Hvordan viser jeg en rund jord?
Hvordan justere en kule? I århundrer har kartografer forsøkt å kartlegge nøyaktig
Det var mange forsøk.
På kjente kart vises verden som den eravbildet av den flamske geografen Gerard Mercator tilbake på 1500-tallet. Deretter revolusjonerte han kartografien, men projeksjonen hans forvrengte de virkelige størrelsene på land (lengdegradslinjer er plassert parallelt med hverandre, selv om de i virkeligheten krysser hverandre ved polene - som et resultat er objekter ved polene mye større enn de ved polene. ekvator).
Det er imidlertid umulig å gjøre alt perfekt.Et kart som gjør det ene bra, fungerer kanskje ikke bra for det andre. Den populære Mercator-projeksjonen, som henger på alle klasseromsveggene og brukes som grunnlag for Google-kart, er utmerket til å vise lokale former, men det forvrenger overflatearealene nær nord- og sørpolen så mye at polområdene vanligvis bare blir klippet.
På True Size-kartet kan du estimere denne forvrengningen:du må velge hvilket som helst land, flytte det til et annet kontinent og sammenligne skalaen. På det klassiske kartet ser Russland for eksempel mange ganger større ut enn Afrika, men i realiteten opptar det bare halvparten av kontinentet.
Det er det samme med Grønland, som ser ut til å være dobbelt så stort som Australia, men som faktisk bare opptar en tredjedel av området. Kina på sin side okkuperer mye mer område enn det ser ut til.
Forsøk på å tilpasse seg
Selvfølgelig, etter å ha laget Mercator-projeksjonen, forskereprøvde å gjøre en så troverdig tilpasning som mulig. Hvordan bestemme den ideelle? I 2007 ble det laget et system for å evaluere eksisterende kart. Den kvantifiserer seks typer forvrengning introdusert av plane kart: lokale former, områder, avstander, bøying, asymmetri og grensekutt (diskontinuiteter). Jo lavere poengsum, jo bedre: en globus har for eksempel en poengsum på 0,0. Forfatterne av systemet er J. Richard Gottom, professor emeritus i astrofysikk ved Princeton og skaperen av det logaritmiske kartet over universet, og David Goldberg, professor i fysikk ved Drexel University.
I1921år den tyske kartografen Oswald Winckel(Oswald Winkel) foreslo en modifisert asimutal projeksjon av verdenskartet - Winkel projeksjon lll (Winkel tripel projeksjon). Dette er den mest kjente av de tidligere foreslåtte plane kartprojeksjonene. Navntripel (tysk for "trippel") refererer til Winkels mål om å minimere tre typer forvrengning: område, retning og avstand.
Winckel Tripel valgt av NationalGeografisk for sine kart over verden representerer polene mer nøyaktig enn Mercator, men forvrenger fortsatt Antarktis sterkt og skaper en illusjon om at Japan er mye øst for California, og ikke sin nærmeste nabo. Vest. Goldberg-Gott-poengsum: 4.563 Kreditt: Kart av Daniel R. Streb, Wikimedia Commons.
Goldberg-Gott-poengsummen hennes er 4.563.Allerede nær null, men det var fortsatt problemet med å "krysse grenser" - å dele Stillehavet og skape en illusjon av en lang avstand mellom Asia og Hawaii.
Forsøk fortsatte.
I1943Buckminster Fuller prøvde å gjøreet kart som på en pålitelig måte vil formidle størrelsen på kontinentene. Han brøt den runde jorden inn i vanlige former og ga instruksjoner om hvordan han skulle brette og sette sammen jordkloden til en polyedrisk globus. Selv om Fuller dermed beskyttet formene på kontinentene, knuste han havene, og mange mellom kontinenter ble større, for eksempel mellom Australia og Antarktis.
Buckminster Fuller populariserte det mangesidige"Dymaxion" -projeksjonen basert på den utfoldede icosahedronen. Antarktis er "rundt som det burde være," sa Gott, men denne projeksjonen "splitter" havene. Goldberg-Gott estimat: over 15. Kreditt og copyright: NASA Earth Observatory, modifisert av Mapthematics LLC.
Det er klart at det trengs en helt ny tilnærming.
Ny tilnærming
Grunnleggende omtenking av hvordan kanarbeidskart, førte til opprettelsen av det mest nøyaktige flate kartet som noen gang er opprettet. Tre eksperter deltok i prosjektet: J. Richard Gottom, David Goldberg og Robert Vanderbey, professor i operasjonsforskning og økonomiteknikk, som skapte valgkartet Purple America.
Presidents valgresultater i 2016 Kilde: vanderbei.princeton.edu/JAVA/election2016
Forskere ble inspirert av Gotts arbeid medpolyeder – polyedriske solide figurer. I en fersk artikkel begynte han å vurdere en ny type polyeder med regelmessige former, noe som førte til den revolusjonerende ideen om et dobbeltsidig kart.
Professor snakker om nytt flatt karthusket historien om de olympiske høyhopperne. I 1968 sjokkerte Dick Fosbury sportsfans ved å bue ryggen og hoppe over stangen bakover. Han satte ny rekord og vant en gullmedalje, og siden den gang har høyhopperne byttet taktikk.
"Vi er som Mr. Fosbury," forklarer Gott.- Vi gjør dette for å slå rekorden, lage et flatt kart med minst mulig feil. Så som han, overrasker vi folk ved å tilby et helt annet slags kort. Hver av Winckel Tripels feil ble tatt i betraktning. "
Det nye kartet er ulikt noen av de forrige.
Løsning funnet
Det flate kartet som forskere opprettetdobbeltsidig og rund, som en grammofon- eller vinylplate. Det går utover to dimensjoner uten å miste bekvemmeligheten ved logistikk - lagring og produksjon - av et flatkort.
Kreditt: Video av J. Richard Gott, Robert Vanderbei og David Goldberg.
Det nye dobbeltsidige kortet har færre feil iavstander enn noe enkeltsidig flatt kart. Den forrige rekordholderen var et kart fra 2007 laget av Gott med Charles Mugnolo, en utdannet Princeton fra 2005.
Faktisk er dette kortet kjent for det faktum athar en øvre grense på avstandsfeil: en avstandsavvik på mer enn ± 22,2% er umulig. Til sammenligning, i Mercator- og Winckel Tripel-projeksjonene, så vel som andre, blir avstandsfeilene enorme når de nærmer seg polene og i det vesentlige er uendelige fra venstre til høyre (som ligger langt fra hverandre på kartet, men rett ved siden av kloden) ... I tillegg er området ved kanten bare 1,57 ganger større enn i sentrum.
Kartet kan skrives ut foran og bak på en side av bladet slik at leseren kan klippe ut.
Buckminster Fuller populariserte det mangesidige"Dymaxion" -projeksjonen basert på den utfoldede icosahedronen. Antarktis er "rundt som det burde være," sa Gott, men denne projeksjonen "splitter" havene. Goldberg-Gott estimat: over 15. Kreditt og copyright: NASA Earth Observatory, modifisert av Mapthematics LLC.
Så vidt forskerne vet, har ingen noen gang laget dobbeltsidige kart med slik presisjon før.
Les mer
Ukjente dyr som ligner svamper som finnes i isen på Antarktis
Brunt-sokkelen i Antarktis kollapser med en hastighet på 5 meter per dag
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde