Azok a hasznos képzeletbeli vonalak

AZ ÉBREDJETEK! NAGY-BRITANNIAI TUDÓSÍTÓJÁTÓL

VESS egy pillantást egy világtérképre vagy egy földgömbre. Észreveszed, hogy mindenhol függőleges és vízszintes vonalak hálózzák be? Nem kétséges, gyorsan felismered, hogy amelyik a térkép közepén fut keresztül vízszintesen, az az Egyenlítő. De mi a helyzet a többi vonallal? Mik azok?

Ezek az úgynevezett szélességi és hosszúsági körök. A szélességi körök, vagyis párhuzamosok, melyek vízszintesen futnak a térképeden, azokat a pontokat kapcsolják össze a Föld felszínén, amelyek egyenlő távolságra vannak az Egyenlítőtől. A hosszúsági körök, vagy meridiánok viszont észak—déli irányban húzódnak, és az egyik sarkponttól a másikig futnak. Minderre talán emlékszel az iskolai földrajzóráidról. De mi a célja e vonalrendszernek? Hogyan használható? És honnan ered?

Földrajzi helyzeted hajszálpontos megállapítása

A szélességi és a hosszúsági körök ilyen egybekapcsolt hálózata lehetővé teszi a Föld felszínén az összes pont földrajzi helyzetének pontos meghatározását két viszonyítási egység segítségével, amelyeket koordinátáknak neveznek. New York például a következő helyen található a térképen: Ész. 40°42’ és Nyh. 74°0’, ami azt jelenti, hogy a város az Egyenlítőtől 40 fok 42 perccel északra és a nemzetközileg elfogadott kezdőmeridiántól — ami Greenwichen, az angliai London egyik kerületén keresztülfutó hosszúsági kör — 74 fokkal nyugatra található.a Ha másodperceket is hozzáadunk ezekhez a koordinátákhoz, akkor még épületeket is meg lehet határozni a városon belül. New Yorkban a városháza például az Ész. 40°42’45” és a Nyh. 74°0’23” pontjánál fekszik.

Ezekre a vonalakra hivatkozva távolságokat is ki lehet számolni. Egy tengeri mérföld hossza például egy szélességi percnek felel meg egy meridián mentén. Mivel a sarkpont 90 szélességi fokra, vagyis 5400 percre (90·60=5400) van az Egyenlítőtől, ezért egy tengeri mérföld a sarkpont és az Egyenlítő távolságának 5400-ad része. Ennek következtében a tengeri mérföld átlagos hossza 1,8532 kilométer.

Óriási adomány — különösen a tengerészeknek — az a képesség, hogy bármilyen helyet pontosan meg lehet határozni. Bár ahhoz, hogy ez a rendszer működni tudjon, szükség van bizonyos vonatkoztatási pontokra. Ésszerű az Egyenlítőt alapvonalnak választani, amelyhez viszonyítva a szélesség mérhető. De miért Greenwichet választották a kezdőmeridián — a kelet—nyugati mérések vonatkoztatási pontja — helyének? Egyáltalán hogyan jött létre az ember által térképre rajzolt e képzeletbeli vonalak egész elgondolása?

Történelmi vonalak

Hipparkhosz görög csillagász már az i. e. második században a képzeletbeli vonalak vázlatát használta, hogy földrajzi helyeket határozzon meg a Föld felszínén. Rodoszon, egy görög szigeten áthaladó vonalat választott vonatkoztatási alapnak, ahonnan keletre és nyugatra földrajzi helyeket számított ki. Általánosságban az i. sz. második században élt Klaudiosz Ptolemaiosz görög csillagászról mondják, hogy elsőként ő alkotott egy ahhoz hasonló rendszert, mint amelyet napjainkban használnak. Szélességi köreit az Egyenlítővel párhuzamosan rajzolta fel. A hosszúság általa vett kezdőpontja egy vonal volt, amelyet az akkori világ legnyugatibb végén, a „boldogok szigeténél” — ahogy akkoriban a Kanári-szigeteket hívták — húzott meg.

Csak 1884 után érték el, hogy nemzetközileg elfogadják a kezdő hosszúsági kör megválasztását, amelyhez viszonyítva helymeghatározást lehet végezni keleti és nyugati irányban. Ebben az évben tartották Washingtonban a Nemzetközi Meridián Konferenciát 25 országból érkezett 41 küldött részvételével. Annak érdekében, hogy szükséges csillagászati megfigyeléseket tudjanak végezni a kezdőmeridiánon, a küldöttek előnyösnek láttak egy olyan vonalat, amely egy jól felszerelt csillagvizsgálón fut keresztül. Túlnyomó többséggel azt a vonalat választották ki, amelyik az angliai Greenwichen fut keresztül.

Utazás és időzónák

Nem véletlenül esett a kezdőmeridián helyének megválasztása Greenwichre. A XVIII. század óta a hajóskapitányok, akik London forgalmas kikötőjéből indultak útnak, észrevették, hogy amint nyugat felé hajózva átszelik az Atlanti-óceánt, a Nap minden egyes nap később ér a zenitre. Tudták, hogy mivel a Föld minden 24 órában 360 fokkal fordul meg a tengelye körül, Greenwichtől 15 hosszúsági fokonként egy óra időkülönbség mutatkozik. Így a greenwichi csillagvizsgáló középidejéhez képest beállított kronométereket használva meg tudták határozni helyzetüket a nyílt tengeren pusztán abból, hogy észlelték a különbséget a greenwichi idő és a helyi idő között. Ha például olyan helyen voltak, ahol a Nap a greenwichi idő szerint délután 3.30-kor ért a zenitre (a helyi idő szerint déli 12.00), akkor egy egyszerű számítás által meghatározhatták, hogy 52,5 fokkal (15·3,5) nyugatra vannak Greenwichtől, ami azt jelenti, hogy Új-Fundland keleti partjához közelednek, ha ugyanazon szélességi fok mentén haladnak tovább.

Ugyanazon szélességi kör mentén hajózni egyszerű feladat volt. Az északi féltekén a tengerészek évszázadokon át megfigyelték, hogy a sarkcsillag helyzete gyakorlatilag változatlannak tűnik a többi csillag éjszakai mozgásához viszonyítva. Annak alapján kezdték felbecsülni azt, mennyire északra vagy délre vannak, hogy ennek a csillagnak a horizont feletti magasságát mérték meg. Kint a nyílt tengeren tudták, hogy egyenesen kelet vagy nyugat felé hajóznak addig, míg ez a csillag ugyanazon a magasságon látható.

Más előnyökkel is járt Anglia számára az, hogy Greenwichet választották vonatkoztatási pontnak. A vasútközlekedés megjelenésével országon belüli szabványidőrendszer bevezetése vált szükségessé. Mennyire csalódott volt az az utas, aki megérkezett az exeteri vasútállomásra, hogy elérje a 11.33-as vonatot, amely mintegy 14 perccel korábban már elment! Mi volt a probléma? Ő az exeteri időt nézte; a vasúttársaság a londonit. Azáltal vetettek véget ezeknek a nehézségeknek, hogy az egész országban elfogadták a greenwichi középidőt.

Ennél még nagyobb problémák léteztek az Egyesült Államokban. Különböző vasutak különböző időket vettek figyelembe. Ez a helyzet oda vezetett, hogy a vasutak 1883-ban kongresszust tartottak az általánosan elfogadott időre vonatkozóan. Négy időzónát fogadtak el, amelyek mindegyike mintegy 15 hosszúsági fokot ölelt fel, vagyis időben egy órát, és az Egyesült Államok kontinentális területére terjedt ki. Az egy zónába tartozó összes városnak ugyanahhoz az időhöz kellett igazodnia.

Végső fokon ez a zónák szerinti rendszer világszerte elfogadásra talált. A világot 24 időzónára osztották fel. A rendszer közepe a 0. zóna, mely mindkét irányba 7,5 fokra terjed ki a greenwichi meridiántól. Ha valaki kelet felé haladt, akkor óráját mindig egy órával későbbre állította, amint áthaladt minden egyes zónán. Nyugatra haladva mindig egy órával korábbra állította óráját.

A világ körül Greenwichtől félúton egy érdekes helyzet adódik. Itt a 180. fokra eső meridiánnál 24 órás időbeli eltérés van a kör egyik oldala és a másik oldala között. Következésképpen a 180. fokra eső meridián — apróbb eltérésekkel a nemzeti határokhoz igazítva — a nemzetközi dátumválasztó vonal lett. Nyugati irányban átlépve ezt a vonalat az utazó egy napot veszít. Ellenben kelet felé keresztezve a vonalat az utazó egy napot nyer.

Még mindig nélkülözhetetlen

A greenwichi idő szerint beállított kronométerek és a nyílt tengeren történt hosszúsági körök kiszámításának napjai ma már múló emlékek. Mindezeket a modern technológia váltotta fel. A rádióirányadó-állomások, a radar és a nemzetközi telekommunikációs rendszerek pontosabb információt szolgáltatnak. Mégis, még mindig ezeken a képzeletbeli szélességi és hosszúsági körökön múlik, hogy pontosan meghatározd földrajzi helyzetedet egy tengerészeti vagy földrajzi térképen. Hálásak lehetünk ezekért az igen hasznos képzeletbeli vonalakért.

[Lábjegyzet]

[Kiemelt rész/képek a 20. oldalon]

A GREENWICHI KÖZÉPIDŐ

II. Károly angol király 1675-ben elrendelte, hogy építsenek „egy kis csillagvizsgálót” arra a helyre, amely ma London Greenwich nevű külvárosában található, „abból a célból, hogy meghatározzák a hosszúsági fokát egyes helyeknek a navigáció és a csillagászat tökéletesítése érdekében”. Két újonnan megtervezett, 4 méter hosszú ingával ellátott időmérő-szerkezetet szereltek be, hogy pontosítsák a Föld forgásával kapcsolatos számításokat.

A Királyi Csillagvizsgáló tudósai nem sokkal később felfedezték, hogy a Föld forgása nem egyenletes és nem is állandó sebességű. Ez a Föld tengelyének dőlésszöge miatt van, valamint amiatt, hogy a Föld Nap körüli pályája nem egy tökéletes kör. Ezért a szoláris nap hossza — a két dél közötti időköz — egész éven át váltakozik. A működő greenwichi órákkal olyan számításokat végeztek, amelyek lehetővé tették egy nap átlagos hosszának meghatározását.

A greenwichi középidő szerinti dél az a pillanat, amikor a Nap a zenitre ér a Greenwich hosszúsági kör, vagy meridián (latinul meridianus, déli) valamennyi pontja felett. Ezen a latin szón alapulva a dél előtti idő ante meridiem (a. m.), vagyis délelőtt néven vált ismertté; a dél utáni idő post meridiem (p. m.) lett.

[Képek]

Fent: a Greenwichi Királyi Csillagvizsgáló. Jobbra: a kezdőmeridián vonala a kövezett udvaron

[Térkép a 18. oldalon]

(A teljes beszerkesztett szöveget lásd a kiadványban.)

A VILÁG IDŐZÓNÁI

-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