Kdepak to jsme?
6. 2. 2008
Nové technologie nám umožňují zjistit během okamžiku, kde se nacházíme. Jak si ale poradit v terénu bez posledních vymožeností? A jak zjišťovali svoji polohu – zeměpisnou šířku a zeměpisnou délku – kapitáni lodí v době velkých výprav za dobytím světa? To nám ukáže Michael ve svém experimentu.
Michael: V dnešní době není vůbec problém zjistit přesně, kdepak stojíš na téhle planetě. Třeba já jsem teď na 50 degrees 10 minutes North and 14 degrees 23 minutes East, což znamená doma u mě, v Roztokách u Prahy, v České Republice.
… 50° 10 minut severně (zeměpisné šířky) a 14° 23 minuty východně (zeměpisné délky) …
Michael: Všichni stojíme na povrchu ohromné koule. A proto můžeme určit svoji přesnou polohu na ní jako dvě souřadnice:
Filip: Zeměpisná šířka a délka.
Filip: Zeměpisná šířka je vaše poloha na sever nebo na jih od rovníku. Severní pól má 90 stupňů severně a jižní pól jako 90 stupňů jižně. Rovník je prostě nula stupňů. Rovnoběžky rozdělují Zemi stejně, jako Michael rozdělil pomeranč.
Michael: Poledníky běží ze severu k jihu. Rozdělují zeměkouli na díly stejné jako je tenhle pomeranč.
Michael: Ale co byste dělali, pokud byste potřebovali znát svou polohu v terénu, ale neměli k dispozici GPS?
Michael: K tomu, abyste změřili zeměpisnou šířku, stačí taková věc, které se říká kvadrant.
Michael: I was one of the only men from my time to believe that the Earth is round. Using the quadrant I was one of the first to estimate the circumference of our planet, using the principle of longitude and latitude.
Byl jsem jedním z mála lidí mé doby, kdo věřili, že Země je kulatá. Byl jsem jedním z prvních, kdo za použití kvadrantu odhadl obvod naší planety. Přitom jsem využil princip zeměpisné délky a šířky.
Vyrobit si kvadrant doma není nic obtížného. Dvě laťky, které se provrtají a spojí šroubkem tak, aby kratší rameno bylo kolem šroubku otočné. Na jeho oba konce přitlučete hřebíky nebo delší vruty.
Michael: Measuring latitude using the Sun can only be done at noon when the Sun is at the highest point in the sky.
Měření zeměpisné šířky pomocí slunce můžeme provést pouze v poledne. Kdy slunce je na obloze nejvýš.
Michael: Ale jak můžeme zjistit, kdy je poledne? Můžete používat poledník na Staroměstském náměstí. Anebo sluneční hodiny.
Michael: Or perhaps most easily using a compass draw a line that runs from North to South.
Anebo nejsnadněji, když s využitím kompasu namalujete linku, která probíhá od severu k jihu.
Na jižní konec čáry vztyčíme delší tyč tak, aby stála svisle. K tomu nám pomůže olovnice.
Michael: When the shadow, cast by the stick, crosses North South line, it’s noon.
Když stín, vržený tyčkou, protíná linku sever-jih, je poledne.
Kvadrant postavíme tak, aby jeho pohyblivé rameno bylo rovnoběžné s linkou na zemi. Rameno kvadrantu nakloníme, aby stíny obou hřebíčků či vrutů na zemi splynuly. Úhloměrem změříme naši zeměpisnou šířku ve stupních. Je to ten menší úhel, který svírá část ramena, bližší k zemi.
Michael: Bohužel tento výsledek je správně pouze 21. března anebo na 23. září. To je …
… spring equinox and autumn equinox. At midwinter – that’s 21st December – you have to deduct 23,45° from your reading. And at midsummer – that’s 21st June – you have to add 23,45° to your reading. This is because of the Earth with its tilted axis how it rotates around the Sun.
… jarní rovnodennost a podzimní rovnodennost. Za zimního slunovratu – to je 21. prosince – musíte od svého údaje odečíst 23,45°. A za letního slunovratu – to je 21. června – musíte 23,45° k vašemu údaji zase přičíst. Je to způsobeno tím, že Země má při svém oběhu kolem Slunce nakloněnou osu.
Michael: Země se otočí kolem své osy za jeden den. To je 360 stupňů zeměpisné délky.
O jeden stupeň zeměpisné délky se tedy pootočí za jednu třistašedesátinu dne – to je každé čtyři minuty.
Michael: Abyste vypočítali svoji zeměpisnou délku, prostě potřebujete zjistit časový rozdíl mezi polednem na svém místě a polednem na nultém poledníku.
Filip: Je to pomyslná čára běžící od severního k jižnímu pólu, která určuje délku nula stupňů. Prochází Greenwichí na jihozápadě Londýna.
Česká republika leží na východ od Greenwiche. Proto nejprve použijte své domácí sluneční hodiny, abyste stanovili místní poledne. Pak poslouchejte vysílání BBC z Londýna, až tam bude odbíjet poledne a přitom sledujte čas.
Michael: Počet minut časového rozdílu prostě dělte čtyřmi a dostanete svoji zeměpisnou délku.
Michael: Pokud tedy máte po ruce trošku sluníčka, úhloměr, kompas, par kousků dřeva, hodinky a rádio, ukázali jsme vám, že není příliš těžké změřit si svoji polohu.
Michael: Ale v 18. století se považovalo za nemožné změřit zeměpisnou délku na moři.
The reason being is that all time-measuring devices of that period were based on pendulum mechanisms that were rendered completely useless at sea due to the rocking motion of the water.
Příčinou bylo to, že všechny tehdejší přístroje na měření času byly založeny na principu kyvadla. Ty byly na moří vzhledem k vlnění vody zcela zbytečné.
Michael: Námořníci mohli snadno zjistit místní poledne, ale nevěděli vůbec, kolik je hodin v Greenwichi.
Michael: The resulting ignorance of longitude led to many maritime disasters, costing sea-faring nations many thousands of lives and profoundly effecting international trade.
Neznalost zeměpisné délky vedla k mnoha námořním katastrofám, které si vyžádaly mnoho tisíc životů mořeplaveckých národů a citelně poškozovaly mezinárodní obchod.
Na základě těchto lidských obětí ustanovila roku 1714 britská vláda výbor pro zeměpisnou délku a vyhlásila odměnu
20 000 liber – což v dnešní hodnotě jsou milióny dolarů – tomu, kdo přesně změří svou zeměpisnou délku na moři během plavby z Anglie do Portugalska a zpět.
Michael: We have seen that the problem of longitude is one of time, or more specifically, how to keep time at sea. The man or woman, who was able to tell the time in Greenwich London whilst at sea would win the prize.
Viděli jsme, že problém zeměpisné délky je problémem času, přesněji jak si uchovat čas na moři. Muž nebo žena, který by na moři dovedl sdělit, kolik je v londýnské Greenwichi, by získal odměnu.
Michael: I solved this problem from my clock maker’s work-shop in Yorkshire, England. After 30 years of intense work, during which time suggestions such as following Jupiter’s moons or observing the distance of our very own Moon from the planet failed, I succeeded with my marine chronometer, which is based on counter-oscilating beams connected by springs, which are not influenced by neither gravity nor indeed the motion of a ship.
Vyřešil jsem ten problém ze své hodinářské dílny v anglickém Yorkshire. Po třiceti letech intenzivní práce, během nichž neuspěly takové návrhy jako sledování Jupiterových měsíčků nebo pozorování vzdálenosti našeho vlastního Měsíce od Země, jsem uspěl se svým námořním chronometrem. Ten je založen na proti sobě oscilujících části, propojených pružinami, které neovlivňuje ani přitažlivost ani pohyb lodi.
Michael: A to byl náš krátký příběh o určování polohy.
Autor: Vladimír Kunz