Hiyo Mistari Yenye Manufaa ya Kuwaziwa

NA MLETA-HABARI WA AMKENI! KATIKA UINGEREZA

EBU tazama kwenye ramani ya ulimwengu au tufe. Je, waona ule mpitano wa ile mistari iliyochorwa kwa kusimama na kulala? Bila shaka wautambua mara moja ule mmoja ulalao kwa kuzinga ramani kuwa ikweta. Lakini vipi kuhusu mistari ile mingine? Ni nini hiyo?

Mistari hii mingine ni ile iitwayo mistari ya latitudo na longitudo. Mistari ya latitudo, au usambamba, ifulizayo sawa sawa kwa ulalo kwenye ramani yako, huunganisha maeneo yaliyo na umbali sawa kutoka kwa ikweta kwenye uso wa dunia. Mistari ya longitudo, au meridiani, kwa upande ule mwingine, imechorwa kutoka kaskazini hadi kusini, ikifuliza kutoka ncha moja hadi ile nyingine. Kiasi hicho huenda ukakumbuka kutokana na masomo ya jiografia shuleni. Lakini ni nini kusudi la mfumo huu wa mistari? Huo hutendaje? Na ulianzaje?

Kuonyesha Ulipo Wewe

Kukiwa na mwingiliano kama huo wa mistari ya ramani ya latitudo na longitudo, kila eneo kwenye uso wa dunia laweza kuonyeshwa kihususa kwa kutumia vipimo viwili, vinavyoitwa visawazishi. Kwa kielelezo waweza kupata New York City kwenye ramani kwa kurejezea latitudo 40°42’ Kask. na longitudo 74°0’ Magh., ikimaanisha kwamba jiji hilo liko digrii 40 na dakika 42 kaskazini mwa ikweta na digrii 74 magharibi mwa meridiani kuu iliyokubalika kimataifa, mstari wa longitudo ulalao kupitia Greenwich, eneo fulani la London, Uingereza.a Ikiwa sekunde zaongezewa kwenye visawazishi hivi, hata jengo lililo katika jiji laweza kuonyeshwa. Kwa kielelezo, jumba kuu la jiji katika New York City liko kwenye latitudo 40°42’45” Kask. na longitudo 74°0’23” Magh.

Umbali pia hutegemezwa na marejezeo kwa mistari hii. Kwa kielelezo, urefu wa maili ya kibaharia, ni dakika moja ya latitudo ikipimwa kutoka kwa meridiani. Kwa sababu ncha iko kwenye digrii 90, au dakika 5,400 (90 mara 60 = 5,400), latitudo kutoka ikweta, maili moja ya kibaharia ni 1/5,400 umbali kutoka ncha hadi ikweta. Basi, wastani wa maili ya kibaharia ni kilometa 1.8532.

Ule uwezo wa kuonyesha mahali kwa usahihi kwa hakika ni baraka kubwa hasa kwa mabaharia. Ingawa hivyo, kwa mfumo kama huo kutenda kazi, lazima uwe na sehemu hususa za kurejezea. Ikweta kwa usahihi ndio uchaguzi wa kimsingi ambao katika huo vipimo vya latitudo hutegemezwa. Lakini kwa nini Greenwich ilichaguliwa kuwa mahali pa meridiani kuu, mahali pa kurejezea vipimo vya longitudo vya mashariki-magharibi? Kwa kweli, wazo lote hili la mistari ya kuwaziwa lililotokezwa na mwanadamu katika ramani zake lilitokeaje?

Mistari Yenye Historia Fulani

Mapema kufikia karne ya pili K.W.K., mwastronomia Mgiriki Hipparchus alitumia dhana ya mistari ya kuwaziwa ili kuonyesha mahali katika uso wa dunia. Alichagua mstari fulani kupitia kisiwa cha Ugiriki cha Rhodes ili kutoka kwa huo kufanya hesabu ya maeneo katika mashariki na magharibi. Mwastronomia Mgiriki Claudius Ptolemy wa karne ya pili W.K. kwa ujumla asifiwa kuwa wa kwanza kubuni mfumo ulioshabihi mmoja unaotumika leo. Latitudo zake zilichorwa zikiwa sambamba na ikweta. Kwa longitudo, mahali pa kuanzia payo palikuwa mstari uliopita mwisho kabisa wa ulimwengu kama ulivyojulikana siku hizo, kwenye Visiwa vya Fortunate, kama vile Visiwa vya Kanari vilivyoitwa wakati huo.

Mwafaka wa ujumla wa ulimwenguni pote haukufikiwa hadi baada ya 1884 juu ya uchaguzi wa mstari mkuu wa longitudo wa kupimia maeneo ya mashariki na magharibi. Katika mwaka huo Mkutano wa Meridiani wa Kimataifa katika Washington, D.C., ulihudhuriwa na wajumbe 41 kutoka nchi 25. Kwa ajili ya uchungulizi wa kiastronomia utakaofanywa kwenye meridiani kuu, wajumbe walipendelea ule mstari unaopitia kwenye maabara-chungulizi iliyo na vifaa vya kutosha. Kwa uchaguzi wa wengi zaidi, waliteua mstari unaopita Greenwich, Uingereza.

Usafiri na Kanda za Majira

Uchaguzi wa Greenwich kuwa mahali pa meridiani kuu haukuwa sadfa tu. Tangu karne ya 18, manahodha wa baharini walioabiri kutoka bandari yenye shughuli nyingi ya London walikuwa wakiona kwamba waliposafiri magharibi kuvuka Atlantiki, jua lilifikia upeo walo kuchelewa kila siku. Walijua kwamba kwa sababu dunia huzunguka digrii 360 kwa kila saa 24, tofauti ya wakati ya saa moja iliwakilisha digrii 15 za longitudo kutoka Greenwich. Basi, wakitumia kipima-saa kilichowekwa na wabuni wa saa katika maabara ya uchungulizi kwenye Greenwich, wangelihesabu mahali walipo kwenye bahari kwa kuona tu tofauti kati ya saa za Greenwich na saa za mahali. Kwa kielelezo, ikiwa walikuwa katika eneo ambalo jua lilifikia upeo walo (6:00 adhuhuri saa za mahali) saa 9:30 alasiri. Saa ya Greenwich, kwa hesabu sahili, wangeliweza kuweka mahali walipo kuwa digrii 52.5 (15 mara 3.5) magharibi mwa Greenwich, yaani, wangekuwa karibu na pwani ya Newfoundland, mradi walikaa katika latitudo ileile.

Kukaa katika latitudo ileile, au kuabiri kwa usambamba, kulikuwa jambo sahili. Kwa karne nyingi mabaharia katika Kizio cha Kaskazini waliona kwamba Nyota ya Kaskazini, ilionekana kana kwamba imetua ikilinganishwa na miendo ya usiku ya nyota nyingine. Walianza kukadiria kadiri ya umbali waliokuwa kaskazini na kusini kwa kupima kimo cha nyota hiyo kutoka kwa upeo wa macho. Katika bahari wazi, walijua kwamba waliabiri kuelekea mashariki au magharibi mradi nyota hiyo ilidumisha kimo kilekile.

Uchaguzi wa Greenwich kuwa rejezeo ulikuwa na manufaa nyingine kwa Uingereza. Kutokana na uanzilishi wa usafiri wa reli huko, mfumo wa kusanifisha majira katika nchi hiyo ulihitajika. Jinsi ilivyotamausha kwa msafiri kwenye kituo cha reli cha Exeter alipotaka kulipata lile gari-moshi la saa 5:33 kupata kwamba lilikuwa limeondoka karibu dakika 14 mapema! Tatizo lilikuwa nini? Alitumia majira ya Exeter; mfumo wa reli ulitumia majira ya London. Kukubalika kwa Majira-Wastani ya Greenwich kotekote katika bara hilo kulimaliza matatizo hayo.

Hata matatizo yaliyo makubwa zaidi yalikuwako katika Marekani. Reli tofauti-tofauti zilifuata majira tofauti. Hali hii iliongoza kwa mkutano wa General Time Convention wa reli, uliofanywa katika 1883. Kanda nne za majira ziliwekwa, kila moja ikitanda karibu digrii 15 za longitudo, au saa moja, na zikikumba bara zima la Marekani. Miji yote iliyo katika ukanda mmoja ilifuata majira yaleyale.

Hatimaye mpango huu wa kuweka majira ya kila ukanda ulikubaliwa ulimwenguni pote. Ulimwengu uligawanywa katika kanda 24 za majira. Kitovu cha mfumo huo kilikuwa Ukanda 0, ukipanuka digrii 7 1/2 kila upande wa Greenwich meridiani. Mtu asafiripo mashariki, angerudisha nyuma saa yake kwa saa moja kadiri apitapo kila ukanda. Kuelekea magharibi angeongeza saa moja.

Nusu mwendo kutoka Greenwich kuzunguka ulimwengu, hali yenye kupendeza sana huzuka. Hapa, kwenye meridiani digrii 180, kuna tofauti ya wakati ya saa 24 kutoka upande mmoja wa mstari hadi upande ule mwingine. Kama tokeo, meridiani yenye digrii 180, ikiwa na utofautiano mdogo ili kuruhusu mipaka ya kitaifa, ukaja kuwa mstari wa tarehe za kimataifa. Katika kuvuka mstari huu kuelekea upande wa magharibi, msafiri hupoteza siku moja. Sawa na kuivuka kuelekea mashariki, msafiri huongeza siku moja.

Isiyoweza Kuachwa Bado

Zile siku za kuchungulia vipima-saa kwenye Greenwich na kuvichukua katika bahari ili kuhesabu longitudo zimepita. Tekinolojia ya kisasa imechukua mahali pa zote hizo. Viashiria vya redio, rada, na mawasiliano ya kimataifa yaandaa habari iliyo sahihi kabisa. Hata hivyo, kuonyesha kwa usahihi kwenye chati au ramani bado kwategemea mistari hiyo ya kuwaziwa ya latitudo na longitudo. Twaweza kuwa wenye shukrani kwa ajili ya mistari hiyo ya kuwaziwa yenye kufaa sana.

[Maelezo ya Chini]

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 20]

MAJIRA-WASTANI YA GREENWICH

Katika 1675, Mfalme Charles 2 wa Uingereza alitoa agizo kwamba “maabara ndogo ya uchungulizi” ijengwe katika mahali ambapo sasa ni eneo la Greenwich katika London “kwa kusudi la kuhesabu longitudo za mahali ili kuimarisha ubaharia na astronomia.” Saa mbili zilizokuwa zimebuniwa mpya, zikiwa na penduli zenye urefu wa meta nne, ziliwekwa ili kufanya hesabu sahihi ya mzunguko wa dunia.

Wanasayansi katika Royal Observatory mara walivumbua kwamba mzunguko wa dunia haukuwa na mwendo mdumifu. Hili ni kwa sababu mzunguko wa dunia kuzunguka jua si duara kamili na mhimili wa dunia umeengama. Hivyo basi, mchana—kile kipindi cha kutoka adhuhuri hadi adhuhuri—hutofautiana kwa urefu katika mwaka. Saa za Greenwich zikiwa zinafanya kazi, iliwezekana kufanya hesabu ambazo ziliimarisha wastani wa urefu wa siku.

Majira-Wastani ya adhuhuri ya Greenwich ni kipindi jua linapofikia upeo walo juu ya mahali popote kwenye mstari wa longitudo wa Greenwich, au meridiani (Kilatini, meridianus, adhuhuri). Ukitegemea neno hili la Kilatini, wakati wa kabla ya adhuhuri ulikuja kuitwa ante meridiem (a.m), au kabla ya adhuhuri; wakati wa alasiri ukaja kuitwa post meridiem (p.m.).

[Picha]

Above: Greenwich Royal Observatory. Right: Prime meridian line on cobbled courtyard

[Ramani katika ukurasa wa 18]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

KANDA ZA MAJIRA ULIMWENGUNI

-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

[Picha katika ukurasa wa 18]

KANDA ZA MAJIRA ULIMWENGUNI

[Picha katika ukurasa wa 20]

Juu: Greenwich Royal Observatory. Kulia: Mstari wa meridiani kuu kwenye ua la mawe