Latitudine, longitudine e il disegno della Terra

07/09/2014

Oggi la rete di satelliti artificiali fotografa con accuratezza tutta la superficie terrestre, mentre il GPS ci permette di stabilire con notevole precisione il luogo in cui ci troviamo, fornendoci le coordinate geografiche, latitudine e longitudine, con un errore massimo di una decina di metri. Ma in passato era quasi impossibile determinare la forma delle terre o individuare le coordinate di un luogo.
Da quando le navi hanno iniziato ad attraversare gli oceani, conoscere la propria posizione e la conformazione delle coste è diventato essenziale: molte navi sono naufragate perché, per la stima errata delle loro coordinate, sono finite contro gli scogli.
Le grandi potenze marinare hanno istituito grossi premi per l’invenzione di un metodo semplice e affidabile per stabilire latitudine e, soprattutto, longitudine.
Individuare le coordinate geografiche è stato essenziale anche per tracciare il contorno delle terre e disegnare i continenti. Soltanto alla fine del Settecento James Cook nel suo viaggio attorno al mondo preparò mappe del Pacifico abbastanza precise. Ci riuscì grazie al nuovo orologio inventato dall’inglese John Harrison che vinse il premio messo in palio dalla Gran Bretagna per la determinazione della longitudine, fino ad allora solo approssimativa.

La Terra nella rete
Ma a chi si deve l’idea di avvolgere il pianeta con la rete di meridiani e paralleli?
E’ un’invenzione lontana nel tempo, risale al quarto secolo a.C. Il primo che ne parla è il geografo greco Dicearco da Messina, studente di Aristotele e autore di alcune carte del mondo conosciuto, che utilizza latitudine e longitudine nella sua opera “Itinerario intorno al mondo”. I suoi scritti sono andati perduti, ma li si conosce da citazioni di autori più tardi. Naturalmente, l’idea gli è venuta perché i greci erano Eratostenegià certi della sfericità della Terra.
Nel III secolo a.C. Eratostene ne calcolò le dimensioni con una precisione incredibile: un errore solo dell’1,5% rispetto a quello reale (vedi box).

Latitudine e longitudine
La determinazione della latitudine, distanza angolare tra il parallelo in cui ci troviamo e l’Equatore (parallelo base), è abbastanza semplice perché è sufficiente misurare l’altezza del Sole a mezzogiorno e utilizzare opportune tavole di correzione.latitudine_longitudine Per determinare la longitudine è necessario conoscere con esattezza la differenza tra l’ora solare del luogo in cui ci troviamo e quella del Primo Meridiano (quello scelto con longitudine zero). Infatti, un giro completo (360° di longitudine) corrisponde alle 24 ore, quindi una differenza di un’ora corrisponde a 15° (360/24), mentre a 1° di longitudine corrisponde una variazione di tempo di 4 minuti. La difficoltà consiste nel determinare con esattezza le due ore.
Ipparco di Nicea (II secolo a.C.), che censì un migliaio di stelle riportandone le coordinate celesti, propose un metodo che si basava sulle differenze di osservazione di una stessa eclissi di Luna nelle due località, mentre Tolomeo (II secolo d.C.) si serviva del teorema di Pitagora (triangoli con ipotenusa pari alla distanza tra le due località e cateto uguale alla differenza di latitudine).
I Greci utilizzavano come Primo Meridiano quello che passava per l’Isola di Hierro, nelle Canarie, in seguito venne utilizzato quello di Parigi e soltanto nel 1884 venne scelto quello di Greenwich, luogo dell’osservatorio in cui erano state preparate le tavole utilizzate dai marinai.
In passato l’ora solare del luogo era calcolata con le meridiane, ma per conoscere l’ora del Primo Meridiano era necessario portarsi dietro un orologio che mantenesse per mesi l’ora corretta. Solo l’invenzione del bilanciere da parte di Harrison permise ai suoi orologi di raggiungere la precisione richiesta.

Fare Geo
• Utilizza un dispositivo GPS per individuare con esattezza le coordinate della città in cui vivi. Poi cerca su Google Maps le coordinate delle seguenti città: Trieste, Palermo, Imperia, Brindisi, Lisbona, Londra, Mosca, New York, Pechino, Sydney.
Calcola la differenza di latitudine tra ognuna di queste città e la tua. Quali si trovano a nord e quali a sud?
Calcola la differenza di longitudine. Quali si trovano a est e quali a ovest?
Determina anche la differenza tra le ore solari: se dove abiti sono le 12 (il Sole si trova allo Zenit), qual è l’ora solare in ciascuna di queste città? Corrisponde all’ora utilizzata realmente ? sai spiegare perché?
• La circonferenza terrestre è esattamente 40.000 km: è possibile che casualmente sia risultato un valore così preciso? Fai una ricerca e prova a darne una spiegazione.

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