Вы когда-нибудь пробовали разбить мяч в плоский прямоугольник?
Зайдите в любой школьный класс, и вы, скорее всего, увидите плоскую прямоугольную карту мира, развешанную по стене. Поколения детей выросли, узнав, что эта проекция и есть то, как выглядит Земля. Но действительно ли эта плоская карта отражает то, на что похожа наша планета?
Хотя карты разработаны с наилучшими намерениями — для обеспечения детальной и последовательной проекции Земли — плоские карты далеки от точности; некоторые области выглядят намного больше, чем они есть на самом деле, другие кажутся намного меньше, а расстояния между различными массивами суши представлены неверно.
"Каждая карта мира в некотором отношении искажена", - говорит Мэтью Эдни, профессор географии и истории картографии Университета Южного Мэна.
"Это вопрос того, чего вы хотите", - сказал он. "Вы хотите, чтобы области имели такую форму, как на земном шаре, или такие размеры, как на земном шаре? Для большинства целей последнее гораздо более подходит, но эстетика первого по-прежнему является культурной гегемонией".
Несмотря на протесты сторонников плоской Земли, наша родная планета не плоская - технически это сплюснутый сфероид — сфера со сплюснутыми верхом и низом и выпуклостью вдоль экватора.
С самого зарождения картографии это представляло собой серьезную проблему для картографов: как можно безошибочно представить трехмерный объект в двух измерениях?
Если у вас есть запасной глобус или старый теннисный мяч, попробуйте разрезать его и переставить в идеальный прямоугольник — эта непрактичная задача даст вам хорошее представление о том, насколько несовместимы сфероид и плоский прямоугольник.
Проекция Меркатора, созданная фламандским географом и картографом Герардусом Меркатором в 1569 году, стала открытием полвека назад и, по словам Мафовера, остается наиболее широко используемым плоским изображением Земли. Эта карта была любима навигаторами на протяжении веков, так как позволяла им прокладывать маршруты по прямой линии.
Однако с точки зрения точности она оставляет желать лучшего.
"Некоторые прогнозы искажают больше, чем другие", - говорит Эдни. "Проекция Меркатора - классический пример. Проекция конформна, а также обладает тем особым свойством, что большие круги являются прямыми линиями".
"Эта комбинация свойств, - продолжает Эдни, - приводит к значительным искажениям площади. На земном шаре меридианы сходятся по мере приближения к полюсу, и длины параллелей широты становятся короче до полюса. Но при отображении Земли в виде прямоугольника полюса растягиваются из точек в линии длиной с экватор. Каждая параллель растянута на длину экватора, поэтому на карте наблюдается горизонтальное растяжение при движении к полюсу.
"На земном шаре параллели расположены на равном расстоянии, но чтобы получить особое свойство больших кругов и прямых линий, проекция Меркатора экспоненциально увеличивает расстояние между параллелями по мере продвижения к полюсу. Таким образом, на карте наблюдается увеличение вертикального растяжения по мере продвижения к полюсу".
Результатом этого является то, что некоторые регионы выглядят на карте намного больше, чем они есть на самом деле, в то время как другие нарисованы намного меньше.
"Это искажение обычно описывается в терминах относительных размеров Гренландии, Европы, Африки и Индии — первые две показаны "больше", чем они должны быть, последняя пара намного меньше. Опять же, все относительно."
Чтобы представить это в контексте, Гренландия и Африка кажутся одинаковыми по размерам в проекции Меркатора, тогда как на самом деле Африка почти в 14 раз больше, согласно Scientific American. Аналогичным образом, Аляска представлена примерно в три раза больше Мексики, хотя на самом деле Мексика примерно в 1,3 раза больше.
Итак, учитывая, что проекция Меркатора ошибочна, когда дело доходит до ее способности представлять размер, существуют ли какие-либо другие карты мира, которые мы должны использовать вместо этого?
"Одной из альтернатив проекции Меркатора, которая была популяризирована в 1970-х и 1980-х годах, является проекция Галла-Питерса, которая имеет равную площадь, но довольно уродлива", - сказал Эдни. "Мой дедушка-ученый, Артур Робинсон, говорил, что континенты из-за этого выглядят как длинное нижнее белье, развешанное на веревке для просушки".
У этой проекции есть свои проблемы с точностью. Хотя все области имеют правильный размер относительно друг друга, большинство массивов суши искажены. Массивы суши кажутся растянутыми — горизонтально на полюсах и вертикально на экваторе, что означает, что, хотя страны примерно одинакового размера, они ни в коем случае не имеют правильной формы. Это искажение, как и в случае проекции Меркатора, наиболее заметно на полюсах.
На протяжении веков рисовались различные другие плоские карты, но все они имеют одну и ту же проблему: невозможно изобразить 3D-Землю на 2D-карте без компромиссов. Проекция Винкеля Трипеля, разработанная в 1921 году, является предпочтительной плоской картой Национального географического общества, но даже у нее есть проблемы с искажениями, особенно в отношении Тихого океана, который на этой карте выглядит обширнее, чем на самом деле.
Эта карта пользуется популярностью у National Geographic, потому что по сравнению с другими мелкомасштабными картами на ней меньше искажений. Он известен как "компромиссная проекция", потому что, хотя он не полностью устраняет распространенные искажения плоской карты относительно площади, направления или расстояния, он сводит их к минимуму, насколько это возможно. В конечном счете это означает, что почти каждая часть карты каким-то образом искажена, но не чрезмерно.
В 2021 году астрофизики создали то, что считается самой точной плоской картой Земли за всю историю, как сообщает Live Science. Он состоит из двух "блиновых карт", которые можно просматривать рядом или спиной к спине. Этот способ представления Земли принципиально отличается почти от любой другой плоской карты, и еще неизвестно, будет ли он широко распространен для использования в учебниках и на стенах классов.
"Мне бы хотелось, чтобы все издатели карт перешли на проекции равной площади", - говорит Эдни. "Но в конечном счете все зависит от того, что лучше продается".
