Невъзможно е да се изобрази 3D Земята на 2D карта без компромис

Влезте във всяка училищна класна стая и вероятно ще видите плоска, правоъгълна карта на света, разпъната по стената. Поколения деца са израснали, научавайки, че тази проекция е така, както изглежда Земята. Но дали тази плоска карта наистина отразява каква е нашата планета?

Въпреки че са проектирани с най-добри намерения — да осигурят подробна и последователна проекция на Земята — плоските карти далеч не са точни; някои области изглеждат много по-големи, отколкото са в действителност, други изглеждат много по-малки, а разстоянията между различните земни маси са представени погрешно.

„Всяка карта на света е изкривена в някакво отношение“, каза Матю Едни, професор по география и история на картографията в Университета на Южен Мейн.

„Въпросът е какво искате“, казва той. „Искате ли регионите да бъдат оформени, както са на глобус, или оразмерени, както са на плоска карта? За повечето цели второто е много по-подходящо, но естетиката на първото все още е хегемон.“

Въпреки протестите на вярващите, че нашата планета е плоска — технически тя е сплескана сфера със сплескана горна и долна част и издутина по екватора.

От зората на картографирането това представлява основен проблем за картографите: Как може един триизмерен обект да бъде безупречно представен в две измерения?

Ако имате резервен глобус или стара топка за тенис, опитайте да го разрежете и да го пренаредите в перфектен правоъгълник — това непрактично предизвикателство ще ви даде добра представа колко несъвместими са сфероид и плосък правоъгълник.

Проекцията на Меркатор, по името на фламандския географ и картограф Герардус Меркатор, създадена през 1569 г., беше откровение преди половин хилядолетие и остава най-широко използваното плоско изображение на Земята, според MapHover. Тази карта е била предпочитана от навигаторите от векове, защото им е позволявала да начертават курсове по права линия.

По отношение на прецизността обаче оставя много да се желае.
„Някои проекции изкривяват реалността повече от други“, казва Едни. „Проекцията на Меркатор е класически пример. Проекцията е конформна и също така има специалното свойство, че големите кръгове са прави линии“, каза Едни. Големият кръг се „дефинира като всеки кръг, начертан върху глобус с център, който включва центъра на земното кълбо“, според ThoughtCo, уебсайт за образователни програми.

„Тази комбинация от свойства“, продължава Едни, „произвежда значителни ареални изкривявания. На земното кълбо меридианите се събират, когато се приближават до полюс, а дължините на паралелите на географската ширина стават по-къси до полюса. Но когато картографирате Земята в правоъгълник , полюсите са разпънати от точки в линии с дължината на екватора.

Всеки паралел се разтяга до дължината на екватора, така че на картата има хоризонтално разтягане, когато човек се движи към полюса.

„На земното кълбо паралелите са на еднакво разстояние, но за да се получи специалното свойство на големи кръгове и прави линии, проекцията на Меркатор увеличава експоненциално разделянето на паралелите, когато човек се движи към полюса. Следователно на картата има нарастващо вертикално разтягане, докато се движи към полюса.“

Резултатът от това е, че някои региони изглеждат много по-големи на картата, отколкото са в действителност, докато други са нарисувани много по-малки.

„Това изкривяване обикновено се описва от гледна точка на относителните размери на Гренландия, Европа, Африка и Индия – първите две са показани „по-големи“, отколкото трябва да бъдат, а втората двойка е много по-малка. Отново всичко е относително.“

За да поставим това в контекст, Гренландия и Африка изглеждат сходни по размер в проекцията на Меркатор, докато в действителност Африка е почти 14 пъти по-голяма, според Scientific American. По същия начин Аляска е представена около три пъти по-голяма от Мексико, докато всъщност Мексико е около 1,3 пъти по-голямо.

И така, като се има предвид, че проекцията на Меркатор е погрешна, когато става въпрос за нейния капацитет да представя размера, има ли други карти на света, които трябва да използваме вместо това?

„Една алтернатива на проекцията на Меркатор, която беше популяризирана през 70-те и 80-те години на миналия век, е проекцията на Гал-Питърс, която е с еднаква площ, но доста грозна“, каза Едни. „Моят академичен дядо, Артър Робинсън, каза, че прави континентите да изглеждат като дълго бельо, окачено на линия, за да изсъхне.“

Тази проекция има свои собствени проблеми с точността. Въпреки че всички области са с правилния размер една спрямо друга, повечето земни маси са изкривени, за да стане така. Сухопътните маси изглеждат разтегнати – хоризонтално на полюсите и вертикално на екватора – което означава, че въпреки че страните са приблизително с правилния размер, те в никакъв случай не са с правилната форма. Това изкривяване, както при проекцията на Меркатор, е най-забележимо при полюсите.

През вековете са начертани различни други плоски карти, но всички имат един и същ проблем: Невъзможно е да се изобрази 3D Земята на 2D карта без компромис. Проекцията Winkel Tripel, проектирана през 1921 г., е предпочитаната плоска карта на National Geographic Society, но дори и това има проблеми с изкривяването, особено по отношение на Тихия океан, който изглежда по-голям на тази карта, отколкото е в действителност.

Тази карта е предпочитана от National Geographic, защото в сравнение с други дребно-мащабни карти има по-малко изкривяване. Известно е като „компромисна проекция“, тъй като макар и да не елиминира напълно обичайните изкривявания на плоската карта по отношение на площ, посока или разстояние, тя ги минимизира колкото е възможно повече. Това в крайна сметка означава, че почти всяка част от картата е изкривена по някакъв начин, но не прекомерно.

През 2021 г. астрофизиците създадоха това, което се смята за най-точната плоска карта на Земята проектирана някога, както съобщава Live Science. Състои се от две „палачинкови карти“, които могат да се разглеждат една до друга или гръб до гръб. Този начин на представяне на Земята е коренно различен от почти всяка друга плоска карта и остава да се види дали ще бъде широко приет за използване в учебниците и по стените на класната стая.

Публикувано в Live Science.

Така и така си тук …

… искаме да те помолим за услуга. Ние сме малка независима редакция, което значи, че сами си решаваме какво да правим и за какво да пишем. Нямаме абсолютно никакви зависимости към рекламодатели, собствениците ни не са милионери, нямаме никакви взаимоотношения с политици или пък бизнесмени. Никой не редактира редактора. Никой не „насочва“ мнението ни. Затова ти можеш да ни подкрепиш. Ако ни четеш редовно и смяташ, че статиите, които качваме са полезни, интересни или забавни, може да натиснеш бутона по – долу и да дариш сума по свое усмотрение.