Полезные воображаемые линии

ОТ НАШЕГО КОРРЕСПОНДЕНТА В ВЕЛИКОБРИТАНИИ

ВЗГЛЯНИ на карту мира или глобус. Заметил ли ты нанесенную по всей их поверхности сетку из вертикальных и горизонтальных линий? Ты, безусловно, быстро определил, что одна из них, которая тянется по горизонтали посредине карты,— это экватор. А что можно сказать о других линиях? Что представляют собой они?

Это так называемые линии широты и долготы. Линии широты, или параллели, на твоей карте расположены горизонтально, объединяя точки земной поверхности, которые одинаково удалены от экватора. С другой стороны, линии долготы, или меридианы, тянутся с севера на юг от одного полюса до другого. Вот, пожалуй, и все, что ты помнишь из школьных уроков географии. Но для чего нужна сеть этих линий? Как ею пользоваться? И как она появилась?

Как определить свое местонахождение

Эта сеть пересекающихся линий широты и долготы позволяет точно определить местонахождение любой точки на земной поверхности с помощью двух величин, называемых координатами. Например, ты можешь найти на карте город Нью-Йорк с обозначением 40°42ʹ северной широты и 74°00ʹ западной долготы; это означает, что город расположен на 40 градусов 42 минуты севернее экватора и 74 градуса западнее принятого по международному соглашению начального меридиана, то есть линии, проходящей через Гринвич — городской округ Лондона в Англииa. Если к этим координатам добавить еще секунды, то можно определить даже местонахождение зданий в пределах данного города. Например, здание муниципалитета города Нью-Йорка расположено в 40°42ʹ45ʺ северной широты и 74°00ʹ23ʺ западной долготы.

По этим линиям также вычисляют расстояния. Например, морская миля равна длине дуги меридиана в одну минуту. Поскольку полюс находится от экватора на широте 90 градусов, или 5 400 минут (90 × 60 = 5 400), то одна морская миля составляет 1/5 400 расстояния от полюса до экватора. Таким образом, средняя морская миля равна 1,8532 километра.

Возможность точно определять местонахождение любой точки, бесспорно, приносит неоценимую пользу, и особенно для мореплавателей. Однако, чтобы использовать такую систему, она должна иметь определенные точки отсчета. Логично, что экватор был выбран в качестве основной линии, от которой измеряются широты. Но почему Гринвич был избран местом расположения начального меридиана и исходной точкой для измерения восточной и западной долготы? И вообще, как у людей возникла идея использовать эти воображаемые линии на своих картах?

Как появились эти линии

Уже во II веке до н. э. греческий астроном Гиппарх использовал идею определять местонахождение точек на земной поверхности с помощью воображаемых линий. Он выбрал линию, проходящую через греческий остров Родос, в качестве определяющей, от которой и вычислял положения каких-либо точек на востоке и западе. Греческого астронома второго века Клавдия Птолемея принято считать первым, кто изобрел систему, подобную той, что используется в наши дни. Линии широт он расположил параллельно экватору. А в качестве исходного меридиана для отсчета долготы он избрал линию, проходящую через западную границу «мира», которая в его дни заканчивалась на островах Счастья, позднее названных Канарскими островами.

Всемирное соглашение о том, какую же линию избрать исходной для измерения западной и восточной долготы, не было достигнуто вплоть до 1884 года. В том году в столице США, в Вашингтоне, собралась Международная меридиональная конференция, на которой присутствовал 41 делегат из 25 стран. Поскольку на начальном меридиане необходимо было производить астрономические наблюдения, то делегаты отдали предпочтение линии, которая проходила через хорошо оснащенную обсерваторию. Подавляющим большинством голосов был выбран меридиан, который проходит в Англии через Гринвич.

Путешествие и часовые пояса

Гринвич не случайно был выбран местом, где проходит начальный меридиан. С XVIII века капитаны кораблей, отплывающих из оживленного Лондонского порта, замечали, что если они брали курс на запад через Атлантику, то солнце с каждым днем все позднее достигало своего зенита. Они знали, что земля делает оборот в 360 градусов каждые 24 часа, а временна́я разница в один час равна 15 градусам долготы от Гринвича. Таким образом, пользуясь хронометрами, установленными по главным часам в Гринвичской обсерватории, они могли вычислять свое местоположение в открытом море, просто наблюдая разницу между гринвичским и их местным временем. К примеру, если они находились в районе, где солнце достигло зенита в 3.30 после полудня по гринвичскому времени (12.00 по местному времени), то простым вычислением они могли определить, что их местоположение было на 52,5 градуса (15 × 3,5) западнее Гринвича, то есть рядом с восточным побережьем Ньюфаундленда, при условии, что они оставались на одной и той же широте.

Если задача состояла в том, чтобы оставаться на одной и той же широте, или осуществить параллельное плавание, то она решалась просто. На протяжении столетий моряки в Северном полушарии наблюдали, что Полярная звезда, казалось, фактически не меняла своего положения по сравнению с небесным движением большинства других звезд. Измеряя высоту, на которой эта звезда располагалась над горизонтом, они стали примерно определять, насколько далеко отклонились на север или юг. Находясь в открытом море, они знали, что плывут прямо на восток или на запад, пока звезда оставалась на одной и той же высоте.

Выбор Гринвича в качестве точки отсчета оказался полезным для Англии и в других отношениях. После того как появились железные дороги и люди начали путешествовать на поездах, по всей стране нужно было ввести единое время. Какое же разочарование ожидало путешественника, который, прибыв на железнодорожную станцию города Эксетер, чтобы успеть на поезд, отправляющийся в 11.33, обнаруживал, что его поезд ушел примерно 14 минут назад! В чем же было дело? Просто он пользовался местным временем, принятым в городе Эксетер, а на железной дороге использовали лондонское время. Принятие повсюду среднего времени по Гринвичу положило конец подобным недоразумениям.

А в Соединенных Штатах Америки существовали еще более серьезные проблемы. Различные железные дороги придерживались разного времени. Эта ситуация привела к тому, что в 1883 году была принята Генеральная временна́я конвенция для железных дорог. Было принято разделить всю территорию Соединенных Штатов на четыре часовых пояса, каждый с интервалом примерно в 15 градусов долготы, или в один час. Все города в пределах одной зоны придерживались единого времени.

В конечном итоге этот порядок деления на зоны завоевал всемирное признание. Весь земной шар был разделен на 24 часовых пояса. Центром этой системы стала зона с номером 0, которая продолжается на 7 1/2 градуса с каждой стороны от гринвичского меридиана. Когда путешествовали на восток, то, проезжая каждую зону, нужно было устанавливать часы на один час позже. А если на запад, то на час раньше.

Интересная ситуация возникает, если совершать кругосветное путешествие и оказаться на полпути от Гринвича. Здесь на меридиане с долготой 180 градусов, разница во времени по обе стороны от него составляет 24 часа. По этой причине 180-градусный меридиан, с незначительными отклонениями, принятыми с учетом государственных границ, стал международной линией перемены дат. Пересекая эту линию в западном направлении, путешественник теряет один день. И наоборот, отправляясь от этой линии в восточном направлении, путешественник приобретает день.

Все еще необходимы

Давно прошли дни, когда для определения широты хронометры сверяли по гринвичскому времени и брали с собой в море. На смену всему этому пришла современная технология. Радиомаяк, радар и международная телесвязь обеспечивают нас более точной информацией. Однако определение твоего местонахождения по морской или географической карте все еще зависит от этих воображаемых параллелей и меридианов. Мы можем быть благодарны за эти полезные воображаемые линии.

[Сноска]

[Рамка/Иллюстрации, страница 28]

СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ ПО ГРИНВИЧУ

В 1675 году король Англии Карл II отдал распоряжение построить «маленькую обсерваторию» в местечке Гринвич (сейчас городской округ Лондона) «чтобы определять долготу различных точек, в целях усовершенствования навигации и астрономии». Для точных вычислений, связанных с вращением Земли, было установлено два новоизобретенных хронометра с маятниками длиной 4 метра.

Вскоре ученые Королевской обсерватории обнаружили, что вращение Земли происходит не изохронно, то есть не с постоянной скоростью. Это связано с тем, что орбита Земли, которую она описывает вокруг Солнца, не является точно окружностью и земная ось расположена под наклоном. Поэтому солнечные сутки — промежуток времени от полудня до полудня — в течение года имеют различную продолжительность. Когда стали функционировать гринвичские часы, с помощью вычислений появилась возможность установить среднюю продолжительность дня.

Полдень по среднему гринвичскому времени — это момент, когда солнце достигает зенита в любой точке гринвичской линии долготы, или меридиана (от лат. меридианус — полуденный). В некоторых странах до сих пор используют названия, которые произошли от этого латинского слова: время до 12.00 называют «антэ меридием» (то есть до полудня), а время после 12.00 называют «пост меридием» (то есть после полудня).

[Иллюстрации]

Вверху: Гринвичская королевская обсерватория. Справа: линия начального меридиана на мостовой внутреннего двора.

[Карта, страница 18]

(Полное оформление текста смотрите в публикации)

ЧАСОВЫЕ ПОЯСА МИРА

-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 13:00

-1 14:00

0 15:00

+1 16:00

+2 17:00

+3 18:00

+4 19:00

+5 20:00

+6 21:00

+7 22:00

+8 23:00

+9 0:00

+10 1:00

+11 2:00

+12 3:00