Меридіани та паралелі

Корисна сітка на карті. Меридіани і паралелі

Чи звертали ви увагу на мереживо із горизонтальних і вертикальних ліній нанесених на вашу карту? Очевидно зразу привертає увагу горизонтальна лінія, що проходить посередині з цифрою нуль, – це екватор. А що сказати про інші лінії? Що вони означають?

Ці лінії є так званими лініями широти та довготи. Лінії широти або їх ще називають паралелями проходять горизонтально на вашій карті і з’єднують точки поверхні землі, що знаходяться на однаковій відстані від екватора. Лінії довготи, а їх називають  меридіанами, малюються з півночі на південь і вони пролягають від одного полюса до іншого. Можливо це і все, що ви пам’ятаєте з уроків географії в школі. Але яке призначення усієї цієї системи ліній? Як це працює? І як вона виникла?

Визначення місця, де ви знаходитесь

За допомогою такої мережива з горизонтальних і вертикальних ліній можна точно визначити місце любого об’єкта на карті. Наприклад в Вікіпедії географічні координати міста Київ записані так:  50°27′00″ пн. ш. 30°31′25″ сх. д. (п’ятдесят градусів 27 мінут північної широти, тридцять градусів 31 мінута 25 секунд східної довготи). Це означає, що Київ лежить на 50 градусів 27 мінут на північ від екватора і на 30 градусів 31 мінуту і 25 секунд на схід від міського району Лондона Гринвіч (Англія). Як ви помітили, градуси діляться на мінути, а мінути на секунди, ще більш менші одиниці. Це дозволяє досить точно визначити місцерозташування. В одному градусі 60 мінут, а в мінуті 60 секунд.

Цими лініями також можна вимірювати відстань. Приміром, довжина морської милі дорівнює довжині однієї мінути дуги меридіана. Оскільки полюс розташований на 90 градусів, або 5400 мінут (90 × 60 = 5400), довготи від екватора, то одна морська миля є 1/5400 відстані від полюса до екватора. Отже, середня довжина морської милі дорівнює 1,852 кілометра.

Погодьтеся, можливість точно визначити місцерозташування любої точки має безцінну користь, особливо для мореплавців. Але щоб користуватись такою системою вона повинна мати певні точки відліку. Досить логічно, що саме екватор було вибрано основною лінією від якої змінюються широти. Але чому саме Гринвіч було вибрано місцем розташування нульового меридіана і точкою визначення східної і західної довготи? І взагалі, як у людей виникла ідея використовувати ці уявні лінії на своїх картах?

Як з’явилися меридіани і паралелі

Уже у ІІ столітті до н.е. грецький астроном Гіппарх використовував ідею визначати місцерозташування точок на земній поверхні за допомогою уявних ліній. Він вибрав лінію, що проходила через грецький острів Родос у якості точки відліку, від неї він вираховував положення будь-яких об’єктів на сході і заході. Грецький астроном Клавдій Птолемей, що жив у ІІ сторіччі н.е., загалом вважається першим, хто придумав систему, подібну до нинішньої. Лінії широт він розташував паралельно екватору. А от у якості нульового меридіана для відліку довготи він вибрав лінію, що проходила через західний кордон “світу”, який за його днів закінчувався на островах Щастя (пізніше їх назвали Канарськими островами).

Міжнародної згоди про те, яку ж лінію вибрати у якості нульового меридіану для визначення західної і східної довготи не було досягнуто аж до 1884 року. Того року в столиці США, Вашингтоні, зібралася Міжнародна меридіанна конференція, на якій були присутні 41 делегат із 25 країн. Оскільки на початковому меридіані необхідно було робити астрономічні спостереження, то делегати надали перевагу лінії, що проходила через добре оснащену обсерваторію. Переважною більшістю голосів було вибрано меридіан, що проходить в Англії через Гринвіч.

Королівська Гринвіцька обсерваторія

Подорож і годинні пояси

Початковий меридіан, що приходить через Гринвіч, не було вибрано довільно. Ще у XVIII сторіччі капітанами, які відправлялися у мандри з метушливого лондонського порту, було помічено, що, коли вони пливли на захід через Атлантичний океан, сонце з кожним днем досягало зеніту пізніше. Вони знали, що оскільки Земля обертається довкола своєї осі на 360 градусів за 24 години, то різниця в часі на одну годину становить 15 градусів довготи від Гринвіча. Отже, користуючись хронометрами, налагодженими за еталонним годинником у Гринвіцькій астрономічній обсерваторії, вони могли визначити своє розташування у відкритому морі лише просто підрахувавши різницю між гринвіцьким і місцевим часом. Приміром, якщо вони перебували в певній точці, коли сонце було в зеніті (1200 за місцевим часом) о 1530 за гринвіцьким часом, то простими обчисленнями вони могли визначити своє місцерозташування у відкритому морі — 52,5 градуса (15 x 3,5) на захід від Гринвіча, тобто вони були на східному узбережжі Ньюфаундленду, за умови, що лишалися на тій самій широті.

Було легко пливти однією і тією ж самою широтою, чи паралеллю. Сторіччями моряки Північної півкулі помічали, що Полярна зірка фактично стоїть майже нерухомо у порівнянні до руху більшості інших небесних тіл зоряного неба. Вони почали визначати, наскільки просунулися на північ — південь, вираховуючи висоту цієї зорі над горизонтом. У відкритому морі вони знали: якщо ця зоря була на однаковій висоті від небосхилу, то вони пливли або на схід, або на захід.

Вибір Гринвіча для початкового меридіана мав ще одну зручність для Англії. Із запровадженням залізниці в країні потрібно було мати єдину систему відліку часу. Наскільки було прикро пасажирові, що прибув до Ексетера поїздом, аби пересісти на інший, який мав відправлятися об 1133, виявити, що той вже відправився 14 хвилин тому! У чому проблема? Він користувався ексетерським часом, а залізнична мережа — лондонським. Уведення гринвіцького часу по цілій країні поклало край усім цим незручностям.

У Сполучених Штатах Америки існували навіть ще більші проблеми. Різні залізниці дотримувалися різного часу. У зв’язку з цією ситуацією було скликано 1883 року Генеральний конгрес з питань часу на залізницях. Там було прийнято поділ Сполучених Штатів Америки на чотири годинних пояси по 15 градусів довготи, або по годині кожний. Усі адміністративні центри у межах певної зони повинні були дотримуватись однакового часу.

Зрештою такий поділ на годинні пояси здобув усесвітнє визнання. Світ було поділено на 24 годинних пояси. Початком відліку став нульовий пояс, що охоплює територію по 7,5 градуса з обидвох боків Гринвіцького меридіана. Якщо хтось вирушав у дорогу на схід, то, перетинаючи годинний пояс, переводив свій годинник на одну годину вперед, а коли вирушав на захід — на годину назад.

На півдорозі довкола світу від Гринвіча виникає цікава ситуація. Тут на 180-му меридіані є 24-годинна різниця в часі від одного кінця лінії до другого. Отже, 180-й меридіан з незначними відхиленнями, для того щоб пристосуватися до національних кордонів, став лінією зміни дат. Коли мандрівник перетинає цю лінію у західному напрямку, він втрачає один день. У зворотньому — виграє його.

Все ще конче потрібен

Минули часи, коли хронометри перевірялися в Гринвічі, а потім з ними вирушали у відкрите море, аби визначати довготу. Сучасна технологія замінила усе це. Радіомаяки, радари та міжнародна телекомунікація забезпечує мореплавців точнішою інформацією. Проте визначення вашого розташування на карті все ще залежить від цих уявних ліній широти й довготи. Ми завдячуємо за все це тим дуже потрібним уявним лініям.