดให้เรียกว่า เมริเดียน (meridian) และเป็นเวลาเที่ยงวัน ที่จุดทุกๆ จุด ซึ่งอยู่บนเมริเดียนนี้

            สมมุติว่าเราตั้งนาฬิกาเชิงกล ซึ่งเดินถูกต้องดี ที่จุดซึ่งกำหนดไว้ ให้อ่านเที่ยงวัน แล้วยกไปตั้งไว้ อีกแห่งหนึ่งเมื่อถึงเที่ยงวัน อ่านนาฬิกาเป็นเวลาเท่าใด ความแตกต่างกันในเวลาที่อ่านได้ขณะเที่ยงวันที่จุด ที่สอง จะเป็นสัดส่วนได้สัมพันธ์กันกับเส้นรอบวงของ โลก ระหว่างจุดแรกกับจุดที่สอง เช่น อยู่ทางตะวันออก หรือตะวันตกซึ่งกันและกัน เช่น นาฬิกาอ่าน ๑๕ นาฬิกา เมื่อมาถึงจุดที่สอง เมริเดียนซึ่งผ่านจุดที่ สองจะเป็น ๑/๘ ของรอบโลกจากจุดแรกไปทางตะวันตก ซึ่งเป็นจำนวนแน่นอน

            เพื่อให้การเปรียบเทียบบอกเวลามีระเบียบ ก็ต้องมีศูนย์การตั้งต้นวัดเวลา โดยทั่วไปนิยมการแบ่ง เส้นศูนย์สูตร (ตั้งต้นที่เมริเดียนมาตรฐานผ่านเส้น ศูนย์สูตร) นับไป ๑๘๐ องศาตะวันออก และ ๑๘๐ องศาตะวันตก ถือเอาเมริเดียน ซึ่งผ่านกรีนิช Greenwich) เป็น ๐ องศา

            เมื่อตั้งนาฬิกาตามเวลากรีนิช แล้ววัดเวลาเที่ยงวัน ที่จุดต่างๆ ก็จะคำนวณลองจิจูด ของแต่ละจุดนั้นๆ ได้ ๑๕ องศาของลองจิจูดเท่ากับเวลา ๑ ชั่วโมง เพราะโลกหมุนรอบตัวตามแกนรอบวง ๓๖๐ องศา ใน ๒๔ ชั่วโมง

            การหาตำแหน่งจุดในสมัยนั้น จึงมีความต้องการใช้นาฬิกาที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับการหาลองจิจูด