你知道一海裡等于多少公裡嗎?為什麼海上航行要用海裡來描述距離,使用國際單位公裡不是更加方便嗎?想要知道其中的原因,我們必須先要了解下海裡這個單位是怎麼來的。
海裡是一個元老級别的長度單位,它的出現時間非常早。
16世紀初,西方社會興起了一股遠航浪潮,各國政府為了找到傳說中盛産絲綢、香料、茶葉、瓷器的國家紛紛派出了自己的船隊,世界性的地理大發現由此拉開了序幕。然而水手們很快就發現了一個緻命的問題,在遠洋航行中帆船的速度很難測算,因為在大海上沒有參照物。不能測算船隻的速度很容易導緻航線的偏離,有很多商船就是因為這個原因而葬身大海再也沒能返航。
太陽星星每時每刻都在運動,既然在大海上找不到參考坐标,那就隻能以地球本身作為參考系。16世紀中葉,麥哲倫船隊完成了環球航行,這次航行證明了此前人們的一個猜想,地球真的是個球體,在知道了地球的形狀後人們創造出了經緯度。
我們都知道在同一個圓裡,相同的角度對應的弧長是相等的,這個原理對應在海洋上就是:航線提高相同的緯度,那麼船隻往北行駛的距離總是相等的。于是人們将經線圈劃分為360個等分,每個等分就代表1度,然後又将1度劃分為60份,一份對應的經線弧長就是一海裡。這樣一來,航海船員就可以通過測算自己的經緯度來确定自己的位置了,能夠确定自己的位置就能測算船隻航行的速度了。
在電影《加勒比海盜》中我們可以看到,船長室的桌子上有量角器和圓規,這些工具就是來測算自己船隻的速度和航線方向的。
一海裡等于多少公裡呢?
在知道了海裡單位制的由來後,我們就可以計算海裡的長度了。首先我們要将地球看成一個完美的球體,那麼一個經線圈的長度和赤道的長度就是相等的,都是4萬多公裡。再将一個經線圈化分為21600(360x60)等份,我們以赤道長度除以這個等份後,得到的數據便是1851米,這就意味着一海裡等于1.851公裡。
我國的标準一海裡為1852米,而上面的1851米是美國的标準。海裡這個單位本身就是從西方傳過來的,對于他們來說這個單位很古老,當時定下來的數據就是1.851公裡,所以一直沿用至今。但是這個數據是有問題的,當時的技術測算出的地球周長并不準确,要比實際周長偏小,所以歐美的海裡數據相對于我國的要偏小一些。
其實這兩個海裡的數據都是存在誤差的,因為地球壓根就不是完美的球體,它的外形更像是一個雞蛋,這樣一來用弧度來規定長度就不準确了。
說完海裡,我們再來聊一聊公裡,公裡這個單位誕生的時間要比海裡晚了一個多世紀。
在海裡發明出來100年後,歐洲爆發了工業革命,各國之間的貿易往來日益頻繁,世界急需一個統一的度量制。18世紀末,法國科學家将通過巴黎的子午線劃分為4百萬份,他們規定每份弧度的長度就是一米,不過這種劃分方式和海裡一樣都有問題。因為地球本身的形狀并不是一個規則的球體,地球的赤道其實要比經線圈長,所以這種粗暴的劃分方式并不精确。
直到科學家們掌握了光度的測量方法後,這個問題才迎刃而解。現代國際單位制的1米等于光1/299792458秒傳播的距離。将米的單位定義完後,公裡的概念就好辦了,一公裡等于1000米。至此人類才擺脫了地球經緯度的的限制,給出了一個更加先進更加精準的長度單位。
既然現代的公裡制要比海裡更加精确,為什麼遠洋航行不用公裡非要用海裡這個單位呢?
其實海裡比公裡更加适合海上航行,因為在大海上是沒有參考坐标的。現代的科技雖然很發達,海上的船隻可以使用衛星來給自己定位,但是在緊急情況下衛星是不可靠的,還需要根據經緯度來測算船隻航行速度。這樣一來用海裡就方便多了,因為海裡這個單位本身就是通過經緯線劃分而來的。
另外一點,海裡這個單位的曆史非常久,它的出現凝聚着西方無數海員的心血,海裡這個單位在幾百年前就有無數人在使用,這些人包括科學家、探險家、商人、海盜……可以這麼說,海裡是西方海洋文明的代表單位。
我們還可以換一種角度來看,海裡這個單位是和地球有關的,它是人們為了探索海洋而發明出來的。而公裡這個單位和光有關,在天文學中天體之間的基本長度單位就是光年,光年換算成公裡非常方便。由此可見,公裡的出現意味着我們人類文明正在從汪洋大海走向浩瀚宇宙。
有話要說...