چرا نقشه‌ جهانی که می‌شناسیم، اشتباه است؟

با ورود به هر کلاس درس، یک نقشه‌ی مستطیلی تخت از جهان را می‌بینید که روی دیوار نصب شده است. نسل‌های متوالی این نقشه را یاد گرفتند؛ اما یک نقشه‌ی مسطح و تخت چگونه می‌تواند سیاره‌ی زمین را توصیف کند؟ گرچه نقشه‌های تخت با هدف ارائه‌ی اطلاعاتی منسجم و دقیق از زمین طراحی شده‌اند، دقت زیادی ندارند؛ زیرا از یک طرف برخی نواحی در این نقشه‌ها معمولاً بزرگ‌تر و برخی نواحی کوچک‌تر از اندازه‌ی واقعی هستند و از طرف دیگر مسافت بین بخش‌های مختلف زمین به‌خوبی نمایش داده نمی‌شوند.متیو ادنی، استاد جغرافیا و تاریخ نقشه‌نگاری از دانشگاه ماین جنوبی می‌گوید:

هرکدام از نقشه‌های جهان تا اندازه‌ای دچار انحراف هستند. درواقع، بستگی دارد چه بخواهید؟ آیا می‌خواهید شکل‌ها دقیقاً مانند آنچه در کره به‌نظر می‌رسند، باشند یا اندازه برایتان مهم‌تر است؟ به‌طور‌کلی، رعایت اندازه‌ها مهم‌تر است؛ اما معمولاً به‌دلایل زیباشناسی مورد اول رعایت می‌شود.

با وجود اعتراض‌های زمین‌تخت‌‌انگارها، سیاره‌ی ما تخت نیست؛ بلکه بیشتر به کره‌‌ای شباهت دارد که در قسمت قطب‌ها تخت و در قسمت استوا متورم است. این مسئله‌ی بزرگی برای نقشه‌نگارها است: چگونه می‌توان شیئی سه‌بعدی را به‌صورت بی‌نقص و دوبعدی نمایش داد؟

اگر کره‌ یا توپ تنیسی قدیمی دارید، بکوشید آن را باز کنید و به مستطیلی بی‌نقص تبدیل کنید. این چالش دشوار نشان می‌دهد کره و مستطیل تخت چقدر با یکدیگر ناسازگارند. در سال ۱۵۶۹،جراردوس مرکاتور، جغرافی‌دان و نقشه‌نگار فلاندری، نقشه‌‌ی مرکاتور را ترسیم کرد. این نقشه ۵۰۰ سال قدمت دارد؛ اما به‌نقل از MapHover، حتی امروز هم به‌عنوان پرکاربردترین نقشه‌ی زمین باقی مانده است. ملوانان قرن‌ها به این نقشه علاقه‌ داشتند؛ زیرا به آنان اجازه می‌داد مسیرشان را در خطوط مستقیم ترسیم کنند. با‌این‌حال، این نقشه از نظر دقت فاصله‌ی زیادی با نقشه‌ای بی‌نقص دارد.

نقشه‌ی مسطح مرکاتور

به‌اعتقاد ایدنی، برخی از نقشه‌ها بیشتر از بقیه دچار انحراف هستند. نقشه‌ی مرکاتور نمونه‌ای کلاسیک و از نوع کانفورمال است و دایره‌ها در آن به خطوط صاف تبدیل شده‌اند. به‌نقل از ThoughtCo، وب‌سایت منبع آموزشی، دایره‌ای بزرگ به‌صورت هر دایره‌ی هم‌مرکز با کره تبدیل می‌شود. ایدنی می‌افزاید:

این ترکیب ویژگی‌ها باعث ایجاد انحراف‌های مساحتی می‌شود. در کره، نصف‌النهارها با نزدیک‌شدن به یک قطب همگرا می‌شوند و طول خطوط موازی عرض جغرافیایی تا رسیدن به قطب کوتاه‌تر می‌شود؛ اما هنگام نقشه‌برداری مستطیلی خطوط نزدیک به قطب‌ها هم‌اندازه با خطوط استوا هستند. هر خط موازی هم‌طول استوا است؛ در‌نتیجه با حرکت به‌سمت قطب، کشش افقی دیده می‌شود.

در کره، خطوط موازی فاصله‌های برابر دارند؛ اما نقشه‌ی مرکاتور برای رسیدن به ویژگی خاص دایره‌های بزرگ و خطوط صاف، به‌صورت نمایی تفکیک خطوط موازی را با حرکت به‌سمت قطب افزایش می‌دهد؛ ازاین‌رو، روی نقشه کششی عمودی با حرکت به‌سمت قطب‌ها دیده می‌شود.

نتیجه‌ی این روند بزرگ‌شدن برخی نواحی روی نقشه درمقایسه‌با حالت واقعی است؛ در‌حالی‌که نواحی دیگر کوچک‌تر نشان داده می‌شوند. این انحراف را می‌توان در اندازه‌های نسبی گرینلند، اروپا، آفریقا و هند مشاهده کرد؛ به‌طوری‌که گرینلد و اروپا بزرگ‌تر از اندازه‌ی واقعی و آفریقا و هند کوچک‌تر از اندازه‌ی واقعی ترسیم شده‌اند. گرینلند و آفریقا روی نقشه‌ی مرکاتور از‌نظر اندازه مشابه هستند؛ ولی آفریقا در واقعیت چهارده برابر بزرگ‌تر است. به‌طور مشابه، آلاسکا سه برابر بزرگ‌تر از مکزیک نشان داده می‌شود؛ اما مکزیک ۱/۳ برابر بزرگ‌تر است.

نقشه‌ی گال پیترز

با این تفاسیر، نقشه‌ی مرکاتور در بحث ظرفیت برای نمایش اندازه پرنقص ظاهر می‌شوند؛ بنابراین، باید دید نقشه‌های دیگر این عیب را جبران می‌کنند یا خیر؟ ایدنی بیان می‌کند:

نقشه‌ی گال پیترز یکی از جایگزین‌های نقشه‌ی مرکاتور است که در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ به‌شهرت رسید. این نقشه نسبت‌های برابر اما ظاهری زشت دارد.

نقشه‌ی گال پیترز هم مشکلات خود را دارد. با اینکه تمام نواحی بر‌‌‌اساس اندازه‌ی صحیح دربرابر یکدیگر نمایش داده شده‌اند، اغلب خشکی‌ها دچار انحراف شده‌ و حالتی کشیده پیدا کرده‌اند. کشیدگی افقی در سمت قطب‌ها و کشیدگی عمودی در سمت استوا دیده می‌شوند؛ به‌طوری‌که با وجود اندازه‌ی صحیح کشور‌ها، شکل آن‌ها درست نیست. این انحراف مانند نقشه‌ی مرکاتور در قسمت قطب‌ها تشدید می‌شود.

نقشه‌های تخت متعددی در قرن‌های گذشته ترسیم شدند؛ اما همه یک مشکل را داشتند: ترسیم بی‌نقص زمین سه‌بعدی روی سطح دوبعدی ممکن نیست. نقشه‌ی وینکل تریپل که در سال ۱۹۲۱ طراحی شد، نقشه‌ی منتخب انجمن ملی جغرافیا است؛ ولی این نقشه هم مشکلات انحراف، به‌ویژه در اقیانوس آرام دارد؛ به‌طوری‌که این اقیانوس روی نقشه وسیع‌تر از حد واقعی به‌نظر می‌رسد.

نقشه‌ی پنکیکی دوطرفه دقیق‌ترین نقشه‌ی تخت از زمین است

نقشه‌ی وینکل تریپل (Winkel Tripel) در‌مقایسه‌‌با نقشه‌های کوچک‌مقیاس دیگر خطا و انحراف کمتری دارد و با عنوان نقشه‌‌ی سازش هم شناخته می‌شود؛ زیرا انحراف‌های متداول نقشه‌ی تخت را در رابطه با مساحت و مسیر و مسافت کاملاً حذف نمی‌کند؛ بلکه تا حد ممکن آن‌ها را به حداقل می‌رساند. ازاین‌رو، تقریباً تمام بخش‌های نقشه دچار کمی انحراف هستند؛ اما این انحراف زیاد نیست.

در سال ۲۰۲۱، اخترفیزیک‌دانان نقشه‌ای تولید کردند که به‌قول آن‌ها دقیق‌ترین نقشه‌ی موجود از زمین است. این نقشه شامل دو نقشه‌ی پنکیکی است که می‌توان آن‌ها را کنار‌هم قرار داد. بدین‌ترتیب، نمایش زمین کاملاً با نقشه‌های مسطح دیگر متفاوت است و می‌توان از این نقشه در کتاب‌های درسی و دیوار کلاس‌ها استفاده کرد. ایدنی درپایان اضافه می‌کند:

امیدوارم تمام منتشرکنندگان نقشه به‌سراغ نقشه‌هایی با نسبت‌های واقعی بروند؛ اما درنهایت برایشان فروش بیشتر اهمیت دارد.