Как изобрести все - Райан Норт

Что это

Способ определять положение любой точки на поверхности планеты с помощью всего двух цифр, сводя таким образом вопрос «Где я?» к простой задаче определения этих двух цифр.

До того как были изобретены

Направления были вещью локальной, а не универсальной, и определялись как «поверни направо у большого дерева» или «плыви на запад, пока не уткнешься в землю», а не «эти координаты описывают ваше местонахождение с точностью до 10 см».

Изобретены

300 до н. э. (первая географическая система координат);

220 до н. э. (квадранты и астролябии);

1675 н. э. (неэффективные морские хронометры);

1761 н. э. (более эффективные морские хронометры);

1904 н. э. (сигналы точного времени, передаваемые по радио).

Предпосылки

Календарь (для солнечной широты), радио (для долготы).

Как изобрести

Если вы предполагаете, что Земля – это сфера (а это не так[170]), то вы можете покрыть эту сферу горизонтальными и вертикальными линиями. Произвольным образом назовите горизонтальные широтой, а вертикальные долготой[171], и все, вы изобрели первую систему географических координат на планете (рис. 37).

Рис. 37. Два кем-то изрисованных сферических отображения Земли

Поскольку Земля вращается, то у нее естественным образом появились верх, низ и середина[172]. Мы взяли и назвали линию, проходящую посередине планеты, экватором, присвоили ему значение в 0 градусов и пометили каждую из других линий широты значением угла, который образует с экватором линия, проведенная от этой широты к центру Земли. Таким образом, значения широты стартуют от 0 на экваторе, достигают 90 на Северном полюсе и – 90 на Южном, хотя обычно говорят просто «северной широты» или «южной широты».

Для линий долготы, которые также именуют меридианами, не существует очевидного вертикального «экватора» в качестве точки отсчета, так что вам придется поступить так, как поступили другие люди, столкнувшиеся с этой проблемой: пожать плечами и выбрать любую из линий. В наше время все используют воображаемую черту, проходящую через Гринвич в Англии, в качестве нулевого меридиана, поскольку в то время, когда этот стандарт появился, с ним было меньше всего возни: в Британской империи печатали огромное количество карт, помеченных именно таким образом.

Но другие нации использовали иные нулевые меридианы, что проходили через их любимые города, и на самом деле не имеет значения, на чем именно вы остановитесь.

Линии долготы мы помечаем немного иначе, чем линии широты, поскольку линии широты представляют собой кольца, каждая из них обходит вокруг планеты, словно пояс. Но линии долготы – это половинки окружности, каждый меридиан занимает место от одного полюса до другого. Это значит, что вместо шкалы от 90 до –90 градусов мы получаем для долготы от –180 до 0 градусов (для точек к востоку от нулевого меридиана) и от 0 до 180 градусов (для точек к западу от него).

Хотя обычно говорят «восточной долготы» и «западной долготы».

В результате получается нечто вроде этого (рис. 38).

Теперь, когда вы присвоили каждой точке на земной поверхности точные координаты[173], вам осталось только придумать способ узнать координаты того места, где вы находитесь. Для широты вы используете звезды, чтобы определить свою позицию. Наверняка вы подумали: «Ага, я слышал, что Полярная звезда используется моряками для навигации, так что я ее и пущу в дело!» – но когда вы попытаетесь, то вам придет следующая мысль: «О нет! Я точно вспомнил, что, хотя Земля и вращается, как волчок, что производит “дни”, она также вихляется, словно волчок, тоже, и от этого возникает цикл в 25 700 лет, который мы именуем прецессией! Из-за этой самой прецессии любые воображаемые линии, проведенные вверх от Северного полюса и вниз от Южного, будут описывать в космосе огромный круг, и это значит, что любая из звезд, что используется для навигации в наше время, наверняка окажется на другом месте в тот самый дурацкий период времени, где я застрял, и это большая проблема, которая усугубляется тем, что звезды с течением времени и сами понемногу перемещаются».

Да, это мысль совершенно правильная.

Рис. 38. Куча линий, неожиданно превратившихся в ясную систему широты и долготы

Да, вы можете вспомнить, что в той жизни, что была до путешествия во времени, вы могли поднять глаза ночью и обнаружить Полярную звезду (если вы в Северном полушарии) или Южный Крест (если в Южном), но невозможно точно определить позиции тех же самых звезд в том периоде времени, где вы оказались. Тем не менее есть одна звезда, прекрасно различимая с Земли, и она всегда находится там, где мы ожидаем, вне зависимости от того, в каком временном периоде вы находитесь.