Πριν την Εποχή των Ανακαλύψεων, οι αποστάσεις των λιμανιών της Μεσογείου και γενικότερα της Ευρώπης, ήταν δεδομένες. Μέχρι τότε, οι ναυτικοί, περισσότερη σημασία έδιναν στην εκτιμώμενη διάρκεια ενός ταξιδιού - εμπειρικά - από το ένα μέρος προς το άλλο, καθώς οι αποστάσεις ήταν συγκεκριμένες. Με τις πλεύσεις να είναι κατά βάση ακτοπλοϊκές, από το χρονικό διάστημα που αντίκριζαν συγκεκριμένα σημάδια των ακτών (όπως ένα νησί ή ένα ακρωτήριο) καταλάβαιναν κατά πόσο το πλοίο τους πήγαινε αργά ή γρήγορα. Όταν όμως οι ευρωπαίοι βγήκαν στον ωκεανό και είχαν να διανύσουν αποστάσεις εβδομάδων χωρίς να υπάρχει κάποιο σταθερό σημάδι στον ορίζοντα, η εύρεση της στιγμιαίας ταχύτητας ενός πλοίου ήταν πλέον κάτι το απαραίτητο. Από την ταχύτητα του πλοίου στον ωκεανό και την πορεία του, οι θαλασσοπόροι της εποχής, μπορούσαν να εκτιμήσουν την απόσταση που διανύθηκε, έτσι ώστε με τις αστρονομικές παρατηρήσεις τους να υπολογίσουν την θέση (στίγμα) τους στο ωκεανό. Κάτι, το οποίο συνέβαινε μέχρι και μερικές δεκαετίες πριν, μέχρι που η λύση ήρθε από τον ουρανό, μέσω δορυφόρων και την δημιουργία του Παγκόσμιου Συστήματος Στιγματοθέτησης (GPS).
Ένας κακός υπολογισμός, θα μπορούσε να επεκτείνει αρκετά τον πλου, από μέρες μέχρι και εβδομάδες, με συνέπεια την εξάντληση των τροφίμων στο πλοίο, που είχε σαν αποτέλεσμα την απώλεια ανδρών του πληρώματος από αρρώστιες λόγω της υποσίτισης και, κατ’ επέκτασιν, του ίδιου του πλοίου. Η αργοπορία του πλοίου, θα μπορούσε να το φέρει αντιμέτωπο με τις άσχημες καιρικές συνθήκες κάποιων περασμάτων του ταξιδιού, οι οποίες ενώ θα μπορούσαν να είχαν αποφευχθεί, θα έθεταν σε κίνδυνο το πλοίο. Όπως, για παράδειγμα, ένα πλοίο που ξεκινούσε από την Ευρώπη για να πάει στην Ινδία, έπρεπε να υπολογίσει και να αποφύγει την περίοδο των θερινών μουσώνων.
Ως γνωστόν, ταχύτητα ορίζεται η διανυθείσα απόσταση σε έναν ορισμένο χρόνο. Η απόσταση στην θάλασσα, μετράται με το ναυτικό μίλι. Το ναυτικό μίλι, προκύπτει από το ένα πρώτο της μοίρας ενός μεσημβρινού της Γης και ισούται με 1852 μέτρα. Μεσημβρινοί, ορίζονται οι ευθείες νοητές γραμμές που συνδέουν τον Βόρειο με τον Νότιο Πόλο. Καθώς - όπως επίσης γνωρίζουμε - η γη είναι σφαιρική, οι νοητές αυτές γραμμές, μετρώνται με μοίρες και η κάθε μοίρα, υποδιαιρείται σε εξήντα πρώτα. Οι νοητές γραμμές που διέρχονται κάθετα τους μεσημβρινούς, ορίζονται ως Παράλληλοι οι οποίοι ορίζουν τα γεωγραφικά πλάτη της Γης. Ο τρόπος με τον οποίο έχει οριστεί το ναυτικό μίλι να ισούται με ένα πρώτο της μοίρας, εξυπηρετεί στην μέτρηση των αποστάσεων στους ναυτικούς χάρτες, καθώς οι υποδιαιρέσεις των γεωγραφικών πλατών της περιοχής των χαρτών που υπάρχουν αριστερά και δεξιά σε έναν ναυτικό χάρτη, λειτουργούν ως κλίμακα απόστασης. Έτσι, η απόσταση μεταξύ δύο λιμανιών, μπορούσε εύκολα να βρεθεί από τους χάρτες. Το Ναυτικό Μίλι, καθιερώθηκε παγκοσμίως από τους Άγγλους. Πριν από αυτό, οι θαλασσοπόροι χρησιμοποιούσαν την ναυτική λεύγα η οποία προκύπτει από το ένα εικοστό της μοίρας και ισούται με τρία ναυτικά μίλια (5556 μέτρα).
Τι γινόταν όμως όταν το πλοίο ταξίδευε προς το άγνωστο;
Όπως ήδη αναφέρθηκε, η εύρεση της στιγμιαίας ταχύτητας του πλοίου, ήταν απαραίτητη για να βρεθεί η διανυθείσα απόσταση. Ο πρώτος τρόπος που είχαν βρει οι ωκεανοπλόοι για να υπολογίσουν την ταχύτητα, ήταν με το μήκος του ίδιου του πλοίου τους. Όταν το πλοίο ταξίδευε, πετούσαν ένα ξύλο ή οτιδήποτε άλλο επέπλεε από την άκρη της πλώρης και μετρούσαν τον χρόνο μέχρι αυτό να φτάσει στην άκρη της πρύμνης. Έπειτα, με την μαθηματική πράξη της αναγωγής των όμοιων όρων, έβρισκαν την ταχύτητα.
Ας πάρουμε για παράδειγμα μια καραβέλα 35 μέτρων.
Κατά τον διάπλου της, ένας ναύτης πετάει μπροστά από την πλώρη ένα ξύλο. Όταν το ξύλο έρθει σε παράλλαξη με την πλώρη (δηλαδή, όταν βρεθεί ακριβώς δεξιά ή αριστερά), ο ναύτης φωνάζει για να αρχίσει η μέτρηση των δευτερολέπτων. Όταν ο αξιωματικός - ο οποίος βρίσκεται στην πρύμνη - δει το ξύλο να έρχεται σε παράλλαξη με την πρύμνη, σταματά την μέτρηση. Ο χρόνος είναι δώδεκα δευτερόλεπτα. Πλέον, υπάρχουν τα στοιχεία για να βρεθεί η ταχύτητα του πλοίου την δεδομένη στιγμή. Αν σε δώδεκα δευτερόλεπτα το πλοίο διανύει 35 μέτρα, σε 3600 δευτερόλεπτα πού έχει η ώρα πόσα μέτρα έχει διανύσει; Με την επίλυση αυτής της απλή εξίσωσης, το πλοίο του παραδείγματος μας, έχει διανύσει σε μία ώρα, 10.500 μέτρα. Αν αυτό το διαιρέσουμε με το 1852 που είναι η τιμή του ναυτικού μιλίου σε μέτρα, έχουμε την ταχύτητα επιφάνειας του πλοίου η οποία είναι 5,67 κόμβοι. Φυσικά, η πράξη αυτή, δεν γινόταν κάθε φορά που έπρεπε να μετρηθεί η ταχύτητα του πλοίου.
Σε κάθε πλοίο, ανάλογα το μήκος του, η κάθε τιμή σε δευτερόλεπτα αντιστοιχούσε και σε μία τιμή ταχύτητας την οποία οι ναυτικοί μπορούσαν να βρουν από τον πίνακα ταχύτητας του πλοίου, αν και συνήθως - λόγω της συχνής χρήσης - τις μάθαιναν απ’ έξω. Όσο για την μέτρηση του χρόνου σε μία εποχή που δεν υπήρχαν χρονόμετρα, γινόταν είτε με κλεψύδρες είτε εμπειρικά από τους ίδιους τους ναυτικούς.
Τον 16ο αιώνα, οι Άγγλοι επινόησαν έναν άλλο τρόπο για την μέτρηση της ταχύτητας. Αρχικά, πετούσαν ένα ξύλο στην θάλασσα από την πρύμνη του πλοίου το οποίο ήταν δεμένο σε ένα κυλιόμενο κουβάρι με λεπτό σχοινί. Καθώς το πλοίο προχωρούσε, το κουβάρι ξετυλιγόταν για ένα λεπτό. Έπειτα, οι ναύτες μετρούσαν το σχοινί που είχε ξετυλιχτεί με τις άκρες των χεριών τους. Από εκεί προήλθε και η μονάδα της οργιάς. Έτσι, έχοντας βρει την απόσταση που είχε διανυθεί σε ένα λεπτό, την πολλαπλασίαζαν επί εξήντα για να βρουν την ωριαία ταχύτητα. Ο τρόπος αυτός έγινε πιο πρακτικός όταν το 1570 περίπου, οι Άγγλοι έδεναν πάνω στο σχοινί του κουβαριού κόμπους ανά εφτά οργιές και περιόρισαν την μέτρηση στα 30 δευτερόλεπτα. Το διάστημα αυτό των εφτά οργιών δεν ήταν τυχαίο. Κάθε ένας κόμπος που περνούσε στην θάλασσα στο διάστημα των τριάντα δευτερολέπτων, αντιστοιχούσε και σε ένα ναυτικό μίλι ανά ώρα. Από εκεί προήλθε και η σημερινή μονάδα μέτρησης στα πλοία, κόμβος, η οποία καθιερώθηκε τον 19ο αιώνα.
Τον 19ου αιώνα, οι Άγγλοι εφηύραν το δρομόμετρο, στην μορφή που το γνωρίζουμε σήμερα. Το δρομόμετρο, είναι μία συσκευή η οποία μετρά την ταχύτητα του πλοίου, από μία μικρή προπέλα που είναι τοποθετημένη στο πρυμναίο μέρος του πυθμένα του πλοίου και είναι συνδεδεμένη με έναν μετρητή στην γέφυρα. Ακόμα και τότε όμως, το πρόβλημα του υπολογισμού της ταχύτητας στην θάλασσα, δεν είχε λυθεί τελείως. Οι θαλασσοπόροι, μπορούσαν να υπολογίσουν μόνο την ταχύτητα του πλοίου προς την επιφάνεια της κινούμενης θάλασσας και όχι προς τον σταθερό βυθό. Αυτό, είχε ως αποτέλεσμα τα θαλάσσια ρεύματα να αλλοιώνουν την μέτρηση της ταχύτητας δημιουργώντας μεγάλα σφάλματα στους υπολογισμούς. Και αυτό το πρόβλημα, λύθηκε με την εμφάνιση του Παγκόσμιου Συστήματος Στιγματοθέτησης (GPS) και σήμερα πλέον, όλα τα πλοία υπολογίζουν την ταχύτητα τους σε σχέση με τον βυθό.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου