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数学真好玩 你现在身处何方?
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人类掌握的“坐标”
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我们生活在地球上。
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每当想到“坐标”时,我的这种感受就会更加强烈。
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如果有人问你:“现在你在地球的哪个位置?”你会怎么回答?就算报上国名、地名也谈不上是“正确答案”。
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对地球上位置最清晰的表述是“经度”和“纬度”。现在这个时代,人们很容易就能获取世界上的任何地图,但是人类为了获取这些地图曾经历经了很多苦难。
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大家知道经度和纬度是如何规定的吗?
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“纬度”可以通过北极星的位置很容易地查询出来。北极星在地球自转轴的延长线上,即北极点正北的方向,因此,能看得见北极星的角度(仰角)就是纬度。
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可是与此相对,想要获得“经度”却是极困难的。在大航海时代的英国,因为无法测定经度,导致海难事故频发。因此,那时人们愿意付出高额的赏金来求得正确的经度测定法。
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当时有很多方法被提案,有利用木星卫星的测量法(预测在木星上看得到和看不到木星卫星的时间,然后求出与实际观测时间的差)、月距法(利用月球运行的方法)等,最后随着精确的手表被开发出来,问题终于得到了解决。在那之后,人们将格林尼治子午线规定为经度0度,以此为基准的测定法在世界范围内被广泛应用。
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经度、纬度表示地球在这个天梯上的位置“坐标”——经线和纬线这两条垂直相交的直线上分布的“两种数值”。
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因此,你所在的地点(点)可以用经度、纬度(坐标)来表示出其在地球上的正确位置。
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纬度
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map和实像
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请想象一个地球仪。
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地球仪上画着的经线、纬线都画成了圈,因此可以说是“曲线”。
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那么请只看地球仪上的一小部分。在有限的一部分中——一块小地图上,经线、纬线都是画成“直线”,也就是“局部坐标”。
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这些画着小块平面地图的“局部坐标”拼接起来,表现的就是整个球形的地球。
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对于地球整体来说,这些小块小块的“过渡”的地图在数学中被称为“实像”。英语中的“map”除了被翻译为“地图”,还有“实像”的意思。
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通过map这个单词,我们似乎看见人类勘测地球进而绘制地图的轨迹。我们应用数学来“勘测”,不断重复脚踏实地的工作,充分实现自己的存在。
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我们生活在地球上。
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这个事实未免太过显而易见,因此常常会被我们忘记。希望大家偶尔可以看看地球仪或者地图,认真思考地球与人类的关系。这或许是当代的我们必须要体会的。
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