Чтение онлайн

Вычислительные машины в штаб-квартире проверяют все данные и просчитывают длину от одной основной ли­нии до другой по выбранным треугольникам. Результаты не будут одинаковыми. Длина сторон треугольника будет от­личаться в зависимости от использованного при расчетах подхода. При определении длины, после проведения всех предварительных расчетов, в игру вступает сложная мате­матическая теория наименьших квадратов. Она помогает определить наиболее слабые звенья цепи и рассчитать ве­роятность ошибки. Данная теория позволяет компьютерам распределить погрешность в определенном соотношении. В итоге, определяются конечные значения и данные, со­бранные в полевых условиях, отправляются в архив.

Такие сети первичной триангуляции покрывают боль­шие территории нашей страны. Они связаны вторичными сетями, расчет которых менее трудоемкий. Затем они за­полняются третичными сетями, стандарты для расчета ко­торых еще ниже, но все-таки намного выше тех, которыми пользуются обычные инженеры. И наконец, Геологическая служба заполняет сеть топографическими данными, осно­вой которых является базовая структура. Результатом этой работы становятся карты, доступные обществу. Инженеры пользуются ими для того, чтобы определить местоположе­ния железных и автомобильных дорог, и для того, чтобы знать, где расположить водосборный бассейн, предназна­ченный для предотвращения затоплений или необходимый для мелиорации. С помощью этих карт определяются гра­ницы стран. Практическая ценность результатов работы таких незаметных государственных служб вполне оправ­дывает те средства, которые выделяются на подобные ис­следования. Некачественно проведенные базовые расчеты могут стоить стране намного больше, чем кажется на пер­вый взгляд.

В качестве примера того, какие последствия могут иметь неправильно проведенные расчеты, я расскажу типичную историю, взглянув на которую начинаешь понимать, что такую работу необходимо проводить очень тщательно.

Восточная граница Техаса, которая отделяет этот штат от штата Оклахома, протянулась на одну сотую градуса восточной долготы. Данная линия считалась границей на протяжении более чем одного века. Эта граница была задо­кументирована в договоре между Францией и Испанией, который касался разделения территорий между Луизианой и Новой Испанией. Граница подтверждалась и в докумен­тах их последователей: договор между США и Испанией после покупки Луизианы; договор между США и Техас­ской республикой; договор между США и государством Техас. Граница всегда составляла одну сотую меридиана. Исследователи прошлого определили эту величину и за­фиксировали ее границы. Эти исследования оказались не просто неверными, а абсолютно неверными. Согласно им, данная граница не только проходила на сотни футов западнее того места, где она действительно проходит, но и абсолютно перекошена. Именно из-за этого и начались проблемы.

Как правило, споры о государственных границах между штатами не интересуют никого, кроме финансовых струк­тур, потому что речь здесь идет в основном о налогах. Но если Техас выиграет спор о границе, то это будет совер­шенно другое дело. Ведь Техас примкнул к США довольно поздно и является независимым штатом. В Техасе все зем­ли принадлежат штату и никогда не принадлежали США. Таким образом, всё зависит от патента на землю. Поэтому, когда обнаружилось, что несколько сотен миль земли на са­мом деле находятся не в Оклахоме, а в Техасе, то разразил­ся невероятный скандал. На этой земле находится большое количество действующих газовых и нефтяных месторож­дений, владельцы которых в одночасье осознали, что эта земля никогда не принадлежала им! Права владения землей выдавались правительством США, которое не имело права выдавать такие разрешения. Техасец, который обнаружил ошибку, быстро скупил всю землю у правительства соот­ветствующего штата. И что теперь?

Бесконечное судебное разбирательство. Верховный суд США уже принял решение по этому делу. Граница, про­ходящая по одной сотой меридиана, находится не там, где было принято. Было проведено соответствующее исследо­вание и граница была перемещена. Все налоги, оплаченные штату Оклахома, были выплачены неверно. Весь доход, полученный с земли предыдущими владельцами, принад­лежит кому-то другому. Такая ситуация — рай для любого адвоката. Вот к чему могут привести исследования, сделан­ные спустя рукава.

Давайте отойдем от рассказанного выше. Стоит только заметить, что таких историй довольно много. Говоря о гео­дезии, необходимо упомянуть еще кое о чем. А именно об об­ратном азимуте. Если направление от А до В — это азимут от А, то направление от В до А — это обратный азимут. Это не просто обратное направление — если В — это юго-восток от А, до А - это не северо-запад от В. Никогда. Если точки находятся недалеко друг от друга, то разница будет неболь­шая. Если же точки расположены на большом расстоянии друг от друга, то отклонение будет огромным. Объяснить этот факт непосвященному человеку намного сложнее, не­жели объяснить, почему среда пропадает или у тебя будет две среды, если пересечь линию перемены дат. Но я попы­таюсь.

Так получается, что в определенных больших кругах и лишь в особых ситуациях обратный азимут на 180° отлича­ется от азимута. Точки меридиана могут находиться южнее или севернее друг друга. Точки на экваторе могут находить­ся восточнее или западнее друг друга. Вот и всё. Других осо­бых ситуаций не бывает. В любом другом месте и в любом другом направлении, даже в определенных больших кругах, обратное направление будет отличаться от исходного.

В качестве ужасного примера я расскажу вам популяр­ный сейчас анекдот. «Если вы прошли пять миль на юг, потом пять миль на восток, потом пять миль на север, а потом вернулись туда, откуда начали свой путь, то где вы окажи­тесь? Как где? Конечно же, на Северном полюсе». Неверно. Совершенно неверно. Тот, кто придумал этот анекдот, не имел ни малейшего понятия об обратном азимуте, поэтому и ошибался. Давайте разберемся.

На рисунке 3 изображен пятимильный круг вокруг по­люса. Это очень наглядная иллюстрация, потому что на полюсе сближение меридианов особенно заметно. К тому же небольшая площадь позволяет предположить, что всё происходит на плоской, а не на сферической поверхности. Давайте проследим за полярником и посмотрим, где он окажется.

Он идет прямо на юг к точке А. Там он поворачивает точно на восток. Восток будет под прямым углом к северу. Если он пройдет пять миль в этом направлении, то окажет­ся в точке В. Отлично. Он в точке В. Если он теперь прой­дет пять миль точно на север, то попадет в точку С, которая находится примерно в двух милях от полюса. Гипотенуза прямоугольного треугольника длиннее его сторон и поляр­ник ничего не может изменить. Возможно, создатель анек­дота хотел, чтобы полярник шел по кругу к точке В’, но то­гда он бы не шел точно на восток. Если он будет идти точно на восток, то он вернется в точку А. Повернуть под прямым углом в точке В и пойти к точке С? Это тоже не поможет. Он все еще будет в пяти милях от полюса. Понимаете, в чем дело? Я не понимаю.

А дело вот в чем. В находится на востоке от А. Но А на­ходится на северо-западе от В. Любой наблюдатель, нахо­дящийся в точке В и смотрящий на полюс и на точку А од­новременно, подтвердит это. Это и есть наш обратный ази­мут. Ввиду близости меридианов, ни один большой круг, пересекающий их под любым углом, неважно, насколько близко меридианы находятся друг к другу, никогда не пе­ресечет следующий меридиан под одинаковым углом.

Попробуйте определить положение неизвестного места в Сибири, которое находится в 180° на восток от Нью-Йор- ка на параллельной широте. Я бы сказал, что они находят­ся к северу друг от друга. Если вы пойдете от Нью-Йорка прямо на восток, вы никогда не попадете в Сибирь. Если вы все еще ничего не поняли, то я бы посоветовал вам чаще смотреть на глобус, а не на карты.

После этого небольшого введения, давайте вернемся к главному вопросу — каковы же форма и размер Земли? Я думаю, вы уже поняли, что большая часть всей инфор­мации касалась Северного полушария. Изучение нашего полушария поставило достаточно вопросов. Например, теперь мы знаем, что наш мир на двести пятьдесят мет­ров толще в 90° от Гринвича, чем там, где Гринвич пере­секает экватор. Можно ли считать, что Южное полушарие полностью симметрично Северному? Исследований там проводилось очень мало. Но провести больше исследова­ний там невозможно, ведь там так много воды и так мало суши. Дуги меридианов измерялись в Уганде и в Родезии. Несомненно, геодезические исследования проводились и в Австралии и в Южной Америке. Есть два места, где по­добные исследования можно провести, но этого пока не сделано. Два относительно длинных меридиана в Южном полушарии находятся в Африке и в Южной Америке. Пер­вый является продолжением финско-данубийской линии, которая была измерена в -первой половине прошлого века. Если продлить эту линию, то она дойдет почти до Кейпта­уна — это самая длинная дуга, проходящая по суше. Есть также и шестьдесят пятый меридиан к западу от Гринви­ча, который пересекает Южную Америку от Венесуэлы до Патагонии. Его недостаток в том, что он проходит по вы­соким горам и почти непроходимым джунглям Амазонки, а также по бедным и малонаселенным территориям. Если посмотреть на то, как обстоят дела сейчас, то до полного измерения этих дуг пройдет еще не меньше века. До тех пор нам остается только верить в то, что наша земля имеет форму луковицы с двух сторон, а не представляет собой картофелину, скрещенную с грушей.

На данный момент нам известен диаметр Земли с точ­ностью до полумили — такая неточность может заботить только геофизиков. Вполне возможно, что мы никогда не сможем сократить эту погрешность. Наша Земля — суще­ство загадочное и нестабильное. Ежедневные приливы и отливы не только перемещают водные массы, но и сдвига­ют континенты. Огромные территории на суше постоянно поднимаются и опускаются. Непредсказуемость и неодно­родность приводят к тому, что наши линии лишь по слу­чайности могут указать на местоположение центра Земли. Полюса вращения перемещаются, а вместе с ними переме­щаются широты и меридианы. Точно так же перемещаются магнитные полюса и агонические линии. Нам нужно еще много времени, чтобы понять свою собственную планету. До тех пор звезды могут подождать.