Hoe laat je een ronde aarde zien?
Hoe een bol uitlijnen? Eeuwenlang hebben cartografen geprobeerd nauwkeurig in kaart te brengen
Er waren veel pogingen.
Op bekende kaarten wordt de wereld weergegeven zoals die isafgebeeld door de Vlaamse geograaf Gerard Mercator in de 16e eeuw. Vervolgens bracht hij een revolutie teweeg in de cartografie, maar zijn projectie vervormde de werkelijke afmetingen van landen (lengtegraden liggen evenwijdig aan elkaar, ook al snijden ze elkaar in werkelijkheid aan de polen). Als gevolg daarvan zijn objecten aan de polen veel groter dan die aan de polen. de evenaar).
Het is echter onmogelijk om alles perfect te maken.Een kaart die het een goed doet, werkt mogelijk niet goed voor de ander. De populaire Mercator-projectie, die aan alle klaswanden hangt en wordt gebruikt als basis voor Google maps, is uitstekend in het weergeven van lokale vormen, maar het vervormt oppervlakten nabij de Noord- en Zuidpool zo erg dat de poolgebieden meestal simpelweg worden geknipt.
Op de True Size-kaart kunt u deze vervorming schatten:je moet een land kiezen, het naar een ander continent verplaatsen en de schaal vergelijken. Op de klassieke kaart lijkt Rusland bijvoorbeeld vele malen groter dan Afrika, maar in werkelijkheid beslaat het slechts de helft van het continent.
Hetzelfde geldt voor Groenland, dat twee keer zo groot lijkt als Australië, maar in werkelijkheid slechts een derde van de oppervlakte beslaat. China beslaat op zijn beurt veel meer oppervlakte dan het lijkt.
Pogingen om zich aan te passen
Natuurlijk, na het creëren van de Mercator-projectie, wetenschappersgeprobeerd een zo geloofwaardig mogelijke aanpassing te maken. Hoe bepaal je de ideale? In 2007 werd een systeem gecreëerd om bestaande kaarten te evalueren. Het kwantificeert zes soorten vervorming die door vlakke kaarten worden geïntroduceerd: lokale vormen, gebieden, afstanden, buiging, asymmetrie en grenssneden (discontinuïteiten). Hoe lager de score, hoe beter: een wereldbol heeft bijvoorbeeld een score van 0,0. De auteurs van het systeem zijn J. Richard Gottom, emeritus hoogleraar astrofysica aan Princeton en maker van de logaritmische kaart van het heelal, en David Goldberg, hoogleraar natuurkunde aan de Drexel University.
IN1921jaar Duitse cartograaf Oswald Winckel(Oswald Winkel) stelde een gewijzigde azimutale projectie van de wereldkaart voor - Winkelprojectie lll (Winkel tripelprojectie). Dit is de bekendste van de eerder voorgestelde vlakke kaartprojecties. Naamtripel (Duits voor "drievoudig") verwijst naar Winkel's doel om drie soorten vervorming te minimaliseren: gebied, richting en afstand.
Winckel Tripel geselecteerd door NationalGeografisch voor zijn kaarten van de wereld geeft de polen nauwkeuriger weer dan Mercator, maar het vervormt Antarctica nog steeds sterk en wekt de illusie dat Japan ver ten oosten van Californië ligt en niet zijn naaste buur. West. Goldberg-Gott score: 4.563 Credit: kaart door Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Haar Goldberg-Gott-score is 4.563.Het was al bijna nul, maar er was nog steeds het probleem van het “oversteken van de grenzen” – het verdelen van de Stille Oceaan en het creëren van de illusie van een lange afstand tussen Azië en Hawaï.
De pogingen gingen door.
IN1943Buckminster Fuller probeerde het te doeneen kaart die op betrouwbare wijze de grootte van de continenten zou weergeven. Hij verdeelde de ronde aarde in regelmatige vormen en gaf instructies over hoe de bol te vouwen en in elkaar te zetten tot een veelvlakkige bol. Hoewel Fuller op deze manier de vormen van de continenten beschermde, versnipperde hij de oceanen, en vele tussen de continenten werden groter, bijvoorbeeld tussen Australië en Antarctica.
Buckminster Fuller maakte het veelzijdige populairde "Dymaxion" -projectie gebaseerd op de ongevouwen icosaëder. Antarctica is "rond zoals het hoort", zei Gott, maar deze projectie "splitst" de oceanen. Goldberg-Gott schatting: meer dan 15. Credit & Copyright: NASA Earth Observatory, gewijzigd door Mapthematics LLC.
Het is duidelijk dat er een geheel nieuwe aanpak nodig is.
Nieuwe aanpak
Fundamentele heroverweging van hoe kanwerkkaarten, leidde tot de creatie van de meest nauwkeurige platte kaart ooit gemaakt. Drie experts namen deel aan het project: J. Richard Gottom, David Goldberg en Robert Vanderbey, hoogleraar operationeel onderzoek en financiële engineering, die de verkiezingskaart van Purple America hebben gemaakt.
Bron: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Wetenschappers werden geïnspireerd door het werk van Gottveelvlakken – veelvlakkige vaste figuren. In een recent artikel begon hij na te denken over een nieuw soort veelvlak met regelmatige vormen, wat leidde tot het revolutionaire idee van een dubbelzijdige kaart.
Professor praat over nieuwe platte kaartherinnerde zich het verhaal van de Olympische hoogspringers. In 1968 schokte Dick Fosbury sportfans door zijn rug te buigen en achterover over de lat te springen. Hij vestigde een nieuw record en won een gouden medaille, en sindsdien zijn de hoogspringers van tactiek veranderd.
"We zijn net meneer Fosbury," legt Gott uit.- Dit doen we om het record te breken, om een platte kaart te maken met zo min mogelijk fouten. Dus net als hij verrassen we mensen door een radicaal ander soort kaart aan te bieden. Met elk van de fouten van Winckel Tripel werd rekening gehouden. "
De nieuwe kaart is anders dan de vorige.
Oplossing gevonden
De platte kaart die wetenschappers hebben gemaaktdubbelzijdig en rond, zoals een grammofoon of vinylplaat. Het gaat verder dan twee dimensies zonder het logistieke gemak - opslag en productie - van een platte kaart te verliezen.
Krediet: video door J. Richard Gott, Robert Vanderbei en David Goldberg.
De nieuwe dubbelzijdige kaart bevat minder foutenafstanden dan welke enkelzijdige platte kaart dan ook. De vorige recordhouder was een kaart uit 2007, gemaakt door Gott samen met Charles Mugnolo, afgestudeerd aan Princeton in 2005.
In feite valt deze kaart op vanwege het feit datheeft een bovengrens aan afstandsfouten: een afstandsafwijking van meer dan ± 22,2% is niet mogelijk. Ter vergelijking: in de Mercator- en Winckel Tripel-projecties, evenals in andere, worden de afstandsfouten enorm naarmate ze de polen naderen en in wezen oneindig van links naar rechts (die ver uit elkaar liggen op de kaart, maar direct grenzend aan de aardbol) ... Bovendien is het gebied aan de rand slechts 1,57 keer groter dan in het midden.
De kaart kan voor en achter op één pagina van het tijdschrift worden afgedrukt, zodat de lezer deze kan uitknippen.
Buckminster Fuller maakte het veelzijdige populairde "Dymaxion" -projectie gebaseerd op de ongevouwen icosaëder. Antarctica is "rond zoals het hoort", zei Gott, maar deze projectie "splitst" de oceanen. Goldberg-Gott schatting: meer dan 15. Credit & Copyright: NASA Earth Observatory, gewijzigd door Mapthematics LLC.
Voor zover wetenschappers weten heeft niemand ooit eerder dubbelzijdige kaarten met zo'n precisie gemaakt.
Lees verder
Onbekende dieren die lijken op sponzen in het ijs van Antarctica
De Brunt-plank op Antarctica stort in met een snelheid van 5 meter per dag
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen