Geografia della Tolomeo: La Fondazione della Cartografia

Claudius Ptolemy, che scriveva ad Alessandria nel II secolo d.C., ha compilato il Geographia, un trattato di otto volumi che avrebbe formato l'acero occidentale per oltre un millennio. La sua innovazione principale era l'applicazione sistematica di una griglia di coordinate basata su latitudine e longitudine, derivata da precedenti lavori di Marinus di Tyre.

La griglia di Ptolemy ha permesso ai macchinisti di tracciare posizioni con un grado di coerenza impossibile con le mappe a strisce o i periploi precedenti. Le sue tecniche di proiezione, tra cui il semplice conico e lo pseudoconico (ora chiamato la proiezione Ptolemaica), hanno fornito un quadro matematico per trasferire la Terra sferica su mappe a piatte.

I limiti di Tolomeo sono così istruttivi come le sue innovazioni. Non aveva metodo affidabile per determinare la longitudine, e le sue mappe omisero vaste regioni come le Americhe e il Pacifico. La sua costa dell'Africa si piegava verso est, racchiudendo l'Oceano Indiano come un lago.

Precursori: Tecniche Antiche e Medievali

Prima di Tolomeo, l'esplorazione si basava sulle tradizioni orali, sul pilotaggio delle coste e su semplici ceppi celesti. I navigatori polinesiani del Pacifico usavano un sofisticato sistema di compasse stellari, modelli d'onda e volo per l'isola attraverso migliaia di miglia. Non producevano mappe scritte ma invece codificavano percorsi in canti e carte a bastone, incorniciature di costole di palma e conchiglie che rappresentavano le direzioni di pasate e le posizioni dell'isola.

Nel Mediterraneo, i marinai greci e fenici usavano le periplose—una descrizione scritta delle coste, delle distanze tra i porti e dei punti di riferimento. Pitea di Massalia, intorno al 320 a.C., ha fatto un viaggio notevole alle isole britanniche e, eventualmente, utilizzando osservazioni solari per determinare l'altezza.

L'età di esplosione: strumenti e tecniche

Il periodo dal 1420 al 1600 segna un drammatico salto nella capacità di esplorazione, guidato dalle ambizioni europee per il commercio con l'Asia e da nuove fonti di ricchezza.

Misurazione della latitudine

Lo strumento più critico è stato lo strumento per misurare l'altitudine del Sole o della Stella Nord sopra l'orizzonte. I marinai primi hanno usato un quadrante - un quarto-circolo segnato in gradi con un bob di idraulico. Il portoghese ha sviluppato il astrolabe, basato su strumenti astronomici islamici, per osservare l'altitudine del nodo del Sole e calcolare l'altezza.

Longitudine: La grande sfida

La latitudine era relativamente facile da determinare; longitudine era l'ostacolo che frustrava esploratori per secoli. Per trovare longitudine, un navigatore doveva conoscere il tempo ad un meridiano di riferimento (come Greenwich) e l'ora locale. La differenza nelle ore convertite direttamente a gradi di longitudine (15° all'ora).

La esplorazione richiedeva navi che potessero navigare nel vento, portare sufficienti disposizioni per lunghi viaggi, e manovrare in acque costiere poco profonde. Il caravel, sviluppato dal portoghese nel XV secolo, era un piccolo, la cui velocità di trazione potrebbe colpire vicino al vento, essenziale per la navigazione lungo la costa africana e indietro contro le navi nord prevalenti.

Le innovazioni nella costruzione di scafi hanno incluso il passaggio da clinker (piani di sovrapposizione) a carvel (piani di flusso) che ha reso lo scafo più forte e più facile da sigillare con caulking. L'aggiunta di un bowsprit e spritsail ha migliorato la capacità di navigare a distanza ravvicinata.

Cartografia nell'era della vela

Come le navi tornarono dagli angoli lontani del globo, i cartografi correvano per incorporare nuove coste, isole e correnti in mappe aggiornate. Il XVI e XVII secolo vide una trasformazione della cartografia da un esercizio teorico basato su testi classici a una scienza pratica alimentata da un'osservazione diretta.

La proiezione del Mercator e il suo impatto

Gerardus Mercator, un cartografo fiammingo, introdusse la sua famosa proiezione nel 1569. Il Proiezione del mercatore sacrificava l'accuratezza dell'area per preservare gli angoli, rendendolo ideale per la navigazione: una linea diritta tracciata sulla mappa (una linea di remo) corrispondeva ad una costante compasso che portava sul globo.

Uffici cartografici e indagini idrografiche

Gli Stati europei hanno stabilito uffici cartografici ufficiali per la compilazione e la protezione dei segreti geografici. La Spagna Casa de Contratación] di Siviglia ha mantenuto il Padrón Real, la mappa ufficiale di tutti i grafici spagnoli, aggiornato con ogni spedizione di ritorno evoluta.

Strumenti del Cartografo

I Mapmaker adottarono gradualmente strumenti migliori per misurare angoli e distanze sul terreno: teodolite, piani e catene di Gunter. Ma in mare, le sfide durature erano la longitudine accurata e le profondità grasse. Il piombo acustico - una linea marcata con una punta cava per portare un campione del fondo marino - era standard.

Il Premio Longitudine e il Cronometro Harrison

Nel 1714, il Parlamento ha approvato il Longitude Act, offrendo un premio di £ 20.000 (milioni nella valuta di oggi) per un metodo pratico di determinazione della longitudine in mare entro mezzo grado. Il Consiglio di Longitude ha assegnato la ricompensa. Molti astronomi hanno perseguito il metodo di distanza lunare, che ha richiesto tabelle precise.

Sfruttamento scientifico nell'età dell'illuminismo

I secoli XVIII e XIX videro l'esplorazione dalle motivazioni commerciali e coloniali alla scoperta scientifica. I viaggi furono organizzati esplicitamente per raccogliere campioni di storia naturale, tracciare coste sconosciute e testare teorie scientifiche.

Tre viaggi di James Cook

Il suo primo viaggio (1768-1771) a bordo di HMS Endeavour] era in parte per osservare il transito di Venere da Tahiti, ma anche per cercare il continente meridionale. Cook ha portato astronomi, botanici (Joseph Banks), e artisti.

La Royal Geographical Society e il supporto istituzionale

La società di ricerca e sviluppo (RGS) è stata fondata nel 1830, l'organizzazione di ricerca e di sviluppo (RGS), l'organizzazione di ricerche di tipo geografico (RGS) è diventata un'istituzione centrale per il coordinamento e l'esplorazione dei finanziamenti.

Legacy e l'alba delle tecniche moderne

[LT] Le tecniche di navigazione successiva sono state perfezionate da Ptolemy Mercato, attraverso l'Età della Sail, che ha permesso di costruire la mappa (rimorchio del quadrante e dell'octant) e ] hanno dato ai navigatori un posizionamento affidabile.

Oggi, chiunque con uno smartphone può determinare istantaneamente latitudine e longitudine a pochi metri. Tuttavia il viaggio dalla griglia di Tolomeo al Global Positioning System non era lineare o inevitabile. Ha richiesto il coraggio da esploratori, l'ingegno da parte di strumenti, e il patrocinio di stati e istituzioni. L'età di Sail era il crogiolo in cui la navigazione moderna, cartografia e l'esplorazione scientifica erano forgiati.