יום שבת, 6 במרץ 2010

למה כל כך קשה למצוא את קוו האורך?

בדף הקודם תיארתי את עקרונות שיטת ה DR ואת אחת התוצאות המחרידות של מגבלות השיטה. המגבלה העיקרית, חוסר היכולת לאמת את מסקנות הנווט לגבי מיקום כלי השיט.
כפי שציינתי בדפים קודמים, מציאת קוו הרוחב הייתה אפשרית, הבעיה הייתה עם קוו האורך.
את קוו הגובה ניתן למצוא בקלות יחסית ע"ס תצפיות אסטרונומיות. כאן התאר את אחת שיטה הפשוטות והמקובלות במאות הקודמות.

הבה נחשוב לרגע כי אנו עומדים על נקודה כל שהיא על קוו המשווה, ומסתכלים לכיוון כוכב הצפון. כוכב הצפון יהיה בקוו אחד עם האופק והזוית בין קוו הראיה שלנו לכוכב הצפון ובין האופק תהייה 0 מעלות.

נניח כעט כי אנו עומדים על הקוטב הצפוני, בדיוק על הציר העובר מן הקוטב הצפוני, לקוטב הדרומי, הציר אשר עליו סובב כדור הארץ. כאשר נרים את ראשנו לכוכב הצפון, נראה את הכוכב ישר מעלינו וקוו האפק יהיה ניצב לקוו הראיה שלנו. למעשה מקביל לקוו המשווה. הזווית בין קוו הראיה שלנו לכוכב הצפון ובין האופק תהייה 90 מעלות.

כפי שאנחנו יודעים, קווי הגובה נמדדים מקוו המשווהת המסומן ב 0 מעלות ועד הקוטב המסומן ב90 מעלות.
מהניסוי שערכנו ניתן בקלות ללמוד כי בכל נקודה על פני החצי הצפוני של כדור הארץ ניתן למדוד את זווית הראיה בין כוכב הצפון ובין האופק והזווית שתתקבל היא קוו הגובה.
(בעזרת סרגל, מד זווית , מחוגה ועיפרון ניתן לבצע ניסוי מעשי של הנושא. חייבים לזכור את המרחק העצום לכוכב הצפון.)
אותה השיטה ניתנת לישום בחצי הכדור הדרומי עם הצלב הדרומי.

למעשה ניתן למצוא את קוו הגובה גם בעזרת גרמי שמים אחרים, אולם התהליך קצת יותר מסובך.

עם קווי האורך אין לנו כזה מזל. אין קוו הדומה לקוו המשווה, ואין כוכב הדומה לכוכב הצפון. כל הקווים הינם באותו הקוטר וכל הקווים עוברים דרך הקטבים.
נווטים מדענים ואסטרונומים הבינו כי הדרך המעשית והיחידה, למצוא בים את קוו האורך, היא שיטה בה ניתן יהיה למדוד את המרחק מקוו אורך מוגדר וידוע ועד למיקום כלי השייט.
כאן המקום לרענן מעט את אשר למדנו בעבר:

1. כדור הארץ מחולק לרשת של קווי גובה ואורך. קווי הגובה הנם קווים המקבילים לקוו המשווה , כאשר קוו המשווה הינו
ה 0 מעלות והקוו האחרון (למעשה נקודה) הינו בקוטב והוא 90 מעלות. קווי האורך הינם מעגלים גדולים, מעגלים אשר
אשר עוברים דרך הקטבים ושווים בקוטרם לקוטר כדור הארץ וניצבים לקווי הגובה.
2. אנו יודעים כי כל מעגל מתחלק ל 360 מעלות.
3. כדור הארץ מסתובב סביב צירו סיבוב אחד שלם במשך 24 שעות. מכאן ברור כי במשך שעה אחת כדור הארץ מסתובב
מרחק של 15 מעלות.
4. כדור הארץ מסתובב על צירו ממזרח למערב.
עובדות אלו אינן חדשות והיו ידועות מאות שנים.
מן העובדות הנ"ל הסיקו כי קוו האורך עליו נמצא כלי השייט הינו ההפרש בין המרידאן עליו נמצא כלי השייט לבין מרידאן סטנדארטי. (מרידאן - מעגל גדול העובר דרך הקטבים. למעשה כל קוו אורך הינו מרידאן.) נווט הספינה יכול למצוא את הזמן המקומי וההפרש בין הזמן במרידאן הסטנדרטי, שאותו יודע הנווט, לבין הזמן המקומי יתורגם למעלות וכך ימצא קוו האורך עליו נמצאת הספינה. בקיצור,פשוט ולעינין.
האמת כי את הזמן המקומי יכול היה הנווט למצוא, הבעיה הייתה לדעת את הזמן במרידאן הסטנדרטי.
כדי שיוכל הנווט לדעת מה הזמן במרידאן הסטנדארטי, היה צורך במכשיר מדוייק, המסוגל לעמוד בטילטולי כלי השייט, הלחות והרטיבות, הבדלי הטמפרטורה וכמובן להציג את הזמן - בקיצור שעון על.
סר איזיק ניוטון, גדול המדענים של אותה התקופה, אמר: (התרגום שלי לא מדוייק אבל משקף את רוח דבריו של ניוטון)
...לא ידוע על שעון המסוגל להתמודד עם כמות כזו של בעיות ויהיה זה נכון להניח, כי לפי רשימת הדרישות משעון זה, הסיכוי ליצירת שעון כזה קרובה מאד לבלתי אפשרי.
זה היה מצב הדברים בתחילת המאה השמונה עשר.

אין תגובות:

פרסום תגובה