הרעיון לשימוש בקווי אורך וקווי רוחב לציון מיקום מדוייק הוא עתיק למדי. הראשון שניסה ליצור מערכת מפות שמבוססת על קווי אורך ורוחב היה ארתוסתנס (Eratosthenes) היווני, שהיה הראשון לחשב גם את היקף כדור הארץ בסביבות 240 לפנה"ס. היפרכוס(Hipparchus) היווני היה הראשון שציין מקומות ספיציפיים בעולם העתיק בקורדינטות רוחב ואורך, והציע דרך לחשב את המרחק מקו המשווה על ידי חישוב היחס של מספר השעות ביום הארוך ביותר לבין מספר
היפרכוס (מימין) וארתוסתנס. תמונות מויקיפדיה
השעות ביום הקצר ביותר במקום מסויים. למיקום קווי אורך הציע היפרכוס למקם את המרידיאן הראשי (קו 0º) ברודוס, ולמדוד מרחקים מזרחה ומערבה לקו זה על ידי השוואת הזמן המקומי עם זמן אבסולוטי, שאותו הוא קבע כזמן התחלת וסיום ליקוי ירח. התיאוריה היתה יפה, אך ללא שעונים מדוייקים לא היתה דרך ליישם אותה בזמנו. כמו כן, ליקויי ירח אינם סמנים טובים כל כך כזמן אבסולוטי משום שמשך הליקויי שנראה לצופה תלוי במיקום הצופה על כדור הארץ. תלמי(Ptolemy) ניסה אף הוא לצייר את מפות העולם עם קווי אורך ורוחב, אך הערך הקטן של היקף הכדור בו השתשמש עיוות מאוד את הערכים שהוא קיבל.
בתור הזהב המוסלמי במאה העשירית המלומד הפרסי אל-בירוני (Al biruni) יצר מפת אזימוט ראשונה של כדור הארץ הידוע וחישב בצורה מדוייקת יחסית את הקורדינטות של ערים במזרח התיכון ובהודו, וקרטוגרפים כמו מוחמד אל-אידריסי (Muhammad al-Idrisi), ששירטוטיו נותרו בשימוש והועתקו כמעט ללא שינוי כ-250 שנים.
תלמי ומפה שאוירה ב-1482 על פי ספרו Geogrpahia. תמונות מויקיפדיה
ג'ון האריסון והכרונומטר הנכסף. תמונות מויקיפדיה בתקופת האקספלורציה הייתה חשיבות רבה למפות מדוייקות, בשל המשאבים הרבים שיובאו מהעולם החדש.
הפסיקה של האפיפיור אלכסנדר השישי שנחתמה בהסכם טורדסייס (Treaty of Tordesillas) קבעה שכל השטח ממזרח למרידיאן מסויים (100 ליגות מהאיים האזורים) שייך לפורטוגל וכל מה שממערב לקו זה שייך לספרד (איור 3). המיקום של איי התבלינים לא היה ברור והרבה ספינות אבדו בדרך. ההפסדים הכלכליים גרמו לבית המלוכה הספרדי להציע פרס למי שיציע שיטה טובה לקביעת מיקום מדוייק של מקומות רצויים על הגלובוס.
הטבולה רוג'ריאנה, מפת העולם שאוירה על ידי מוחמד אל-אידריסי ב-1154. תמונה מויקיפדיה
גמה פריסיוס (Gema Frisius) הציע שיטה למציאת המיקום האורכי על ידי שעון שיראה מהו הזמן במקום היציאה (אבסולוטי) והשוואתו לזמן המקומי שימדד על ידי אסטרולב (איור 4). למרות שבתקופה זו הרעיון לא היה ישים בשל הטכנולוגיה הירודה של שעונים, שיטה זו יושמה כעבור 250 שנה ושימשה שנים רבות לקביעת קווי האורך. הפרס הגבוה שהציע המלך קסם גם לגלילאו גליליי, שהציע למדוד זמן אבסולוטי על ידי צפייה בירחים של צדק, שניתנים לראייה מכל נקודה בכדור הארץ. כך, שני צופים על כדור הארץ בודקים באיזה שעה מקומית הירח איו נעלם מאחורי צדק, ועל פי ההבדל בשעות ניתן לגלות מהו המרחק מזרחה או מערבה. לצערו של גלילאו המלך לא היה בחור רציני, ולאחר שש-עשרה שנים הוא התייאש ופנה להולנדים.
ההולנדים התגלו כרציניים ביותר, אך גלילאו הסתבך עם הכנסייה והוכנס למעצר בית, שממנו לא יצא בחיים.
אסטרולב למדידת הזמן המקומי. תמונה לקוחה מויקיפדיה
הפרסים והתקציבים הלכו וגדלו, ומרכזי הכח השתנו לאורך התקופה. בשנת 1666 הוקמה האקדמיה המלכותית למדע בפריס, צרפת. הויגנס (Huygens), בעל הפטנט על שעוני מטוטלת, ניסה לייצר שעון אמין שיעבוד בים אך לא הצליח. ב 1968 חוקר איטלקי בשם קסיני (Cassini) הוציא מפות מדוייקות של מסלולי הירחים של צדק שהוא שירטט במשך 16 שנים. שימוש בטבלאות אלו ביחד עם ערך הקוטר המדוייק של כדור הארץ שחושב באותו זמן על ידי פיקרד (Piccard), נתן אפשרות לחישוב מדוייק של מיקום אורכי של כל נקודה על כדור הארץ. קסיני התכתב עם מאות מדענים ברחבי העולם והשיג נתונים מדוייקים על הזמן המקומי מול הזמן האבסולוטי שנמדד על פי הירחים של צדק, וכך יצר פלניספירה (מפת אזימוט כשהקוטב הצפוני במרכז) די מדוייקת של העולם הידוע במצפה הכוכבים בפריס. הבעייה של מציאת קו אורך בים נותרה בעינה, בשל חוסר היכולת למדוד זמן אמין בים. בעיה זו נפתרה ב-1825 על ידי ג'ון האריסון (John Harrison) שהצליח להמציא את הכרונומטר הראשון שתפקד בצורה אמינה גם בלב ים. אולי בשל כך הוחלט לבסוף לקבוע את קו גריניץ כמרידיאן הראשי ב-1884.
ג'ון האריסון והכרונומטר הנכסף. תמונות מויקיפדיה
אוני צברי
דוקטורנט, המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
