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:连续最长的环球直线航行:学者计算出路线但不建议尝试

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来源:澎湃新闻网

想象一下,一艘无敌邮轮下水启航,对它来说,怎样的路线最短、同时又能尽可能地环球一周?如果这么说拗口,那么学界还有更简洁的表达方式,那就是:连续最长的环球直行航海路线。,

想象一下,一艘无敌邮轮下水启航,对它来说,怎样的路线最短、同时又能尽可能地环球一周?如果这么说拗口,那么学界还有更简洁的表达方式,那就是:连续最长的环球直行航海路线。

蓝色线条是《科学》杂志近期发表的已知最长直行航海路线。本文图片除标明外均来自R. CHABUKSWAR ET AL.; ARXIV:1804.07389V1, 2018, ADAPTED BY J. YOU/SCIENCE 

《科学》(Science)杂志近期刊登了一篇研究论文,来自爱尔兰联合技术研究中心的物理学家Rohan Chabukswar和新德里IBM研究中心的工程师Kushal Mukherjee共同研究了一种算法,证明这条最短航线理论上是存在的。根据二人建立的模型,这条理论上的航线从巴基斯坦出发,终点是俄罗斯的东北海岸,全程32,090.3公里。

无独有偶,reddit用户“kepleronlyknows”,生活在美国乔治亚州迪凯特的环境法律师派翠克·安德森,5年前就在网上发帖画出了这条路线,并与Chabukswar和Mukherjee二位的结论基本一致。安德森表示自己是一次在翻看维基百科时,受到“Extreme points of Earth”(地球的极端点)的启发,开始琢磨这件事。虽然没有实际走上一遍,“但把它在地图上画出来就已经很酷。”

reddit用户“kepleronlyknows”绘制的路线网页截图

但Chabukswar和Mukherjee不满足于此。他们调用了全球地形起伏模型ETOPO1 。ETOPO1是分辨率为1弧分的全球地形起伏模型,包含了陆地地形和海洋水深的数据,是目前已知的、分辨率最高的地形数据。精度高到什么程度呢?地图所能捕获的最小特征数据为1.8公里。

有了这张地图在手,找到地表最长直线海洋航线就只剩下地理问题了。既然要找到最长的,那么就只能考虑大圆距离,比如赤道就是典型的“大圆”。在精度1.8公里的地图上,可能的大圆有233,280,000个,而每个大圆上有21600个陆地或者海洋点,这也就意味着有5,038,848,000,000 个点需要确认是否可以航行通过,这个计算量是巨大的。

所以,二人使用了一种优化算法,这样一台普通手提电脑计算十分钟就可以得出最终结果,证明与安德森的绘制线路几乎一致,只是他们给出的更具体:从巴基斯坦松米亚尼湾附近出发,往西南方向一直穿过马达加斯加和非洲大陆的海峡,接着穿过南美和南极洲之间的海峡,最后往西北方向,穿过太平洋,越过阿拉斯加群岛,最终登陆于俄罗斯卡拉金斯基地区寒冷的海滩。

尽管在平面地图上看,这条线路有着巨大的弧度,但如果放到球体上看,它们其实基本呈直线。

在球体上看这条航行路线

二人进而用同一种方法计算出最长陆上直行线路,结果证明是一条总长11,241公里的“路”,经过15个国家,从中国泉州出发,结束于葡萄牙西部的萨格里什。

“最长”陆地直行线路

基思·克拉克,加州大学圣巴巴拉分校的一位地理学家表示,这项研究在使用优化算法方面很有趣,但同时也应该注意,地球并不是一个完美球体,重力和旋转让它在赤道附近稍稍隆起。海洋线路显示,通过南极洲和南美洲的是一条非常狭窄的海域,哪怕仅是轻微的隆起没有考虑进计算,也可能导致现实中无法通过。此外,陆上线路也受限于数据的精度,因为小于1.8公里就无法显示细节,那就意味着不能确定路线是否经过一些小的水体,比如湖泊。Chabukswar和Mukherjee二人亦不建议完全根据路线开车去尝试穿越。可见,真正的环球航行和穿越,还只能是经验主义的天下。  

[责任编辑:许玥 PF004]

责任编辑:许玥 PF004

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