Kaip jūrininkai nustatė vietą XV a. Dideli geografiniai atradimai

GPS

lynai

Navigatorių padėjėjai

Kiekvienam laivui svarbiausia žinoti tikslią jo padėtį jūroje. Bet kuriuo laiko momentu. Nuo to priklauso paties laivo, krovinio ir visos įgulos saugumas. Amerikos neatrasiu, jei pasakysiu, kad šiuo metu laivas valdomas kompiuteriu. Žmogus tik valdo šį procesą. Šiame straipsnyje kalbėsiu apie navigacijos asistentus – palydovines navigacijos sistemas, kurios padeda laivams gauti tikslias savo padėties koordinates. Taip pat papasakosiu, kokius instrumentus naudojo senovės šturmanai. Dabar visuose laivuose sumontuoti GPS imtuvai – globalios padėties nustatymo sistema. Skraidydami aplink mūsų planetą, navigacijos palydovai nuolat siunčia į ją radijo signalų srautus. Šie palydovai priklauso JAV jūrų navigacijos palydovų sistemai (VMNSS), o pastaruoju metu – JAV pasaulinei padėties nustatymo sistemai (GNS arba GPS). Abi sistemos leidžia laivams jūroje dieną ir naktį labai tiksliai nustatyti savo koordinates. Beveik iki metro.

Tiek VNSS, tiek GSM veikimo principas pagrįstas tuo, kad laive esantis specialus GPS imtuvas gaudo navigacijos palydovų siunčiamas radijo bangas tam tikrais dažniais. Signalai iš imtuvo nuolat siunčiami į kompiuterį. Kompiuteris juos apdoroja, papildydamas informacija apie kiekvieno signalo perdavimo laiką ir navigacijos palydovo padėtį orbitoje. (Tokia informacija į VNSS palydovus patenka iš antžeminių sekimo stočių, o GSM palydovai turi laiko ir orbitos atskaitos įrenginius). Tada laive esantis navigacijos kompiuteris nustato atstumą tarp jų ir danguje skraidančio palydovo. Kompiuteris pakartoja šiuos skaičiavimus tam tikrais intervalais ir galiausiai gauna duomenis apie platumą ir ilgumą, tai yra, jos koordinates.

Iki XV amžiaus pradžios buvo pradėtas naudoti „aklas skaičiavimas“. Už tai prie šių virvių pririšti rąstai buvo išmesti už borto - lynai. Nuvažiavus tam tikrą atstumą ant virvių buvo rišami mazgai. Pagal saulę ar smėlio laikrodį buvo pažymėtas linijos išvyniojimo laikas. Ilgį padalinome iš laiko ir, žinoma, labai netiksliai gavome laivo greitį.

P.S. Nuotraukos priklauso teisėtiems savininkams. Ačiū geriems žmonėms.

Prieš du šimtmečius dirbti su sudėtingais navigaciniais prietaisais buvo aukšti profesionalai. Šiais laikais bet kuris pažangaus mobiliojo telefono savininkas savo vietą žemės paviršiuje gali nustatyti per kelias sekundes.

Pirmajame navigacijos etape valtys ir laivai nepajudėjo toli nuo kranto. Perplaukti upę ar ežerą, sutrumpinti kelią ar aplenkti priešiškos genties užimtą žemę jūra palei pakrantę – praktiškas ir suprantamas reikalas, tačiau išplaukti į nežinomą jūrą-vandenyną – dar vienas kaliukas, reikia sutikti.

Iš vandens matomi ženklai tapo pirmaisiais navigaciniais orientyrais: pavyzdžiui, pomorai sustatė akmeninius kryžius, kurių skersiniai strypai buvo orientuoti šiaurės-pietų kryptimi. O naktį galima naudoti paprasčiausius švyturėlius – signalinius laužus, uždegančius orientuotis palengvinti ar perspėti apie pavojų (suvyta, rifas, stipri srovė ir pan.).

Švyturiai minimi jau Homero Iliadoje, o žymiausias švyturys Aleksandrija atsirado III amžiuje prieš Kristų. e. Pharos saloje, Nilo žiotyse pakeliui į Aleksandriją. Jo aukštis siekė 120 m. Viršutinėje platformoje visą parą degė didžiulis laužas, kurio šviesa atsispindėjo sudėtingoje veidrodžių sistemoje ir buvo matoma, pasak istorikų, 30 mylių (apie 55 km) atstumu. Kitas senovinio navigacinio ženklo pavyzdys – Atėnės statula, pastatyta V amžiuje prieš Kristų. e. Akropolyje: jis buvo pagamintas iš bronzos, o saulės spinduliuose jis buvo toli nuo jūros matomas.

Didėjant navigacijos mastams, atsirado būtinybė sisteminti ir perduoti navigacines žinias. O dabar senovės graikai kuria periplusus – pakrančių kelionių aprašymus įvairiose vietovėse, kur buvo įvesta viskas, nuo oro iki pakrantės aprašymo ir čiabuvių genčių papročių. Seniausias pas mus atėjęs periplusas yra kartaginietis Hanno, jis datuojamas VI–V amžių prieš Kristų sandūroje. e. Tiesą sakant, periplusas yra senovinė šiuolaikinės buriavimo krypties versija. Neraštingos tautos taip pat turėjo savo pilotažą: tokias žinias perteikdavo žodinių pasakojimų ir net dainų pavidalu. Tik XIII amžiuje atsirado tikslesnės portolanų schemos su nubrėžtomis nuo atskirų taškų nukrypstančiomis kompaso linijomis, vadinamosios vėjo rožės, kurios buvo naudojamos kursams nubraižyti.

Kiek pėdų po kiliu?

Norėdami nustatyti, tiksliau, identifikuoti laivo vietą, taip pat galite naudoti echoloto pagalba gautą gylį. Taikykite šį metodą plaukdami ilgas laikas neįmanoma atlikti stebėjimo - tarkim, blogas matomumas ar sugedęs palydovinės navigacijos sistemos imtuvas - ir kyla abejonių dėl skaičiavimo teisingumo.

Tokiu atveju, kai tik pakrantėje atsidaro bent vienas žinomas ir kartografuotas orientyras, iškart ant jo imamas guolis ir tuo pačiu echolotu matuojamas gylis. Pakoregavus kompaso pelyte, koreguojant kompasą, žemėlapyje atvaizduojamas atvirkštinis tikrasis kreivumas ir tada žiūrima, kur nubrėžtoje linijoje bus iš echoloto gautas gylis. Gylį galite išmatuoti ir rankiniu lotu – tokiu atveju taip pat bus gautas grunto mėginys, kuris palengvins vietos identifikavimą. Kur grunto gylis ir tipas sutampa su guoliu – esama laivo padėtis.

Pirmieji dokumentuoti įrodymai apie gylio matavimų naudojimą vietai nustatyti datuojami Herodoto laikais – senovės graikų navigatoriai žinojo, kad jei plaukdami į Egiptą kartu Viduržemio jūra gylis po kiliu sumažėja iki tam tikros vertės, tada lieka paros kelionė iki Aleksandrijos.

Kampai ir atstumai

Laivo koordinatės gali būti dviejų tipų: santykinės (kai kurių žinomų orientyrų atžvilgiu) ir absoliučios (geografinės platumos ir ilgumos). Antrosios buvo pradėtos naudoti ne taip seniai, o santykinės koordinatės buvo naudojamos jau nuo neatmenamų laikų, nes jos tiesiog būtinos net trumpam plaukiojimui pakrante - leidžia atvykti į reikiamą vietą ir tai padaryti saugiai be bėga ant seklumos ar rifų ir nepraleidžia norimo kyšulio. Senovės jūreivių naudojami vietos nustatymo metodai kai kuriais atvejais išliko iki šių dienų be jokių pokyčių.

Paprasčiausias ir seniausias būdas yra vizualiniai apibrėžimai: pagal guolius (tai kompaso kryptis, arba rumbą, kuriuo iš mūsų matomas tam tikras objektas), atstumais ir horizontaliais kampais tarp krypčių į pakrantės orientyrus. Yra keletas variantų, kaip šiuo būdu nustatyti savo vietą.

Ant dviejų guolių. Paprastas būdas nustatyti vietą naudojant orientyrus, kurie yra patikimai atpažįstami ir pažymėti plaukiant naudojamame žemėlapyje (jie parenkami naudojant žemėlapį, plaukimo nuorodas ir Šviesų ir ženklų vadovą). Tuo pačiu metu būtina pasirinkti orientyrus, kurių guolių skirtumas yra ne mažesnis kaip 30 ° ir ne didesnis kaip 150 °, kad nebūtų guolių sankirtos aštriais kampais (tai padidina paklaidą). Krypties nustatymas atliekamas greitai, pradedant nuo orientyrų, esančių tiesiai trasoje arba arti jo (juos keičiasi lėčiau), o naktį - nuo ilgesnio laikotarpio šviesų (švyturių). Išmatuoti polinkiai patikslinami į tikrus matavimams naudojamo kompaso pataisymu (pataisa yra deklinacijos ir magnetinio nuokrypio algebrinė suma) ir atvaizduojami žemėlapyje priešinga kryptimi (vadinamasis atvirkštinis tikrasis pokrypis, kuris skiriasi nuo tikrosios 180°). Jų susikirtimo vietoje yra navigatorius.

Ant trijų guolių. Metodas yra panašus į ankstesnį, tačiau suteikia didesnį patikimumą ir tikslumą - apie 10–15%. Paprastai tokiu atveju išdėstyti atbulinės eigos guoliai nesikerta viename taške, o sudaro trikampį. Jei jis mažas, kurių bortai mažesni nei pusė mylios (apie 0,9 km), tada laikoma, kad laivas yra jo centre arba arčiau mažiausio borto, o jei jis didelis, matavimus reikia kartoti.

Pagal du guolius, išmatuotus skirtingu laiku iki vieno orientyro (kreisinio guolio). Šiuo atveju atlikti skaičiavimai nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį, tačiau išsamų jų paaiškinimą galima rasti bet kuriame turimame navigacijos vadovėlyje.

Pagal atstumą. Šiuo atveju iš žemėlapyje esančių orientyrų brėžiami apskritimai, kurių spindulys lygus atstumui iki orientyro. Apskritimų susikirtimo vietoje yra stebėtojas. Jei žinomo aukščio orientyras matomas nuo pagrindo ar vandens krašto, tai atstumas iki jo nustatomas specialia formule pagal vertikalų kampą, išmatuotą sekstantu, o stebėtojo akies aukštis virš vandens lygio apleistas. Natūralu, kad matavimų tikslumas didėja, kai yra trys orientyrai.

Šiandien radiolokacinės stotys naudojamos ir kaip atskaitos taškai vietai nustatyti – čia dažniausiai vieta nustatoma pagal radaro išmatuotus atstumus, tai tiksliau nei matuoti radaro guolius. Apskritai, nėra esminių skirtumų tarp įprastinių vizualinių ir radarų stebėjimo metodų. Tereikia gerai „skaityti“ vaizdą radaro ekrane, kad kuo tiksliau atpažintumėte stebėjimui naudojamus orientyrus. Juk įprastas žemėlapis „braižomas“ tarsi su vaizdu iš viršaus, o radaro ekrane žemėlapis „braižomas“ radaro pluošto pagalba „brėžiantis“ žemėlapį jūros lygyje. Viena klaida atpažįstant orientyrą gali (ir sukėlė) rimtų nelaimingų atsitikimų.

Ieškau Grinvičo

Iki XIX amžiaus pabaigos ilgumos atskaitos tašku buvo naudojamos įvairios vietos, pavyzdžiui, Rodo sala, Kanarų salos, Žaliojo Kyšulio salos. 1493 m. popiežiui Aleksandrui VI patvirtinus Ispanijos ir Portugalijos įtakos sferų padalijimo liniją, kuri buvo 100 lygų į vakarus nuo Azorų salų, daugelis kartografų skaičiavo ilgumą pagal ją. O Ispanijos karalius Pilypas II 1573 m. liepė visuose Ispanijos žemėlapiuose skaičiuoti ilgumą nuo Toledo miesto dienovidinio. 1634 m. buvo bandoma nustatyti vieną Europos ilgumos atskaitos tašką, bet nepavyko. 1676 metais pradėjo darbą Grinvičo observatorija, o 1767 metais Didžiojoje Britanijoje buvo išleistas jūrų almanachas (meridianai skaičiuojami nuo Grinvičo), kuriuo jūreiviai naudojosi nuo m. skirtingos salys. Devintojo dešimtmečio pradžioje 12 Europos valstybių savo žemėlapiuose jau naudojo Grinvičo sistemą. Galiausiai, remiantis 1884 m. Tarptautinės meridianų konferencijos rezultatais, buvo nuspręsta suskaičiuoti visus iš Grinvičo. Beje, konferencijoje buvo pasiūlyti ir kiti atspirties variantai - Fero ir Tenerifės salos, Cheopso piramidė ar viena iš Jeruzalės šventyklų.

kelrodės žvaigždės

Orientyrai atviroje jūroje yra nenaudingi. Tačiau jau senovėje šturmanai keliaudavo per Indijos vandenyną, o paskui kirsdavo Atlanto ir Ramųjį vandenynus iš vieno žemyno į kitą. Tokios kelionės tapo įmanomos naujo mokslo – jūrinės astronomijos – dėka. Supratę, kad Saulė nuolat juda dangumi, o žvaigždės danguje išsibarsčiusios jokiu būdu netvarkingai, šturmanai netrukus išmoko pagal jas orientuotis.

Ypatingą jų dėmesį patraukė nuostabi žvaigždė Mažosios Ursos žvaigždyne. Jo padėtis danguje praktiškai nepasikeitė, tai buvo savotiškas dangaus švyturys, pagal kurį buvo galima naviguoti naktį. Senovėje žvaigždė buvo vadinama finikietiška (manoma, kad būtent finikiečiai pirmieji išmoko naršyti pagal žvaigždes), Keliaujančia, o vėliau ji tapo poliarine. Be to, senovėje jie mokėsi ne tik nustatyti Šiaurės žvaigždės kryptį, bet ir pagal jos aukštį virš horizonto apskaičiuoti laiką, likusį iki kelionės pabaigos.

Maždaug VI-V amžiuje prieš Kristų. e. laivuose jie pradėjo naudoti gnomoną - vertikalų stulpą, pagal kurio ilgio ir metamo šešėlio santykį jie nustatė laiką ir apskaičiavo kampinį Saulės aukštį virš horizonto, o tai leido apskaičiuoti platumą ( bet pirma, žinoma, reikia paskaičiuoti "vidudienį" - trumpiausią šešėlio ilgį saulėtai dienai, tada valgyti naudojant gnomoną, jo negalima pajudinti bent dieną). Manoma, kad navigacijos tikslais jį pirmasis panaudojo graikų pirklys Pitėjas iš Masilijos (dabar Marselis), kuris IV amžiuje prieš Kristų. e. sulaužė draudimą ir perėjo už Heraklio stulpų, eidamas į šiaurę. Kadangi gnomonas judant yra nenaudingas, jis nusileido ant kranto ir ten kelių minučių tikslumu nustatė platumą. Panašiai vikingai kontroliavo savo vietą norimoje lygiagretėje jūroje.

Maždaug III-II amžiuje prieš Kristų. e. pasirodo astrolabija (nuo Graikiški žodžiaiάστρου – „žvaigždė“ ir λαβή – „imti, sugriebti“), o žemėje – labai sudėtinga ir sudėtinga versija. Tikra jūra arba, kaip dar vadinama, „nauja“, astrolabija buvo išrasta, bet tik 1000 m. sandūroje. e. Tai buvo žiedas su pakabinamu įtaisu, kur svambalas nuo pakabos taško fiksavo vertikalią liniją – juo buvo nustatoma horizontali linija ir centras. Sukamoji alidada su dioptrijomis (mažomis skylutėmis) galuose sukosi aplink centrinę ašį, o žiedui iš alidadės pusės buvo pritaikytos laipsnių padalos. Stebėjimus atliko trys žmonės: vienas laikė instrumentą už žiedo, antrasis matavo šviestuvo aukštį, atsukdamas nugarą į Saulę ir pasuko alidadą taip, kad viršutinis stebėjimo siūlas mestų šešėlį ant apatinio. (tai reiškė, kad stebėjimo prietaisas buvo tiksliai nukreiptas į Saulę), o trečiasis jūreivis nufotografavo Countdown. Naktį Šiaurės žvaigždės aukštis buvo nustatytas pagal astrolabiją.

XV–XVI amžiuje atsirado nauji navigaciniai instrumentai – astronominis žiedas ir gradstokas. Pirmoji (viena iš astrolabijos atmainų), vietoj alidados, turėjo kūginę skylę, į ją krintantys saulės spinduliai atsispindėjo kiškio pavidalu laipsnio skalėje, išdėstytoje žiedo vidinėje pusėje - kiškio vieta atitiko Saulės aukštį. Gradstock (Jokūbo lazda, astronominis spindulys, auksinis strypas, geometrinis kryžius ir kt.) - patogiausias įrankis riedėjimui - dvi viena kitai statmenos strypai: ilgas (80 cm, strypas) ir trumpas (strypas), pastarasis tinka. tvirtai prigludęs prie ilgosios stačiu kampu ir galėtų laisvai juo judėti. Ant stiebo buvo uždėtos padalos, strypo galuose – dioptrijos, o kotelio gale – priekinis taikiklis akiai. Žvaigždės aukštį buvo galima nustatyti pažiūrėjus į akies musę, pajudinus juostą ir pasiekus tokią padėtį, kad žvaigždė būtų matoma viršutinėje dioptrijoje, o horizontas – apatinėje. Norėdamas stebėti Saulę, navigatorius stovėjo nugara į jį ir judino juostą tol, kol jos viršutinio galo šešėlis nukrito ant mažo ekrano, kuris buvo sumontuotas vietoj priekinio taikiklio ilgo strypo gale (vid. ekranas buvo nukreiptas į matomo horizonto liniją). Vieno trumpo strypo pagalba buvo neįmanoma išmatuoti visų šviestuvų aukščių, todėl aukščiams matuoti prie krušos buvo pritvirtinti keli strypai, dažniausiai trys: 10–30°, 30–60° ir daugiau nei 60. °. Gradstock buvo naudojamas tik jūroje, tikslumas nebuvo
virš 1–2°.

Galiausiai XVIII amžiuje atsirado vienas garsiausių navigacijos instrumentų – sekstantas, gradstoko įpėdinis. Po eilės nuoseklių „mutacijų“ – Daviso kvadranto (1594 m.), Johno Hadley oktanto (1731 m.), kurie davė vos 2–3 minučių paklaidą, – gimė Johno Campbello prietaisas (1757 m.), padidinęs sektorių Hadlyje. oktantas nuo 45 iki 60 °: taigi oktantas tapo sekstantu arba sekstantu (iš lot. sexstans, apskritimo šeštoji dalis). Sekstante centrinė dioptrija pakeičiama veidrodžiu, leidžiančiu vienu metu matyti du objektus, esančius skirtingomis kryptimis, tarkime, horizontą ir Saulę (žvaigždę). Sekstantas dėl didesnio matavimo tikslumo daugiau nei prieš 200 metų laivuose pakeitė kitus goniometrinius prietaisus ir toliau tarnauja kaip pagrindinis rankinis instrumentas.

„Žudiko“ ilguma

Jei navigatoriai platumą išsiaiškino senovėje, tai vietos jūroje ilgumos nustatymo problema pasirodė rimtesnė ir jai nepavyko rasti jokio patenkinamo sprendimo iki tol. pabaigos XVIII amžiaus. Pavyzdžiui, grįžęs namo po Amerikos atradimo, Kolumbas atrado, kad jo laivo ilgumos matavimų paklaida siekė net 400 mylių. Prancūzų hidrografas Yvesas-Josephas de Kerguelenas neišvengė klaidos. Jis išvyko 1772 m. sausį iš Port Luiso Mauricijuje be chronometro, todėl atrastas ir jo vardu pavadintas archipelagas buvo pažymėtas su 240 mylių (apie 450 km) paklaida! Iš dangaus kūnų ilgumos nustatyti nepavyko (kaip ir platumos atveju): judant į vakarus ar rytus žvaigždėto dangaus vaizdas praktiškai nesikeičia.

Žinoma, ilgumos nustatymo principą žinojo jau Hiparchas – dviejų žemės paviršiaus taškų ilgumų skirtumas atitinka vietos laiko skirtumą, kai vienu metu dviejuose duotuose taškuose stebimas bet kurio įvykio momentas. Hiparchas pasiūlė tokį įvykį laikyti Mėnulio užtemimu, kuris įvyko tuo pačiu metu visiems jo stebėtojams Žemėje. Tačiau užtemimai yra reti, o užtemimo nustatymas taip pat nėra lengva užduotis, nes šešėlio ribos yra labai neaiškios.

Laivuose atviroje jūroje buvo neįmanoma įgyvendinti ilgumos nustatymo principo naudojant „mėnulio atstumų“ metodą, kurį XV amžiaus viduryje pasiūlė Vienos universiteto profesorius Johannas Mülleris, geriau žinomas slapyvardžiu. Regiomontanus. Jis paskelbė garsiuosius „Efemeridus“, kuriuose yra išsami ir tiksli astronominė informacija, įskaitant duomenis, skirtus platumos ir ilgumos jūroje nustatymui naudojant „mėnulio atstumų“ metodą. Pagal jo sudarytas lenteles bet kokiam kampui, išmatuotam laipsniais ir minutėmis, buvo galima tiesiogiai gauti sinuso vertę. Tai reiškė, kad išmatavus šviestuvo kampą 1" tikslumu, buvo galima nustatyti platumą dviejų kilometrų tikslumu. Tačiau tuo metu žinomi goniometriniai prietaisai tokio tikslumo nedavė, ir net tie, kurių nebuvo galima panaudoti jūros riedėjimui. Galiausiai 1530 m. astronomas ir matematikas Gemma Frisius pasiūlė ilgumos nustatymo metodą, pagrįstą laikrodžių naudojimu: reikėjo paimti laikrodį su vietos laiku nuo išvykimo vietos ir „Laikykite“ šį laiką plaukdami, o jei reikia, paskaičiuokite ilgumą – astronomiškai nustatykite vietinį laiką ir, palyginę jį su „saugotu“, gaukite norimą ilgumą. Patarimas tinka visiems, bet tada tiesiog nebuvo tikslaus mechaninio laikrodžio , o laikrodžio paklaida pusiaujo platumoje vos per minutę davė 15 mylių ilgumos paklaidą.

Pavyzdžiui, 1707 m., taip pat dėl ​​navigacijos klaidos ant akmenų netoli Scilly salų, žuvo 21 admirolo Claudisley Shovel eskadrilės laivas - kartu su admirolu nuskendo apie 2000 žmonių! Viena iš to priežasčių buvo nesugebėjimas nustatyti ilgumos. 1714 m. liepos 8 d. Didžiosios Britanijos parlamentas priėmė rezoliuciją, kuri, be kita ko, garantavo atlygį tiems, kurie sprendžia ilgumos nustatymo jūroje problemą: mažiausiai 0,5 ° arba 30 mylių tikslumu – 20 000 svarų (šiandien jis yra daugiau nei pusė milijono svarų). Po dvejų metų Prancūzijoje taip pat buvo įsteigtas specialus „ilgumos determinanto“ prizas.

Didžiosios Britanijos ilgumos taryba sulaukė daugybės prašymų – daugelis svajojo praturtėti, tačiau nė vienas nebuvo patvirtintas. Buvo ir kuriozų. Dar 1713 metais matematikai Humphrey'us Dittonas ir Williamas Whistonas pasiūlė šį metodą: judriausiuose jūrų keliuose laivus išstatykite inkaruose tam tikrais intervalais, matuodami jų geografines koordinates. Lygiai vidurnaktį Tenerifės salos vietos laiku laivai turėjo iššauti minosvaidžių salvę aukštyn taip, kad sviediniai sprogdavo tiksliai 2000 m aukštyje.Pro šalį plaukiantys laivai tokiam signalui turėjo išmatuoti posvyrį. ir diapazoną, taip nustatant jų vietą. Tais metais medžiotojams „valdo biudžetą“ pakako.

Didžiąją dalį mokėtinos sumos už ilgumos problemos sprendimą gavo A 1735–1765 m. 72 metų mechanikas, kaimo dailidės sūnus Johnas Harrisonas, pravarde John Longitude, kuris sukūrė didelio tikslumo chronometrinį laikrodį, kuris leido patikimai „laikyti laiką“ (nebebuvo švytuoklės, o buvo balansuotojai ir jie galėjo dirbti laive) ir atitinkamai tiksliai išmatuoti ilgumą. Prancūzijoje karališkasis prizas „už chronometrą“ buvo įteiktas karališkajam laikrodžių gamintojui Pierre'ui Leroy. Chronometrai netgi gavo antrą pavadinimą – „ilgumos valandos“. Jų masinė gamyba prasidėjo tik XVIII-XIX amžių sandūroje, kurią galima laikyti „išilginės“ problemos sprendimo laiku.

Viduramžių ir Didžiųjų geografinių atradimų eros navigatorių nuopelnai žmonijai yra dideli. Tuo pačiu metu metodai, kuriuos jie naudojo savo kelionėse norėdami nustatyti laivo padėtį, sudaryti pakrantės kontūrus ir, švelniai tariant, nustatyti jų ilgį, paliko daug norimų rezultatų. Kaip kai kurių iš šių metodų prisiminimas, specifiniai terminai jūrų laivyboje buvo išsaugoti iki šių dienų.

Prietaisas, skirtas matuoti laivo greitį, dar ir šiandien vadinamas „lagu“ – nuo Angliškas žodis„rąstas“ – rąstas, medinė kaladė. Šios kaladėlės buvo pririštos prie virvės mazgais ir išmestos iš laivo priekio už borto. Smėlio laikrodis fiksavo laiką, per kurį atsilikimas persikėlė į laivagalį, o tada buvo skaičiuojamas mazgų, perėjusių per jūreivio rankas, nukraujuojančių virvę, skaičius. Iš čia kilo jūrinis terminas – „mazgas“ (angliškai – „mazgas“), laivo greičio matas (viena jūrmylė per valandą arba 1,85 km/h).

XV–XVI amžių Europos jūreiviai, kaip ir IX–XII amžių arabų „sinbadai“, nenaudojo „platumos“ sąvokos, nes ją buvo galima nustatyti tik Mėnulio ir Saulės užtemimų momentais, kurie nebuvo pasitaiko išvis dažnai. Ilgumos apibrėžimai atviroje jūroje pagal laivo nuvažiuotą atstumą, kuris buvo apskaičiuotas pagal laivo kursą ir jo greitį, buvo tokie apytiksliai, kad daugelį Ramiojo vandenyno salų ir salynų sėkmingai „atrado“ portugalai ir ispanai. kelis kartus. Pavyzdžiui, vienas iš Magelano vairininkų padarė klaidą nustatydamas Filipinų ilgumą ties 52 ° 55 "(!).

Iki XVIII amžiaus vidurio navigatoriai žinojo visų pagrindinių Atlanto, Ramiojo ir Indijos vandenynų žemynų ir salų kontūrus, išskyrus Antarktidą. Tačiau jų padėtis buvo nustatyta labai netiksliai, o daugumos to meto žemėlapių naudoti buvo beveik neįmanoma. Šiuo atžvilgiu daugelis salų ir salynų, pavyzdžiui, Ramusis vandenynas, po atradimo buvo "pamesti" daugelį metų.

Tik 1750 m., remiantis patobulintu „kvadrantu“, buvo sukurtas naujas „sekstanto“ įrenginys, kuris pirmą kartą leido iš laivo lentos nustatyti platumos laipsnį. Ilguma, nesant galimybės tiksliai nustatyti laiką jūros sąlygomis, iš viso nebuvo nustatyta. Tikslus švytuoklinis laikrodis, kurį 1657 m. išrado Christianas Huygensas, jūroje buvo nepatikimas. 1707 m. dėl pagrindinės navigatoriaus klaidos nustatant ilgumą anglų laivynas pateko į Scilly salų uolas, dėl kurių be reikalo žuvo daug anglų jūreivių. Tik po to, 1714 m., Anglijos parlamentas tikslaus jūrinio laikrodžio išradėjui paskelbė 20 tūkstančių svarų sterlingų prizą. Jų tikslumo kriterijus buvo sąlyga, kad skrydžio iš Anglijos į Vakarų Indiją ir atgal metu kurso paklaida neviršytų dviejų minučių.

1729 m. Parlamento komisijai buvo pasiūlytas pirmasis tokio laikrodžio pavyzdys, pagamintas anglų meistro Johno Harrisono ir išlaikęs plaukimo tikslumo testą į Lisaboną. Prireikė dar trisdešimties metų, kol pirmojo „chronometro“ autorius ištobulino savo protą. Ketvirtasis Garrisono laikrodžio modelis, kurį jis pasiūlė 1761 m. Didžiosios Britanijos vyriausybei priklausančiame Ilgumų biure, atsiliko mažiau nei dviem minutėmis skrydžiui į Jamaiką ir atgal, o skrendant į Barbadosą ir atgal (156 dienas). tik 15 sekundžių. Po to ginčuose ir teismuose prabėgo beveik penkiolika metų, per kuriuos Johnas Garrisonas apgynė savo autorių teises į išradimą. Galiausiai, 1775 m., aštuoniasdešimt dvejų metų vargšas kolega išradėjas vis dėlto gavo prizą, po kurio jis mirė po metų. Genijų likimas, kaip matome, visais laikais nebuvo lengvas.

Taigi XVIII–XIX amžių sandūroje jūrų mokslas pagaliau gavo laikrodį, kuris, nepaisant to, kad buvo aukštas, nuolat rodė. tikslus laikas reikalinga geografinei ilgumai išmatuoti. Po to prasidėjo tikslus atvirų žemių „pririšimas“ prie žemėlapio, kuris leido nustatyti tikrąsias atskirų Pasaulio vandenyno dalių ribas ir dydžius.

2 puslapis iš 2

Taigi ar portolanuose esanti informacija buvo patikima? Manau, kad tai priklausė nuo jiems skirtų užduočių. „Vietiniams“ taikomiesiems uždaviniams spręsti – patekti iš taško A į tašką B – jie visai tiko. Navigacija Viduržemio jūroje buvo gana gerai suprantama, nes ją nuolat palaikė pagrindinės pilotų mokyklos, tokios kaip genujiečiai, venecijiečiai ar lagosai. Viso pasaulio žinioms portolanai buvo visiškai netinkami, labiau glumino tyrinėtojus nei padėjo jiems.

Tik nuo XIII amžiaus pabaigos pirmieji vandenynų navigacijos bandymai, taip pat platesnis kompaso panaudojimas atskleidė poreikį plokščiame popieriaus lape realiai atvaizduoti pakrantės reljefą, nurodantį vėjus ir pagrindinės koordinatės.

Po XIV amžiaus portolanus dažnai lydi grubūs Viduržemio jūros pakrantės ir Vakarų Europos Atlanto vandenyno pakrančių kontūriniai brėžiniai. Palaipsniui laivai, išvykstantys į vandenyno keliones, pradedami įtraukti į tikslesnių portolanų ir brėžinių sudarymo darbus.

Kažkur XV amžiaus pradžioje, tikra navigacijos diagramos. Juose jau pateikiamas visas pilotui reikalingos informacijos rinkinys: nurodomas pakrantės reljefas, atstumų sąrašas, platumos ir ilgumos nuorodos, orientyrai, uostų ir vietinių gyventojų pavadinimai, vėjai, srovės ir jūros gylis.

Žemėlapis – senolių įgytų matematinių žinių, vis tikslesnių astronomijos žinių ir tūkstantmečių plaukimo iš uosto į uostą patirties tęsėjas, tampa vienu iš pagrindinių pradininkų mokslinės minties vaisių: nuo dabar ilgų kelionių metu privaloma parengti ataskaitas, reikalingas visapusiškam žinių apie pasaulį parodymui. Be to, pirmasis laivo rąstai! Žinoma, kelionės jūra buvo aprašytos anksčiau, tačiau dabar tai tampa įprastas reiškinys. Jis pirmasis įvedė privalomą žurnalą savo karavelių kapitonams. Kapitonai turėjo kasdien įrašyti informaciją apie pakrantę, nurodydami koordinates - tai labai naudinga norint sudaryti patikimus žemėlapius.

Nepaisant noro išsiaiškinti ir patikrinti, kas sujaudino žymiausius kartografus (1457 m. Fra Mauro tvirtino, kad negali sutalpinti visos informacijos, kurią pavyko surinkti į savo žemėlapį), fantazijos, legendos, grožinė literatūra bet kokį kartografinį kūrinį apgaubė savotiškai. „tautosakos“ aureolė : daugumoje žemėlapių, datuojamų iki XVII amžiaus, matome, kaip vietoje mažai žinomų ar nepakankamai ištirtų regionų atsiranda įvairių pabaisų vaizdai, paimti iš senovės ir ankstyvosios krikščionių mitologijos.

Gana dažnai kompiliatorius, aprašydamas atokių kampelių gyventojus, griebdavosi spėlionių. Sritys, kurios buvo tyrinėtos ir pateko į Europos karalių valdžią, buvo pažymėtos herbais ir vėliavomis. Tačiau nuostabiai nudažytos didžiulės vėjo rožės negalėtų būti naudingos, jei jos būtų neteisingai orientuotos arba pažymėtos klaidingomis „deimantų“ linijomis (primityvi orientacijos sistema, buvusi prieš meridianų ir paralelių sistemą). Neretai kartografo darbas tapdavo tikru meno kūriniu. Karalių kiemuose į planisferas buvo žiūrima kaip į drobes, už jų spėliojami į tolimas keliones leidžiantys šturmanai, šiurpuliukai keldavo pabaisas, žavėjo nukeliauti atstumai ir intriguojantys pavadinimai. Prireikė daug laiko, kol paprotys daryti žemėlapį dekoratyvinį užleido vietą tikrai naudingai kartografijai, neturinčiai jokios fantastikos.

Tai paaiškina didžiųjų šturmanų netikėjimą, ir visų pirma Kristupas Kolumbas, priklausė dekoruotiems XV a. Dauguma jūreivių, norėdami naršyti po didžiulius vandenyno plotus, mėgo pasikliauti žiniomis apie vėjus, dugno topografiją, sroves ir dangaus sferos stebėjimus arba sekti žuvų būrių ar paukščių pulkų judėjimą.

Neabejotina, kad būtent XV amžiuje portugalų navigatorių, vėliau Kolumbo kelionės ir galiausiai Magelano kelionės aplink pasaulį 1522 m. dėka žmonija galėjo praktiškai išbandyti senovės graikų skaičiavimus. ir idėjos apie Žemės sferiškumą. Daugelis navigatorių dabar praktiškai gavo specifinių žinių, liudijančių apie mūsų planetos sferiškumą. Kreiva horizonto linija, žvaigždžių santykinių aukščių poslinkis, temperatūros kilimas artėjant prie pusiaujo, žvaigždynų kaita pietiniame pusrutulyje – visa tai padarė akivaizdžią tiesą, prieštaraujančią krikščioniškoms dogmoms: Žemė yra kamuolys! Liko tik išmatuoti atstumus, kuriuos reikėjo įveikti atviroje jūroje, kad pasiektų Indiją, pietų kryptimi, kaip tai padarė portugalai 1498 m., arba vakarų kryptimi, kaip atrodė Kolumbui, kai 1492 m. susidūrė su neįveikiama kliūtimi savo kelyje abiejų Amerikos akivaizdoje.

Kolumbas buvo gerai susipažinęs su to meto kosmografine literatūra. Jo brolis buvo kartografas Lisabonoje, o jis pats bandė sukurti gaublį, remdamasis turimais atlasais, šiuolaikiniais ir senovės traktatais apie kosmografiją. Tiesa, jis, vadovaudamasis savo Imago Mundi (1410), padarė grubią klaidą įvertindamas atstumą tarp Portugalijos ir Azijos, neįvertindamas jo (yra hipotezė, kad tai padarė tyčia). Tačiau jis paisė tokių iškilių kartografų kaip (tikėję jūros keliu į vakarus), (būsimasis popiežius Pijus II) ir (vėliau gana tikslaus gaublio autorius) patarimus.

Nuo 1435 m. portugalų ir italų jūreiviai įprato plaukti toliau nuo Afrikos pakrantės, kad išvengtų pavojingų zonų ir permainingų vėjų. Pakrantės zona, pilna rifų ir seklumų, iš tiesų kėlė akivaizdų laivo sudužimo pavojų.

Tačiau toks didelis atstumas nuo kranto, kad jis netenkama akių, suponuoja galimybę plaukioti atviroje jūroje lygioje, vienodoje erdvėje be švyturių, ribojama tik horizonto linijos. O XV amžiaus jūreiviams trūko teorinių matematikos ir geometrijos žinių, reikalingų tiksliai nustatyti jų buvimo vietą. Kalbant apie matavimo priemones, su jais buvo dar blogiau. Iki XVI ir XVII amžių nė vienas iš jų nebuvo tikrai geras tuo, ką darė. Žemėlapiai, nors ir nuolat atnaujinami, turėjo didelių spragų.

Norint įvertinti nepaprastą jūreivių, tyrinėjusių artimąjį, o paskui tolimąjį Atlantą, drąsą, reikia prisiminti, kokiomis apgailėtinomis priemonėmis jie turėjo nustatyti savo vietą atviroje jūroje. Sąrašas bus trumpas: XV amžiaus jūreiviai, tarp jų ir Kristupas Kolumbas, neturėjo praktiškai nieko, kas padėtų išspręsti tris pagrindines bet kurio į ilgą kelionę vykstančio šturmano uždavinius: laikytis kurso, išmatuoti nuvažiuotą atstumą, tiksliai žinoti. jų dabartinė vieta.

XV amžiaus jūreivis turėjo tik primityvų kompasą (įvairiais variantais), neapdorotą smėlio laikrodį, klaidų žemėlapius, apytiksles šviesuolių deklinacijos lenteles ir daugeliu atvejų klaidingas idėjas apie Žemės dydį ir formą! Tais laikais bet kokia ekspedicija per vandenyną tapdavo pavojingu nuotykiu, dažnai lemtingu.

1569 metais Merkatorius sukūrė pirmąjį žemėlapį konformali cilindrinė projekcija, ir olandai Luca Wagener pradėtas naudoti atlasas. Tai buvo didelis žingsnis navigacijos ir kartografijos moksle, nes net ir šiandien, dvidešimt pirmame amžiuje, šiuolaikiniai jūriniai žemėlapiai sudaromi atlasuose ir daromi Mercator projekcijoje!

1530 m. olandų astronomas Gemma Frisia(1508-1555) savo darbe „Astronominės kosmografijos principai“ pasiūlė ilgumos nustatymo chronometru metodą, tačiau dėl pakankamai tikslių ir kompaktiškų laikrodžių trūkumo šis metodas ilgą laiką liko grynai teorinis. Šis metodas buvo pavadintas chronometrinis. Kodėl metodas liko teorinis, nes laikrodis atsirado daug anksčiau?

Faktas yra tas, kad tais laikais laikrodžiai retai galėjo eiti be sustojimo dienos metu, o jų tikslumas neviršydavo 12–15 minučių per dieną. O to meto laikrodžių mechanizmai nebuvo pritaikyti dirbti jūros riedėjimo, didelės drėgmės ir staigių temperatūros pokyčių sąlygomis. Žinoma, be mechaninių, jūrinėje praktikoje ilgą laiką buvo naudojami smėlio ir saulės laikrodžiai, tačiau saulės laikrodžio tikslumas, smėlio laikrodžio vyniojimo laikas buvo visiškai nepakankamas chronometriniam ilgumos nustatymo metodui įgyvendinti.

Šiandien manoma, kad pirmąjį tikslų laikrodį 1735 metais surinko anglas Džonas Harisonas(1693-1776). Jų tikslumas buvo 4-6 sekundės per dieną! Tuo metu tai buvo tiesiog fantastiškas tikslumas! Ir dar daugiau – laikrodis buvo pritaikytas kelionėms jūra!

Protėviai naiviai tikėjo, kad Žemė sukasi tolygiai, mėnulio lentelės buvo netikslios, kvadrantai ir astrolabijos įvedė savo klaidą, todėl galutinės koordinačių skaičiavimo paklaidos siekė iki 2,5 laipsnio, o tai yra apie 150 jūrmylių, t.y., beveik 250 km!

1731 metais anglų optikas patobulino astrolabiją. Naujasis įrenginys, vadinamas oktantas, leido išspręsti platumos matavimo judančiame laive problemą, nes dabar du veidrodžiai leido vienu metu matyti tiek horizonto liniją, tiek saulę. Tačiau oktantas nesulaukė astrolabijos šlovės: metais anksčiau Hadley sukūrė sekstantas- prietaisas, leidžiantis labai tiksliai išmatuoti laivo padėtį.

Pagrindinis sekstanto įtaisas, ty prietaisas, kuris naudoja dvigubo objekto atspindžio veidrodžiuose principą, buvo sukurtas dar m. Niutonas, bet buvo užmirštas ir tik 1730 m. buvo iš naujo išradęs Hadley nepriklausomai nuo Niutono.

Jūrinį sekstantą sudaro du veidrodžiai: rodyklės veidrodis ir stacionarus permatomas horizonto veidrodis. Šviestuvo (žvaigždės ar planetos) šviesa krenta ant kilnojamojo veidrodžio, atsispindi horizonto veidrodyje, kuriame vienu metu matosi ir šviesulys, ir horizontas. Nukreipto veidrodžio pasvirimo kampas yra šviestuvo aukštis.

Kadangi ši svetainė yra apie istoriją, o ne apie navigaciją, nesileisiu į detales ir įvairių navigacijos prietaisų ypatybes, tačiau noriu pasakyti keletą žodžių apie dar du instrumentus. Tai yra lot () ir lag ().

Baigdamas norėčiau trumpai pakalbėti apie kai kurias istorines Rusijos navigacijos raidos istorijos datas.

Tūkstantis septyni šimtai pirmieji metai yra bene pati reikšmingiausia data vidaus navigacijoje, nes šiais metais imperatorius Petras I išleido dekretą dėl „Matematinių ir navigacinių, tai yra jūrinių gudrių mokymosi mokslų“ įsteigimo.“ Pirmosios vidaus navigacijos mokyklos gimimo metai.

Po dvejų metų, 1703 m., šios mokyklos mokytojas parengė Aritmetikos vadovėlį. Trečioji knygos dalis pavadinta „Apskritai apie žemiškąją dimensiją ir netgi priklauso navigacijai“.

1715 m. vyresniosios mokyklos klasės buvo pertvarkytos į Jūrų akademiją.

1725-ieji yra Sankt Peterburgo mokslų akademijos gimimo metai, kur dėstė tokie mokslo šviesuoliai kaip Michailas Lomonosovas(1711-1765). Pavyzdžiui, Eulerio astronominiai stebėjimai ir matematinis planetų judėjimo aprašymas sudarė didelio tikslumo Mėnulio lentelių, skirtų ilgumai nustatyti, pagrindą. Bernoulli hidrodinaminiai tyrimai leido sukurti tobulus rąstus, kad būtų galima tiksliai išmatuoti laivo greitį. Lomonosovo darbai buvo susiję su daugybės naujų navigacinių prietaisų kūrimu, kurie buvo ir šiandien naudojamų instrumentų prototipai: kurso braižytuvai, registratoriai, rąstai, posvyrio matuokliai, barometrai, žiūronai...

Geografinės ilgumos nustatymas senovėje.
Arba kodėl paroje yra 24 valandos?
Bet iš tikrųjų, kodėl paroje yra 24 valandos, o ne 20 ar 30? Na, tai galėjo būti 25, kad būtų patogiau skaičiuoti. Yra daug diskusijų ir paaiškinimų apie tai. Čia yra kita versija.
Pradėkime nuo konkrečių klausimų. Kas, taip, taip tiksliai turėjo padalinti dieną į tokius mažus ir lygius segmentus beveik priešistoriniais laikais? Ar nepakako dienos padalijimo į dieną ir naktį ar detalesnio dienos padalijimo į dieną, vakarą, naktį ir rytą? Visiems užteko. Rusų kalboje taip pat yra vidurnakčio, vidurnakčio, ankstyvo ryto, aušros, saulėlydžio, vidurdienio sąvokos, kurios dar labiau išplėtė paros laiko skirstymą į mažesnius laiko periodus. Panašus dienos skirstymas į mažesnius paros laiko segmentus, nors ir skirtingą trukmę, egzistuoja beveik visose kalbose ir tarp visų tautų. Pavyzdžiui, įsimylėjėliai, susitarę dėl susitikimo, tais laikais jau gana tiksliai žinojo, kada atvykti į susitikimą ir kiek maksimaliai teks tikėtis pavėluoto partnerio. Atsakymas gana paprastas, dieną į 24 valandas suskirstė tie, kuriems to reikėjo dėl profesinių priežasčių. Ir tik daug vėliau šis profesinis dienos skirstymas tapo įprastas ir pažįstamas likusiems gyventojams.
Taigi, kas tie profesionalai, padaliję dieną į 24 valandas? Tai jūreiviai nuo seniausių laikų. Būtent jie sugalvojo dieną padalyti į 24 valandas, bet eilės tvarka. Norint nustatyti jų buvimo vietą, jūreivius reikėjo pririšti prie kažkokių pasaulinių erdvės ir laiko orientyrų. Visi žino, kad Žemės planeta atrodo kaip rutulys. Šis rutulys sukasi aplink savo ašį ir vis tiek juda aplink Saulę. Žemė kartą per dieną apsisuka aplink savo ašį, o per metus – aplink Saulę. Jei tai labai supaprastinta, tada manysime, kad Saulė „kabo“ griežtai virš pusiaujo, o Žemės ašis (arba ašigaliai) yra stačiu kampu į Žemės ir Saulės liniją. Dar senovėje buvo pastebėta, kad šiaurinis Žemės ašigalis (arba ašis) žiūri į Šiaurinę žvaigždę Mažosios Ursos žvaigždyne, o pietinis ašigalis nukreiptas į Pietų kryžiaus žvaigždyną. Patogumo dėlei Žemės rutulys buvo padalintas į šiaurinį ir pietinį. Naktį šiauriniame pusrutulyje Šiaurinę žvaigždę galima nustatyti pagal Šiaurinę žvaigždę, o pietų pusrutulyje pietus randama pagal Pietų kryžiaus žvaigždyną. Stovėdami veidu į šiaurę, galite nustatyti, kur bus kiti pagrindiniai taškai. Už nugaros bus Pietūs, dešinysis petys bus nukreiptas į Rytus, kairysis petys – į Vakarus. Seniausias navigacijos įrenginys buvo magnetinis kompasas. Su kompasu bet kuriuo paros metu ir bet kokiu oru galite nustatyti pagrindines kryptis.
Sausumoje keliautojas, pavyzdžiui, išvykęs į Vakarus, žino, kad turi grįžti persikeldamas į Rytus. Jūroje jūreivis iš kokios nors salos gali plaukti į tuos pačius Vakarus, bet vėjai, srovės ir kiti faktoriai jį nuneš nežinia kur, o jei salos nesimato, tai į kurią pusę nukreipti savo laivą atgal į tą pačią salą? Čia žinių tik apie pagrindinius taškus nebeužtenka. Yra tik viena teisinga kryptis, visos kitos šalys nuves jūreivį nuo gimtosios salos.
Grįžkime prie supaprastinto Žemės-Saulės modelio. Žemėje yra labai patogi vieta, tai yra pusiaujas. Ties pusiauju Saulė vidurdienį, esanti Zenite (aukščiausiame taške), turėtų šviesti tiesiai virš galvos, o jei eisite nuo pusiaujo į šiaurinę pusę, tai Saulė jau švies iš pietų. Jei eini į pietinę pusę, tai Saulė švies iš šiaurinės pusės. Išėjus iš pusiaujo, pakanka tiesiog nustatyti, kuria kryptimi eiti, kad grįžtume į pusiaujo liniją. Mūsų modelyje taip pat galite pamatyti, kad judant iš pusiaujo, pavyzdžiui, į Šiaurės ašigalį, Saulė palaipsniui pasislinks iš Zenito į pietus ir ašigalyje švies pačiame horizonto pakraštyje. Stovint prie stulpo matosi, kad Saulė nenusileidžia už horizonto, juda aukščiau paties horizonto, švies visą dieną ir naktį.
Beje, žinant, kokiu kampu į horizontą Saulė buvo Zenite virš gimtosios salos (vakar, užvakar), galima gana tiksliai nustatyti į pietus ar šiaurę, ar kelionės metu laivas buvo nuneštas. Atitinkamai, jei Saulė vidurdienį pakilo aukščiau nei virš gimtosios salos, tada sala yra kažkur pietuose. Jei Saulė yra žemiau, nei turėtų būti, tada sala yra kažkur šiaurėje.
Čia reikia pateikti paaiškinimą ir papildymą. Pabandykime pažiūrėti, kaip keičiasi šešėlio nuo Saulės ilgis per dieną. Norėdami tai padaryti, ant lygaus ploto įsmeigsime lazdelę į žemę ir pažymėsime šešėlio galą nuo pagaliuko arčiau vidurdienio. Pavyzdžiui, maži kaiščiai. Geriau pradėti žymėti šešėlio ilgį ne vėliau kaip pusę vienuolikos. Trumpiausias šešėlis nuo pagaliuko rodys tikrą vidurdienį. Atlikę šį eksperimentą pamatysite, kad tikrasis (arba astronominis) vidurdienis tam tikroje vietovėje visiškai nesutampa su vidurdieniu pagal laikrodį arba dvylika popietės vietos laiku. Tuo pačiu metu jūs sužinosite Saulės pakilimo virš horizonto kampą jūsų vietovėje Tiesa, tik jūsų vietovėje Vidurdienis. Galima išmatuoti kaiščių įžeminimo kampą. Tai bus jūsų srities platumos kampas. Dabar nubrėžkime apskritimą ir pažymėkime ant apskritimo pusiaują. Tada padalijame apskritimą nuo pusiaujo iki ašigalių 90 laipsnių kampu nuo apskritimo centro. Ant apskritimo dėkime žymes 10-15 laipsnių žingsniais. Kur nulis laipsnis bus pusiaujas, o 90 laipsnių – Šiaurės arba Pietų ašigalis. Tuo pačiu metu pažymėkite savo srities platumos kampą ir pamatysite, kur esate Žemės rutulio modelyje. Didžiausia platuma yra ties pusiauju. Likusios platumos lygiagrečiomis tiesėmis juosia visą Žemės rutulį, todėl platumos dar vadinamos paralelėmis. Tarsi visą rutulį supjaustytumėte griežinėliais, kurių skersmuo palaipsniui mažėja. Žinodami savo platumą, galite nuvykti į salos platumą ar lygiagretę, tačiau tada iškyla nauja problema, kur plaukti į rytus ar vakarus, kad rastumėte salą. Norėdami tai padaryti, taip pat turite žinoti salos ilgumą.
Kas yra Ilguma? Įsivaizduokite nuluptą apelsiną. Šios oranžinės spalvos skiltelės nuo vieno ašigalio per pusiaują iki kito ašigalio bus ilgumos arba meridianų linijos. Visa planeta yra padalinta į 360 laipsnių aplink pusiaujo perimetrą. Yra nulinė ilguma arba nulinis dienovidinis, Grinvičas. Nuo nulinio dienovidinio ilguma eina į Vakarus, tai bus vakarų ilgumos, ir į rytus. Ten atitinkamai bus rytų ilgumos. Didžiausia ilguma tiek rytuose, tiek vakaruose bus 360:2 = 180 laipsnių. 180 ilgumos laipsnių atgalinis skaičiavimas prasideda nuo visko gaublys. 180 ilgumos prasideda nauja diena arba nauja diena. Tačiau ilgumos skaičiuojamos nuo nulinio dienovidinio. Ir kai jie nustato kokio nors planetos taško vietą, jie sako: tiek pietų (arba šiaurės) platumos laipsnių. Tai reiškia į pietus arba šiaurę nuo pusiaujo. Ir tiek laipsnių rytų (arba vakarų) ilgumos. Atitinkamai, į rytus arba vakarus nuo Grinvičo dienovidinio. Skirdami jie gali nurodyti tokią ir tokią paralelę ir tokį bei tokį dienovidinį, kuris yra vienas ir tas pats. Bet visada pirmiausia nurodoma platuma (lygiagreti), o tik tada nurodoma ilguma (dienovidinis). Pavyzdžiui:
Maskvos koordinatės Platuma: 55°45;07; n.l. Ilguma: 37°36;56; o.d. Aukštis virš jūros lygio: 144 m
Mano Kazanės platumos koordinatės: 55°47;19; n.l.
Ilguma: 49°07;19; o.d.
Aukštis virš jūros lygio: 61 m
Paryžiaus koordinatės 48° 51' 12" (48° 51' 20) šiaurės platumos
2° 20' 55" (2° 20' 92) rytai
Aukštis virš jūros lygio 40; 60 m
Jei 360 laipsnių padalysite iš 24 valandų, tai yra laikas, kai Žemė sukasi per vieną dieną, gausite 15 laipsnių per valandą. Žinodami ilgumą tam tikrame planetos taške, galite nustatyti laiko atsilikimą arba pažangą nuo nulinio dienovidinio. Ir atvirkščiai, žinodami laiko skirtumą nuo nulinio meridiano laiko, galite nustatyti vietinę ilgumą. Pavyzdžiui, kaip tai daroma šiandien?
Įjungiame imtuvą ir pagal garso signalą patikriname savo laikrodį pagal visuotinį laiką. Imtuvas skamba vietos sostinės laiko signalus. Rusijoje tai yra Maskva. Maskvos laikas (MSK) nuo pasaulinio laiko (Grinvičo laikas) skiriasi 2 valandomis. Tada pagal visuotinį laiką ir astronominį vidurdienį konkrečioje mūsų vietos vietoje nustatome laiko skirtumą ir pagal šį skirtumą nustatome savo vietos ilgumą. Kaip prisimenate, platumą galima nustatyti vietoje, todėl gauname savo vietos koordinates. Taip pat koordinates galite nustatyti naudodami navigatorius. Aš nesiginčiju, kad tai greičiau ir lengviau. Bet ne taip tiksliai. Įprasto imtuvo pagalba koordinatės nustatomos iki 20 centimetrų tikslumu.
Istorinių atradimų amžiuje (tai XV–XIX a.) nebuvo radijo aparatų, navigatorių ir net transliacijų. Laivai išplaukė ilgus metus be jokio ryšio su savo viršininkais. Norėdami nustatyti tikslų laiką, navigatoriai su savimi nešė visą krūvą labai tikslių Chronometer laikrodžių. Natūralu, kad net ir tiksliausi laikrodžiai gali šiek tiek skubėti ar atsilikti, todėl iš karto reikėjo kelių chronometrų, kad būtų galima apskaičiuoti daugiau ar mažiau tikslų laiką pagal aritmetinį vidurkį, o tada buvo galima nubrėžti gana tikslias atviros koordinates. žemes ir sužinoti savo vietą.
Aukščiau yra nedidelis neatitikimas. Kodėl niekas anksčiau niekur nedingo? Ta prasme, kad kol nepatvirtino 24 valandas per parą, Pasaulio laikas, nulinis arba Grinvičo meridianas, neišrado didelio tikslumo laikrodžių ir pakankamai patikimų, tinkamų plaukioti laivų, plaukiojo tik pakrantėmis „atsižvelgiant į Žemės matomumą“ ir toliau nei „iki kelių vandenyje“ vandenynuose esančių salų gyventojai nepasitraukė iš jūsų salos? Tada kaip šie salos gyventojai pateko į savo salas ir kaip žvejai jų laivuose grįžo į savo salas? Be to, dar prieš išrandant visas aukščiau aprašytas naujoves, jau buvo detalūs žemėlapiai planetos su žemynais ir salomis, net ir tomis, kurios buvo atrastos daug vėliau nei chronometrų ir visuotinio laiko išradimas. Skamba neįtikėtinai, bet taip buvo. Tai reiškia, kad dar prieš tai buvo keletas patikimų koordinačių nustatymo būdų be dabartinių mokslininkų pasakojimų „Apie pakrančių laivybą tolimojo laivybai“. Reikia pavyzdžių? Taip, bet ką.
Pomorai iš Rusijos šiaurės per Baltąją jūrą pateko į Špicbergeno salyno salas. O iš ten žemyno nesimato, bet tai nesutrukdė pomorams grįžti. Okeanijos salose vietiniai žvejai savo trapiais pirogais galėjo ištisas savaites plaukti į norimą salą ir tokiu pat būdu grįžti pas savo šeimą. Tačiau protingi mokslininkai kaip tolimųjų laikų navigatoriaus modelį vadina tam tikrą šturmaną Odisėją, kuris 25 metus klajojo po Viduržemio jūrą, kol rado savo gimtąją salą. Per tą laiką Odisėjas paseno, žmona beveik ištekėjo, sūnus užaugo... Taip garsusis herojus skubėjo grįžti namo iš karo kaimyninėje saloje. Įdomu tai, kad į tą karą akimirksniu susirinko sąjungininkai iš viso Viduržemio jūros, dvidešimt penkerius metus niekas nevėlavo į suplanuotą mūšį dėl kelio nežinojimo. Tikriausiai Odisėjo bendražygiai ir jis pats prarado atmintį kare, todėl taip ilgai grįžo.
Yra versija, kad senovės navigatoriai kažkaip navigavo pagal žvaigždes. Versija graži, bet niekas nežino, kaip konkrečiai jie buvo vadovaujami. Pagal mano versiją, senovės navigatoriai vadovavosi mėnuliu. Yra žinoma, kad Mėnulis vieną kartą apsisuka aplink Žemę per 28 dienas. Todėl per dieną Mėnulis praeina 360 laipsnių: 28 = 12,857 laipsnių. Dabar padalijame 12,857 laipsnius iš mėnulio dydžio (0,53) ir gauname 24,258 mėnulio skersmenis. Tai yra tos pačios 24 valandos arba laiko tarpas, kurį Mėnulis per dieną pralekia dangumi. Žvaigždės danguje taip pat juda link Mėnulio 30 laipsnių per mėnesį greičiu, tačiau į šį judėjimą galima atsižvelgti ir rasti Mėnulio orientyrą, kur šis Mėnulis turėtų būti rytoj ar po savaitės, mėnesio . Ilgumos nustatymo pagal Mėnulį esmė yra tokia: erdvėje fiksuotoje vietoje Mėnulis kitą dieną tuo pačiu metu pasislinks 24 skersmenimis. Jei per dieną pajudėsime 1000 kilometrų į rytus (arba į vakarus), tai Mėnulis atitinkamai nepasieks vieno skersmens (arba peržengs papildomą skersmenį), ką nesunku pastebėti. net ir kitoje pusėje. planeta. Kuo arčiau poliarinių sričių, tuo tikslesni bus matavimai. Šiaurės pakrantės gyventojai turėjo savadarbį prietaisą „saulės kompasas Matka“, todėl naudodamiesi šiuo prietaisu pakrančių gyventojai galėjo nesunkiai nustatyti platumą ir ilgumą. Taip pat kurti išsamius žemėlapius ir pakrantes bei salas. Yra teiginių, kad Rusijos pomorai Tolimųjų Rytų pakrantėje ir Rytų Sibiro žemėse gyveno dar prieš Kristaus gimimą. Tai yra, jie pasiekė Ramųjį vandenyną Šiaurės jūros keliu ir žinojo, kaip grįžti sausuma.
Nežinau, kokiais naminiais instrumentais ar net, galbūt, tiesiog ant pirštų, Okeanijos gyventojai nustatė platumą ir ilgumą, bet vargu ar tai buvo labai sudėtinga ir abstrakti. Tai buvo pagrindinis dalykas!
Bet kuri techninė problema turi daugybę sprendimų. Jums tereikia rasti pelningiausią ar paprastą.
Būčiau labai dėkingas, jei mano samprotavimus dėl ilgumos Mėnulyje apskaičiavimo ir praktiškai pritaikytų astronomijos profesionalai ar kiti specialistai, susipažinę su astronominių kūnų judėjimo fizika. Pažadu bendradarbiauti.