Αυτές οι Χρήσιμες Νοητές Γραμμές
ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΤΗ ΤΟΥ ΞΥΠΝΑ! ΣΤΗ ΒΡΕΤΑΝΙΑ
ΡΙΞΤΕ μια ματιά σε κάποιον παγκόσμιο χάρτη ή σε μια υδρόγειο σφαίρα. Παρατηρείτε το δίκτυο των κάθετων και των οριζόντιων γραμμών που είναι σχεδιασμένο επάνω τους; Χωρίς αμφιβολία γρήγορα αναγνωρίζετε ότι η μεσαία γραμμή που διατρέχει οριζόντια το χάρτη, από τη μια άκρη ως την άλλη, είναι ο ισημερινός. Αλλά τι θα πούμε για τις άλλες γραμμές; Τι είναι;
Αυτές οι γραμμές είναι οι λεγόμενες γραμμές του γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους. Οι παράλληλοι, δηλαδή οι γραμμές που δηλώνουν γεωγραφικό πλάτος και διασχίζουν οριζόντια το χάρτη σας, ενώνουν σημεία στην επιφάνεια της γης τα οποία βρίσκονται σε ίση απόσταση από τον ισημερινό. Οι μεσημβρινοί, δηλαδή οι γραμμές που δηλώνουν γεωγραφικό μήκος, από την άλλη μεριά, σχεδιάζονται από βορρά προς νότο και διατρέχουν την απόσταση από τον έναν πόλο στον άλλον. Ίσως αυτά να είναι όλα όσα θυμάστε από τη γεωγραφία που κάνατε στο σχολείο. Αλλά πού αποσκοπεί αυτό το σύστημα των γραμμών; Πώς λειτουργεί; Και πώς άρχισε;
Εντοπίστε με Ακρίβεια Πού Βρίσκεστε
Με ένα τέτοιο διασταυρούμενο πλέγμα γραμμών γεωγραφικού πλάτους και μήκους, μπορείτε να καθορίσετε με ακρίβεια πού βρίσκεται κάθε σημείο στην επιφάνεια της γης με τη μέτρηση δύο στοιχείων, τα οποία ονομάζονται συντεταγμένες. Για παράδειγμα, μπορείτε να εντοπίσετε την Πόλη της Νέας Υόρκης σε ένα χάρτη με τις συντεταγμένες 40°42΄ Β και 74°0΄ Δ, που σημαίνει ότι η πόλη βρίσκεται 40 μοίρες και 42 πρώτα λεπτά βόρεια του ισημερινού και 74 μοίρες δυτικά του διεθνώς αποδεκτού πρώτου μεσημβρινού, δηλαδή της γραμμής του γεωγραφικού μήκους που περνάει από το Γκρίνουιτς, ένα δήμο του Λονδίνου, στην Αγγλία.a Αν σε αυτές τις συντεταγμένες προσθέσετε δεύτερα λεπτά, μπορείτε να επισημάνετε ακόμα και τη θέση κτιρίων μέσα σε μια πόλη. Για παράδειγμα, το δημαρχείο στην Πόλη της Νέας Υόρκης έχει συντεταγμένες 40°42΄45΄΄ Β και 74°0΄23΄΄ Δ.
Οι αποστάσεις επίσης υπολογίζονται με βάση αυτές τις γραμμές. Το ναυτικό μίλι, για παράδειγμα, έχει μήκος ίσο με το τμήμα κάποιου μεσημβρινού που βρίσκεται ανάμεσα σε δύο παραλλήλους οι οποίοι απέχουν μεταξύ τους ένα πρώτο λεπτό. Εφόσον οι πόλοι βρίσκονται σε γεωγραφικό πλάτος 90 μοιρών, ή 5.400 πρώτων λεπτών (90 x 60 = 5.400), από τον ισημερινό, ένα ναυτικό μίλι είναι το 1/5.400 της απόστασης από τον πόλο στον ισημερινό. Έτσι, το μέσο ναυτικό μίλι είναι 1,853 χιλιόμετρα.
Η ικανότητα εντοπισμού οποιασδήποτε τοποθεσίας με ακρίβεια αποτελεί ασφαλώς τρομερό πλεονέκτημα, ιδιαίτερα για τους θαλασσοπόρους. Ωστόσο, για να αποδειχτεί ένα τέτοιο σύστημα αποτελεσματικό πρέπει να έχει συγκεκριμένα σημεία αναφοράς. Ο ισημερινός αποτελεί μια λογική εκλογή ως η βασική γραμμή από την οποία γίνονται οι μετρήσεις γεωγραφικού πλάτους. Αλλά γιατί επιλέχτηκε το Γκρίνουιτς ως η τοποθεσία του πρώτου μεσημβρινού, του σημείου αναφοράς για τις μετρήσεις γεωγραφικού μήκους προς τα ανατολικά ή προς τα δυτικά; Στην πραγματικότητα, πώς αναπτύχτηκε όλη αυτή η ιδέα σε σχέση με τις νοητές γραμμές που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος στους χάρτες του;
Γραμμές με Ιστορία
Από το δεύτερο αιώνα Π.Κ.Χ. κιόλας, ο Έλληνας αστρονόμος Ίππαρχος χρησιμοποίησε την έννοια των νοητών γραμμών για να καθορίσει τη θέση ορισμένων τόπων στην επιφάνεια της γης. Εκείνος διάλεξε μια γραμμή που περνούσε από το νησί της Ρόδου ως σημείο αναφοράς από το οποίο υπολόγιζε τις θέσεις προς τα ανατολικά και προς τα δυτικά. Ο Έλληνας αστρονόμος Κλαύδιος Πτολεμαίος, που έζησε το δεύτερο αιώνα Κ.Χ., πιστεύεται γενικά ότι είναι ο πρώτος που επινόησε ένα σύστημα παρόμοιο με αυτό που χρησιμοποιείται σήμερα. Εκείνος χάραζε τις γραμμές γεωγραφικού πλάτους παράλληλα με τον ισημερινό. Όσον αφορά το γεωγραφικό μήκος, είχε ως αφετηρία μια γραμμή που περνούσε από το δυτικό άκρο του τότε γνωστού κόσμου, τις Νήσους των Μακάρων, όπως ονομάζονταν τότε τα Κανάρια Νησιά.
Χρειάστηκε να φτάσει το 1884 για να επιτευχθεί μια παγκόσμια συμφωνία σχετικά με την επιλογή του πρώτου μεσημβρινού από τον οποίο θα υπολόγιζαν διάφορες θέσεις προς τα ανατολικά και προς τα δυτικά. Στο Διεθνές Συνέδριο για το Μεσημβρινό που διεξάχτηκε εκείνο το έτος στην Ουάσινγκτον, D.C., παρευρέθηκαν 41 εκπρόσωποι από 25 χώρες. Προκειμένου να γίνονται στον πρώτο μεσημβρινό οι απαραίτητες αστρονομικές παρατηρήσεις, οι εκπρόσωποι τάχθηκαν υπέρ της επιλογής μιας γραμμής η οποία θα περνούσε από ένα πολύ καλά εξοπλισμένο αστεροσκοπείο. Με συντριπτική πλειοψηφία, επέλεξαν τη γραμμή που περνάει από το Γκρίνουιτς της Αγγλίας.
Ταξίδια και Ωριαίες Άτρακτοι
Η επιλογή του Γκρίνουιτς ως της τοποθεσίας του πρώτου μεσημβρινού δεν ήταν τυχαία. Από το 18ο αιώνα, οι καπετάνιοι που μπαρκάριζαν από το γεμάτο κίνηση λιμάνι του Λονδίνου είχαν παρατηρήσει ότι καθώς έπλεαν προς τα δυτικά, διασχίζοντας τον Ατλαντικό, ο ήλιος έφτανε στο ζενίθ του κάθε ημέρα και πιο αργά. Αυτοί ήξεραν ότι, επειδή η γη κάνει μια περιστροφή 360 μοιρών κάθε 24 ώρες, η χρονική διαφορά μίας ώρας αντιπροσώπευε 15 μοίρες γεωγραφικού μήκους από το Γκρίνουιτς. Έτσι, χρησιμοποιώντας χρονόμετρα ρυθμισμένα σύμφωνα με το κύριο ρολόι που υπήρχε στο αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς, μπορούσαν να υπολογίσουν τη θέση τους στην ανοιχτή θάλασσα απλώς παρατηρώντας τη διαφορά ανάμεσα στην ώρα Γκρίνουιτς και στην τοπική τους ώρα. Για παράδειγμα, αν βρίσκονταν σε ένα σημείο όπου ο ήλιος έφτανε στο ζενίθ του (12:00 το μεσημέρι τοπική ώρα) στις 3:30 μ.μ. ώρα Γκρίνουιτς, τότε με έναν απλό υπολογισμό, μπορούσαν να συμπεράνουν ότι βρίσκονταν 52,5 μοίρες (15 x 3,5) δυτικά του Γκρίνουιτς, δηλαδή, στα ανοιχτά των ανατολικών ακτών του Νιουφάουντλαντ, με την προϋπόθεση ότι είχαν μείνει στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος.
Το να παραμείνουν στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος, ή το να πλέουν στον ίδιο παράλληλο κύκλο, ήταν απλό. Επί αιώνες οι ναυτικοί στο Βόρειο Ημισφαίριο παρατηρούσαν ότι ο πολικός αστέρας φαινόταν σχεδόν στάσιμος σε σύγκριση με τη νυχτερινή κίνηση των περισσότερων άλλων αστεριών. Άρχιζαν να υπολογίζουν πόσο πολύ βόρεια ή νότια βρίσκονταν με το να μετράνε το ύψος εκείνου του αστεριού επάνω από τον ορίζοντα. Όταν βρίσκονταν στο πέλαγος, ήξεραν ότι έπλεαν στη σωστή πορεία ανατολικά ή δυτικά εφόσον έβλεπαν εκείνο το αστέρι στο ίδιο ύψος.
Η επιλογή του Γκρίνουιτς ως σημείου αναφοράς είχε και άλλα οφέλη για την Αγγλία. Με την έναρξη των σιδηροδρομικών ταξιδιών εκεί, χρειαζόταν ένα σύστημα τυποποίησης της ώρας μέσα στη χώρα. Πόσο απογοητευτικό ήταν για τον ταξιδιώτη ο οποίος φτάνοντας στο σιδηροδρομικό σταθμό του Έξετερ για να πάρει το τρένο των 11:33 διαπίστωνε ότι αυτό είχε φύγει 14 λεπτά νωρίτερα! Ποιο ήταν το πρόβλημα; Εκείνος χρησιμοποιούσε ώρα Έξετερ· το σιδηροδρομικό σύστημα χρησιμοποιούσε ώρα Λονδίνου. Η αποδοχή του Μέσου Χρόνου Γκρίνουιτς σε όλη τη χώρα έθεσε τέλος σε αυτές τις δυσκολίες.
Ακόμα μεγαλύτερα προβλήματα υπήρχαν στις Ηνωμένες Πολιτείες. Διαφορετικοί σιδηρόδρομοι ακολουθούσαν διαφορετικές ώρες. Αυτή η κατάσταση οδήγησε στη διεξαγωγή του Συνεδρίου Γενικής Ώρας για τους σιδηροδρόμους, το 1883. Υιοθετήθηκαν τέσσερις ωριαίες άτρακτοι, καθεμιά από τις οποίες είχε έκταση περίπου 15 μοίρες γεωγραφικού μήκους, ή μία ώρα διαφορά σε χρόνο, και κάλυπταν τις ηπειρωτικές Ηνωμένες Πολιτείες. Όλες οι πόλεις που βρίσκονταν μέσα σε μια άτρακτο έπρεπε να έχουν την ίδια ώρα.
Τελικά, αυτή η διάταξη σε ατράκτους έγινε παγκόσμια αποδεκτή. Ο κόσμος διαιρέθηκε σε 24 ωριαίες ατράκτους. Το κέντρο αυτού του συστήματος ήταν η Άτρακτος 0, κάθε πλευρά της οποίας απείχε 7,5 μοίρες από το μεσημβρινό του Γκρίνουιτς. Καθώς κάποιος ταξίδευε προς τα ανατολικά, θα έβαζε το ρολόι του μία ώρα μπροστά καθώς περνούσε από κάθε άτρακτο. Αν ταξίδευε προς τα δυτικά θα έβαζε το ρολόι του μία ώρα πίσω.
Στο αντιδιαμετρικά αντίθετο σημείο από το Γκρίνουιτς, παρουσιάζεται μια ενδιαφέρουσα κατάσταση. Εδώ, στο μεσημβρινό των 180 μοιρών, υπάρχει διαφορά 24 ωρών στο χρόνο από τη μια πλευρά της γραμμής στην άλλη. Συνεπώς, ο μεσημβρινός των 180 μοιρών, με μικρές αποκλίσεις για την προσαρμογή των διεθνών συνόρων, έγινε η διεθνής γραμμή αλλαγής της ημερομηνίας. Ένας ταξιδιώτης που διασχίζει αυτή τη γραμμή με κατεύθυνση προς τα δυτικά χάνει μία ημέρα. Αντίστροφα, αν περνάει τη γραμμή με κατεύθυνση προς τα ανατολικά, ο ταξιδιώτης κερδίζει μία ημέρα.
Ακόμα Απαραίτητες
Πάει πια ο καιρός που ρύθμιζαν τα χρονόμετρα σύμφωνα με το Γκρίνουιτς και κατόπιν τα έπαιρναν μαζί τους στη θάλασσα για να υπολογίζουν το γεωγραφικό μήκος. Η σύγχρονη τεχνολογία τα έχει αντικαταστήσει όλα αυτά. Οι ραδιοφάροι, τα ραντάρ και οι διεθνείς τηλεπικοινωνίες παρέχουν πιο ακριβείς πληροφορίες. Εντούτοις, το να εντοπίσετε με ακρίβεια πού βρίσκεστε σε ένα διάγραμμα ή σε ένα χάρτη εξαρτάται ακόμα από αυτές τις νοητές γραμμές του γεωγραφικού πλάτους και μήκους. Μπορούμε να είμαστε ευγνώμονες για αυτές τις πολύ χρήσιμες νοητές γραμμές.
[Υποσημειώσεις]
a Στη μέτρηση γωνιών, η μία μοίρα (°) υποδιαιρείται σε 60 πρώτα λεπτά (΄), και κάθε πρώτο λεπτό υποδιαιρείται σε 60 δεύτερα λεπτά (΄΄).
[Πλαίσιο/Εικόνα στη σελίδα 20]
ΜΕΣΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΓΚΡΙΝΟΥΙΤΣ
Το 1675, ο Βασιλιάς Κάρολος Β΄ της Αγγλίας διέταξε να κατασκευαστεί «ένα μικρό αστεροσκοπείο» σε αυτό που σήμερα είναι ο δήμος Γκρίνουιτς του Λονδίνου, «με σκοπό τον υπολογισμό του γεωγραφικού μήκους διαφόρων τόπων για την τελειοποίηση της ναυσιπλοΐας και της αστρονομίας». Τοποθετήθηκαν δύο ρολόγια, τα οποία είχαν εφευρεθεί πρόσφατα, με εκκρεμή μήκους 4 μέτρων, για να γίνονται ακριβείς υπολογισμοί όσον αφορά την περιστροφή της γης.
Επιστήμονες του Βασιλικού Αστεροσκοπείου ανακάλυψαν σύντομα ότι η περιστροφή της γης δεν είναι ισόχρονη, δηλαδή δεν γίνεται με σταθερή ταχύτητα. Αυτό συμβαίνει επειδή η τροχιά της γης γύρω από τον ήλιο δεν είναι τέλειος κύκλος και ο άξονας της γης έχει ορισμένη κλίση. Έτσι, η ηλιακή ημέρα—το διάστημα από μεσημέρι σε μεσημέρι—ποικίλλει σε μήκος στη διάρκεια του έτους. Με τα ρολόγια του Γκρίνουιτς σε κίνηση, μπόρεσαν να γίνουν υπολογισμοί οι οποίοι καθόρισαν ένα μέσο μήκος για την ημέρα.
Η μεσημβρία σύμφωνα με το Μέσο Χρόνο Γκρίνουιτς είναι η στιγμή που ο ήλιος φτάνει στο ζενίθ του πάνω από οποιοδήποτε σημείο στη γραμμή του γεωγραφικού μήκους, ή στο μεσημβρινό, Γκρίνουιτς. Ο χρόνος πριν από το μέσο της ημέρας έγινε γνωστός ως προ μεσημβρίας (π.μ.)· ο χρόνος έπειτα από το μέσο της ημέρας ονομάστηκε μετά μεσημβρία (μ.μ.).
[Εικόνες]
Πάνω: Βασιλικό Αστεροσκοπείο Γκρίνουιτς. Δεξιά: Γραμμή που δηλώνει τον πρώτο μεσημβρινό σε αυλή στρωμένη με βότσαλα
[Χάρτης στη σελίδα 18]
(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)
ΠΑΓΚΟΣΜΙΕΣ ΩΡΙΑΙΕΣ ΑΤΡΑΚΤΟΙ
-11 4:00
-10 5:00
-9 6:00
-8 7:00
-7 8:00
-6 9:00
-5 10:00
-4 11:00
-3 12:00
-2 1:00
-1 2:00
0 3:00
+1 4:00
+2 5:00
+3 6:00
+4 7:00
+5 8:00
+6 9:00
+7 10:00
+8 11:00
+9 12:00
+10 1:00
+11 2:00
+12 3:00