Dünya üzerindeki herhangi bir noktanın konumunu enlem ve boylam olarak belirleme fikri MÖ. III yy.’a kadar uzanmaktadır. Ünlü haritacı Ptolemaios II. yy. ortalarında hazırladığı ilk dünya atlasında sıraladığı yerlerin koordinatlarını enlem ve boylam olarak verir, ona göre enlemlerin başlangıcı Ekvator kuşağı dünyanın sınırıdır ve başlangıç boylamı Kanarya Adalarından geçer. Boylam sorunu daha o zamanlardan başlar ve başlangıç meridyeni Londra’ya yerleştirilmeden önce yüzyıllar boyunca Azor Adaları, Capo Verde, Roma, Paris, Kopenhag, Kudüs, St. Petersburg, Pisa, Paris ve Philadelphia gibi pek çok yere taşınır. Bu yazımızda boylam meselesinin ilginç öyküsünü anlatacağız, ama önce herkesin bildiği enlem ve boylam kavramlarına kısaca hatırlatmakta yarar var.

Birbirine paralel halkalarla kuzey ve güney yarım küreleri bölen enlem çizgilerinin başlangıç noktası sıfır derece kabul edilen ekvatordur. Ekliptik düzlemde hareket eden güneş, ay ve gezegenler ekvator düzlemi üzerindeyken başucu noktasında (zenit) olurlar. Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe güneşin ve gezegenlerin ufuk çizgisi ile yaptıkları yükseklik (altitude) azalır, bu nedenle basit bir gözlemle enlemi bulmak çok kolaydır. Ekvatoru birer derecelik çizgilerle kesen ve kutupları birbirine bağlayan boylam halkaları için durum biraz faklıdır çünkü doğa yasalarınca sabitlenen belli başlangıç noktası yoktur. Boylamın ölçülmesi zaman kavramına bağlıdır, denizde boylamın bulunması için boylamı bilinen bir yerdeki yerel saatle gemideki yerel saatin bilinmesi gerekir. Doğu-batı yönünde her 1 saatlik fark 15 derecelik yolu, yani 15 boylamı belirtir. Yerel saat güneşin gün ortasında (meridiem) gözlenen en yüksek konumuna göre ayarlanır, öğle vakti güneşin en yüksek konuma ulaştığında, yani o noktadan geçen meridyen güneşin tam karşısına geldiğinde, yerel saat 12:00 olarak kabul edilir.

Günümüzde temel navigasyon bilgisi olan her denizci günün uzunluğu, güneşin ve rehber yıldızların ufuktan yüksekliklerine bakarak kolayca hangi enlemde bulunduğunu bulabilir ve bulunduğu noktadaki yerel saat ile başlangıç meridyenindeki saat farkından boylamını kestirebilir. Bugün bu gibi hesaplamalara hiç başvurmadan modern cihazlar yardımıyla mevki belirlemek de mümkün, ancak XIX. yy’ın başlarına kadar durum bugünkünden oldukça farklıydı. Denizde usturlap, çapraz çıta veya ters çıta yardımıyla derecenin altıda biri hassasiyetle, yani en fazla 10 deniz mili hata ile enlem hesaplanabiliyordu. Orta çağ boyunca parakete ve kum saati yardımıyla limanlar arası mesafeler kabaca belirlenebilmişti. Rüzgâr, akıntı vb. gibi diğer ayrıntılarla birlikte bu bilgiler “portolan” adı verilen haritalara aktarılıyor, denizciler harita üzerinde kerteriz noktalarına yerleştirilen rüzgârgüllerinden çıkan çizgiler boyunca seyrederek bir sonraki noktaya veya gidecekleri yere ulaşıyorlardı. Fakat portolan haritaları açık denizlerde kullanışsızdı ve uzun deniz seferlerinde denizciler enlem paralellerini takip etmeyi tercih ediyorlardı; ancak boylamın bilinmemesi karaya ne zaman ulaşılacağını veya yolculuğun süresini belirlemeyi olanaksız kılıyordu. Keşifler çağının en ünlü kaptanları bile en ayrıntılı haritalara ve pusulalara rağmen boylamı belirleyemedikleri için yollarını kaybettiler. Kristof Kolomb 1492 seferinde 27. Kuzey paralelini izleyerek Bahamalar'daki Santa Domingo adasına ayak bastığında burasını Hint adalarından biri sanmıştı. Kolomb dünyanın yuvarlak olduğunu biliyordu ve bu nedenle devamlı batıya giderek Hindistan’a ulaşacağını düşünmüştü, çünkü Hindistan da aynı paralel üzerindeydi; ancak dünyanın çevresini yanlış hesaplamıştı ve yeni bir kıtaya ayak bastığını bilmiyordu. Vasco da Gama, Vasco Nuñez de Bolboa, Macellan, Henry Hudson gibi kâşiflerin hepsi vardıkları yerlere şans eseri ulaşmışlardı. Boylam sorunu çözülene kadar geçen süre içerisinde gidecekleri yerin aniden karşılarına çıkmasıyla hazırlıksız yakalanan veya yolunu kaybeden binlerce denizci yaşamını yitirdi. Boylamın bilinmemesi aynı zamanda yolculukların çok daha uzun geçmesine de neden oluyordu, bu büyük ölçüde ekonomik zararlara yol açtığı gibi aynı zamanda uzun müddet vitaminsiz kalan denizcilerin korkunç bir hastalık olan iskorbüte yakalanmalarına neden oluyordu.

Keşifler Çağında denizciler kilit noktalara yerleştirilen rüzgâr güllerini referans alan portolan haritalarını kullanıyorlardı.

XVII. yy’da gerçekleştirilen astronomik keşifler boylam sorununun yıldızların ve gezegenlerin hareketinin gözlemlenerek çözülebileceğini gösterdi. Galileo, Jüpiter’in aylarını keşfetti ve bunların tutulma zamanlarının boylam tespitinde kullanılabileceğini fark etti. O dönem kullanılan çarklı saatlere sarkaç ekleme fikrini ortaya atan da Galileo olmuştu. Onun keşfinden yıllar sonra Giovanni Domenico Cassini, Jüpiter’in uydularının tutulma zamanını önceden bildiren cetveller hazırlayarak bu yöntemi uygulanabilir hale getirdi, aynı dönemde sarkaçlı saatlerin geliştirilmesi de zamanın hassas bir şekilde ölçülmesini sağladı. Her iki gelişme haritacılık tarihinde devrim niteliğindeydi, kısa zamanda gözlemevleri kurularak hassas boylam ölçümleriyle yeni haritalar hazırlandı. Eski haritalar abartılıydı ve karaları olduğundan büyük gösteriyorlardı, hatta XIV. Louis’nin Fransa’nın yeni haritasını gördükten sonra gökbilimcilerin kendisine düşmanlarından fazla toprak kaybettirdiğini söylediği bile rivayet edilir.

Astronomik gözlemler ve sarkaçlı saatlerin kullanımı karadaki boylam sorununu çözmüştü, fakat denizde boylamın doğru olarak tespiti hala yapılamıyordu. Denizde yalpalayan bir gemide Jüpiter’in uydularının gözlemlenmesi mümkün değildi, sarkaçlı saatler de geminin yalpalamasından ve olumsuz deniz şartlardan etkileniyorlardı. Boylamı bilinen bir limanın yerel saatine göre ayarlanan saatler ısı değişimleri nedeniyle ya ileri gidiyor ya da geri kalıyordu.

XVII. yy’ın sonlarına kadar denizde boylam meselesinin çözümü için pek çok çözüm ortaya atılmıştı. Bunlardan en ilginci 1687’de İngiltere’de öne sürülen ve kaynağı “sempati tozu” denilen simyevi bir ilaca dayanan “yaralı köpek” kuramıydı. Bu ilacın yaraları uzaktan iyileştirme gücüne sahip olduğuna ve tedavi sırasında acı çeken yaralının bağırdığına inanılıyordu; yapılması gereken tek şey bir yaraya değdirilen sargı bezinin üzerine biraz dökmekti. Bu yöntemin işe yarayacağına inanan denizciler sefere çıkacak gemiye yaralı bir köpek bindirir ve her gün güneşin tam tepeye geldiği öğle saatinde köpeğin sargısını sempati çözeltisine daldıracak güvenilir birini karada bırakırlardı, bu şekilde köpeğin havlaması güneşin Londra meridyeninden geçtiğini gösterecekti. Başka bir çözüm önerisi de okyanusta stratejik noktalara 600 mil aralıklarla istasyon gemilerinin demir atması fikriydi. Böylece belirli saatte bir gemiden atılacak bir havai fişeğin uzaktan geçen gemilerden görülebileceği ve saniyelerin sayılarak ses hızına göre uzaklığın tespit edilebilecekti. Ortaya atılan fikirlerden en mantıklı olanı manyetik ve gerçek kuzey arasındaki uzaklığı bölerek boylamı bulmaktı, hatta bu amaçla bir pusula bile geliştirilmişti. Ancak daha sonra pusulaların zaman içinde değişiklik gösteren karasal çekimlerden etkilendiği keşfedildi, ayrıca pusula iğneleri her zaman tam kuzeyi göstermiyordu.

Şubat 1714'te İngiliz hükümetinin çıkardığı Boylam Yasası, boylam sorununu çözenlere büyük para ödülleri verileceğini ilan ediyordu.

22 Ekim 1707’de dört İngiliz savaş gemisinin yanlış boylam hesabı sonucu Scilly açıklarında kayalıklara çarpması yaklaşık iki bin denizcinin ölümüyle sonuçlanır. İngiliz denizcilik tarihinin bu en büyük faciası boylam sorununun çözümü için kamuoyu yaratmakta başarılı olur, 1714’te Londralı tüccarlar ve denizciler hükümete bir dilekçe vererek boylam sorununu çözümü için çalışma başlatılmasını isterler. İngiliz hükümeti hemen “Boylam Yasası” adıyla bilinen bir kanun hazırlayarak Edmond Halley ve Isaac Newton gibi bilim adamlarının da aralarında bulunduğu bir yüksek jüri kurulu oluşturur ve boylam sorununu çözen yöntemi geliştirenlere para ödülü verileceğini ilan eder. Buna göre boylamı 1/2 derece hassaslıkla belirleyecek yönteme 20.000, 2/3 derece hassasiyetle 15.000 ve 1 derece hassasiyetle belirleyecek yönteme 10.000 sterlin verileceği açıklanır. 1 derecenin ekvatorda 60 deniz mili olduğu düşünüldüğünde, bu derece büyük hata payına karşılık büyük para ödüllerinin verilmesi sorunun çözümü konusunda yaşanan çaresizliğin sonucudur.

Aynalar vasıtasıyla gök cisimlerini ufuk çizgisine taşıyan ve yükseklik açısını dairenin sekizde biri kavisli ıskala üzerinde gösteren bir açıölçer 1731’de John Hadley tarafından icat edildi. O zamana kadar kullanılan çapraz çıtalar doğrudan doğruya güneşe bakıldığı için görme kayıplarına yol açıyordu, ayrıca çok hassas ölçüm yapılamıyordu. Oktant adı verilen bu tasarım daha sonra geliştirilerek modern sekstantlara dönüştü, sekstantların geliştirilmesi enlemlerin daha hassas ölçülmesine olanak sağladı; ancak denizde boylamın doğru olarak hesaplanabilmesi için hala ayrıntılı gökyüzü cetvellerinin hazırlanması gerekiyordu.

Gök cisimlerini aynalar yardımıyla ufuk çizgisine taşıyan oktant ismini dairenin 1/8'i olan kavisli açı ölçüm ıskalasıdan alıyordu. Iskalası dairenin 1/6'sı kadar olan sekstant ince ayar vidası ve renkli güneş filtreleriyle oktanttan daha gelişmiş bir aletti.

XVII. yy’ın ilk yarısında denizciler hala enlem bilgisi, parakete hesabı ve denizcilik becerilerine güvenerek eski moda yöntemlerle okyanusu geçmeye çalışıyorlardı. John Harrison adlı bir saat ustasının icat ettiği mekanik harikası bir deniz saati, boylamın tespitinde saatlerin de güvenilir bir şekilde kullanılabileceğini gösterdi. Harrison’un 1759’da tamamladığı dördüncü tasarımı H-4, dönemine göre şaşırtıcı ölçüde küçüktü. Jamaika ve Bahamalar’a yapılan 2 ayrı seyahatte denendikten sonra ödüle layık görüldü ama büyük ödül verilmedi. H-4 ilk yolculukta 3 derece 20 dakika hata vermiş ve hedefini 200 deniz mili şaşırmıştı. 1762’de yaptığı ikinci yolculukta ise 39,1 saniyelik hata ile Barbados limanına ulaşmış ve varış noktasını 10 deniz mili hata payıyla doğru belirlemişti. İngiltere’ye döndüğünde ise 156 gün geçmişti ve saat sadece 54 saniye ilerdeydi. Ancak Boylam Kurulunda görev alan gökbilimciler ve amiraller boylam çözümünde en iyi yöntemin Ay ve güneşin devinimi ile yıldızların konumlarından yararlanma olduğunu düşündükleri için Harrison’a itibar etmezler ve ilerleyen yıllarda boylam meselesi saat yapımcıları ile gökbilimcileri karşı karşıya getirir ve uzun yıllar sürecek bir mücadele başlar.

John Harrisonun tasarladığı 4 saat: soldan sağa H-1, H-2, H3 ve H-4. Bunlardan en sonuncusu 1762'de Boylam Kurulu tarafından ödüle layık görülmüştür.

Ayın ve yıldızların konumlarını gösteren “Nautical Almanac and Astronomical Ephemeris” adlı ilk gök günlüğü Kraliyet gökbilimcisi Nevil Maskelyne tarafından H-4’ün ikinci yolculuğundan 2 sene sonra, 1766 senesinde hazırlanır; böylece Ayın konumuyla boylam hesaplaması uygulaması kullanılabilir hale gelir. Harrison’un tasarımı saat alanında devrim açar ve kendisinden sonraki tasarımcılar tarafından geliştirilir; ancak boylamı kusursuz bir şekilde belirleyebilmesine karşın böyle bir saatin fiyatı oldukça pahalıdır. Oysa o dönemlerde geliştirilen bir sekstant ve Ay’ın yıldızlara göre konumunu gösteren uzaklık cetvelini çok daha ucuza satın alınabilmektedir. John Arnold, kronometre adını verdiği deniz zaman ölçerlerinin tasarımını geliştirerek deniz saatlerinin seri imalatına büyük katkılar yapar. Arnold, 1764’te krala sadece 1,27 cm çapında yüzük şeklinde bir saat sunmuştu ve 1779’da yaptığı cep saati bir gün içerisinde en fazla 3 saniye geri kalıyordu.

Boylam Kurulu 1828’e kadar varlığını sürdürür ve bu tarihten sonra kronometrelerin sınanması görevi kraliyet donanmasına devredilir. Zamanla kronometrelerin kullanımı yaygınlaşır, kayıtlara göre 1860’a gelindiğinde kraliyet donanmasında gemi sayısı 200’den azken 800’e yakın kronometre kullanıldığını göstermektedir. Boylam sorununun çözülmesi İngilizlerin denizlerdeki üstünlüğünü arttırır ve denizaşırı topraklardaki hâkimiyetini sağlamlaştırır. 1815-1914 arasındaki dönemde Britanya İmparatorluğu 26 milyon kilometrekarelik topraklara hâkim olur ve kraliyet donanması denizlerde rakipsiz bir süper güç haline gelir. 1915 yılında Çanakkale Boğazı önünde Türk kuvvetleri tarafından büyük bir bozguna uğratılana kadar…

Nevil Maskelyne, ayın, güneşin ve yıldızların uzaklıklarını Greenwich meridyeninden hesapladığı için onun gök günlüklerini kullanan denizciler boylamlarını Greenwich’i referans noktası olarak kullanmaya başlarlar ve zamanla Greenwich meridyeni başlangıç noktası olarak benimsenir. Sadece Fransızlar 1911’e kadar Paris Gözlemevi meridyenini başlangıç noktası olarak kullanmaya devam ederler. Nihayet 1884’te Washington’da toplanan Uluslararası Meridyen Konferansında 26 ülkeden gelen temsilciler Greenwich’i dünyanın başlangıç meridyeni ilan ederler. O günden beri dünya üzerindeki zaman kuşakları Greenwich Ortalama Zamanın’a (GMT) göre ileri veya geri olarak belirlenir.

Kronometrelerin yaygınlaşmasıyla beraber boylam tartışması da son bulur, modern navigasyon cihazlarının geliştirilmesiyle de eskiye ait uygulamalar denizcilerin hafızasından silinir gider. Greenwich Gözlemevinin Meridyen Avlusunda rüzgârgülü direğine çekilen kırmızı bir metal küre dışında… Her gün saat 12:55’te yarıya kadar çekilen küre burada uyarı olarak 3 dakika asılı kalır, daha sonra en tepede çekilerek 2 dakika burada bekletilir ve gözlemevinin saati tam 13:00’ü gösterdiğinde serbest bırakılarak hızla aşağı düşer.

Meridyen Avlusunda bulunan zaman topu, bir zamanlar denizcilerin saatlerini ayarlamalarını kolaylaştıran görsel bir işaretti.

Bir zamanlar Thames nehrindeki kaptanlar, bu kırmızı küreye bakarak her gün saat 13:00’da kronometrelerini ayarlıyorlarmış, buna benzer zaman topları uzun yıllar dünyanın tüm limanlarında kullanılmış. 1833’ten beri her gün yapılan bu geleneksel tören boylam sorununun Greenwich’te çözüldüğünü gösteren bir işaret olarak hala yaşatılmaya devam ediliyor.