Kako prikazati okruglu Zemlju?
Kako poravnati sferu? Stoljećima su kartografi pokušavali napraviti točnu kartu
Bilo je mnogo pokušaja.
Na poznatim kartama svijet je prikazan onakvim kakav jestopisao flamanski geograf Gerard Mercator još u 16. stoljeću. Zatim je napravio revoluciju u kartografiji, ali je njegova projekcija iskrivila stvarne veličine zemalja (crte zemljopisne dužine nalaze se paralelne jedna s drugom, iako se u stvarnosti sijeku na polovima - kao rezultat toga, objekti na polovima mnogo su veći u veličini od onih na polovima ekvator).
Međutim, nemoguće je sve učiniti savršenim.Karta koja dobro uspijeva možda neće uspjeti za drugu. Popularna Mercatorova projekcija koja visi na svim zidovima učionice i koristi se kao osnova za Google karte, izvrsno prikazuje lokalne oblike, ali toliko izobličuje površine u blizini Sjevernog i Južnog pola da su polarna područja obično jednostavno izrezana .
Ovo se izobličenje može procijeniti na mapi True Size:trebate odabrati bilo koju zemlju, premjestiti je na drugi kontinent i usporediti ljestvicu. Primjerice, na klasičnoj karti Rusija izgleda mnogo puta veća od Afrike, ali u stvarnosti zauzima samo polovicu kontinenta.
Isto je i s Grenlandom, koji se čini dvostruko većim od Australije, ali zapravo zauzima samo trećinu njezine površine. Kina, pak, zauzima mnogo više površine nego što se čini.
Pokušaji prilagodbe
Naravno, nakon stvaranja Mercatorove projekcije, znanstvenicipokušao napraviti što vjerodostojniju adaptaciju. Kako odrediti idealnu? Godine 2007. stvoren je sustav za procjenu postojećih karata. Kvantificira šest vrsta izobličenja koje uvode planarne karte: lokalni oblici, područja, udaljenosti, savijanje, asimetrija i granični rezovi (diskontinuiteti). Što niži rezultat, to bolje: globus, na primjer, ima ocjenu 0,0. Autori sustava su J. Richard Gottom, profesor emeritus astrofizike na Princetonu i tvorac logaritamske karte Svemira, i David Goldberg, profesor fizike na Sveučilištu Drexel.
U1921godine njemački kartograf Oswald Winckel(Oswald Winkel) predložio je modificiranu azimutnu projekciju karte svijeta - Winkelovu projekciju lll (Winkel tripel projection). Ovo je najpoznatija od prethodno predloženih planarnih kartografskih projekcija. Imetripel (njemački za "trostruko") odnosi se na Winkelov cilj minimiziranja tri vrste izobličenja: područje, smjer i udaljenost.
Winckel Tripel projekciju odabrao NationalGeografski za svoje zemljovide svijeta predstavlja polove točnije od Mercatora, ali još uvijek snažno iskrivljuje Antarktik i stvara iluziju da se Japan nalazi mnogo istočnije od Kalifornije, a ne njegov najbliži susjed. Zapad. Ocjena Goldberg-Gotta: 4.563 Zasluge: Karta Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Njezin Goldberg-Gott rezultat je 4,563.Već blizu nule, ali još uvijek je postojao problem "prelaska granica" - dijeljenje Tihog oceana i stvaranje iluzije velike udaljenosti između Azije i Havaja.
Pokušaji su se nastavili.
U1943Buckminster Fuller pokušao učinitikartu koja bi pouzdano dočarala veličinu kontinenata. On je okruglu Zemlju razbio u pravilne oblike i dao upute kako savijati i sastaviti globus u poliedarski globus. Iako je Fuller tako zaštitio oblike kontinenata, razbio je oceane, a mnogi između kontinenata postali su veći, primjerice između Australije i Antarktika.
Buckminster Fuller popularizirao je višeznačnoprojekcija "Dymaxion" koja se temelji na rasklopljenom ikosaedru. Antarktika je "okrugla kako treba", rekao je Gott, ali ova projekcija "cijepa" oceane. Procjena Goldberg-Gotta: preko 15. Zasluge i autorska prava: NASA-in promatrač Zemlje, izmijenjen i dopunjen od strane Mapthematics LLC.
Jasno je da je potreban potpuno novi pristup.
Novi pristup
Temeljno promišljanje kako možerad karata, doveo je do stvaranja najtočnije ravne karte ikad stvorene. Trojica stručnjaka pridonijela su projektu: J. Richard Gottom, David Goldberg i Robert Vanderbey, profesor operativnog istraživanja i financijskog inženjeringa, koji su kreirali izbornu kartu Purple America.
Rezultati predsjedničkih izbora 2016. Izvor: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Znanstvenici su bili inspirirani Gottovim radom napoliedri — poliedarski čvrsti likovi. U nedavnom je radu počeo razmatrati novu vrstu poliedra pravilnih oblika, što je dovelo do revolucionarne ideje o dvostranoj karti.
Profesor koji govori o novoj ravnoj mapisjetio se priče o olimpijskim skakačima u vis. 1968. Dick Fosbury šokirao je ljubitelje sporta izvijajući leđa i preskačući prečku unatrag. Postavio je novi rekord i osvojio zlatnu medalju, a od tada su skakači u vis promijenili taktiku.
"Mi smo poput gospodina Fosburyja", objašnjava Gott.- Činimo to kako bismo oborili rekord, napravili ravnu kartu s najmanjim mogućim pogreškama. Stoga, poput njega, iznenađujemo ljude nudeći radikalno drugačiju vrstu kartice. Uzeta je u obzir svaka pogreška Winckela Tripela. "
Nova karta za razliku od bilo koje prethodne.
Pronađeno rješenje
Ravna karta koju su stvorili znanstveniciobostrano i okruglo, poput gramofonske ili vinil ploče. Prelazi dvije dimenzije, a da se pritom ne gubi praktičnost logistike - skladištenja i proizvodnje - ravne kartice.
Zasluge: Video J. Richard Gott, Robert Vanderbei i David Goldberg.
Nova dvostrana kartica ima manje grešakaudaljenosti od bilo koje jednostrane ravne karte. Prethodni rekorder bila je karta iz 2007. koju je izradio Gott s Charlesom Mugnolom, diplomantom Princetona 2005. godine.
Zapravo je ova karta značajna po tome štoima gornju granicu pogrešaka na udaljenosti: odstupanje udaljenosti veće od ± 22,2% je nemoguće. Za usporedbu, u projekcijama Mercatora i Winckela Tripela, kao i drugima, pogreške na udaljenosti postaju ogromne kako se približavate polovima i u biti su beskonačne slijeva udesno (koje su na karti udaljene, ali izravno u blizini globusa) ... Uz to, područje na rubu samo je 1,57 puta veće nego u središtu.
Karta se može ispisati sprijeda i natrag na jednoj stranici časopisa kako bi se čitač izrezao.
Buckminster Fuller popularizirao je višeznačnoprojekcija "Dymaxion" koja se temelji na rasklopljenom ikosaedru. Antarktika je "okrugla kako treba", rekao je Gott, ali ova projekcija "cijepa" oceane. Procjena Goldberg-Gotta: preko 15. Zasluge i autorska prava: NASA-in promatrač Zemlje, izmijenjen i dopunjen od strane Mapthematics LLC.
Koliko je znanstvenicima poznato, nitko dosad nije izradio dvostrane karte takve preciznosti.
Čitaj više
Nepoznate životinje nalik spužvama pronađene u ledu Antarktika
Polica Brunt na Antarktiku urušava se brzinom od 5 metara dnevno
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi