人类测量天体距离的先后方法(天文学家最初测量天体距离的方法是什么)

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地球是一个球体，那么如何在2D地图上准确地描述它呢？一项新的最新调查，只要把地球按成两个煎饼，一个描绘北半球，一个描绘南半球，赤道围在边缘。

研究人员表示，这两个“煎饼”代表了有史以来最精确的地球平面图。与其他平面地图不同，新的圆形地图不会减少或扩大某些海洋或陆地的面积。例如，许多2D地图将格陵兰岛的面积设定为与非洲大致相同，但实际上，非洲的面积是它的14倍。

此外，与一些非常大的矩形地图不同，“这是你可以得到的地图，”普林斯顿大学天体物理学荣誉教授兼研究首席研究员j理查德戈特在一份声明中说。“地图可以在单个杂志页面上来回打印，方便读者剪裁。

几个世纪以来，制作精确的2D地图一直困扰着制图员。为了帮助确定平面地图面临的问题，费城德雷塞尔大学物理学教授Gott和副研究员David Goldberg为现有的平面地图创建了一个评级系统，并于2007年在期刊《制图学》上发表了结果。他们的系统对六种变形类型的2D地图进行了评分：局部形状、面积、距离、弯曲(弯曲或曲率变形)、偏斜度(skewness)和边界切割(连续缺口，如分裂太平洋)。他们说分数越低的地图越准确。一个设计良好的球形地球，就像地球一样，会得零分。

戈特说，在一张平面的地球地图上，“一切都不可能是完美的”。“擅长一件事的地图，不一定擅长描绘其他事。”比如最熟悉的世界地图3354墨卡托投影，很多教室都能找到的订书针，谷歌地图的基础。研究人员表示，虽然墨卡托投影可以很好地代表局部形状，但它会扭曲北极和南极附近的表面区域，因此这些区域经常被切断。

根据团队的评分系统，得分最高的平面地图是Winkel Tripel。这张地图起源于1921年，由德国制图师奥斯瓦尔德温克尔提出，现在由美国国家地理学会使用。这张地图的评分低至4.563，但仍然存在“边界切割”的问题，因为它将太平洋分为两部分，一部分位于地图的右侧，另一部分位于地图的左侧。这种分裂造成了亚洲和夏威夷之间的距离比实际距离更远的错觉。

为了解决这种边界分裂问题，研究人员着手从新的角度制作地图，希望设计出“误差最小的平面地图”。“我们提出了一个完全不同的地图，我们在六个错误上都击败了温克尔特里佩尔。”

最终的结果是煎饼地图，借鉴了之前研究多面体或多面体3D形状的思路。1943年，美国建筑师理查德里查德巴克明斯行福勒画出了世界地图规则形状的轮廓，并写下了如何将地图折叠成多面体的说明。然而，尽管富勒在细化大陆方面做得很好，但他对海洋的理解并不那么精确，因为海洋引入了错误。比如澳大利亚和南极洲在他的创作中相隔太远。

在2019年发表在arXiv数据库的一项研究中(该研究尚未经过同行评审)，Gott认为“信封多面体”涉及将背靠背的规则形状粘合在一起。他说，这导致了双面圆形地图的想法。

新地图将于2月15日发布到arXiv数据库，其中包含两张煎饼地图，可以并行或背靠背查看。无论哪种方式，地图都没有任何边界切割。戈特说，如果你想测量从一个半球到另一个半球的距离，只需用绳子或卷尺将一个煎饼的边伸到另一个的边上。

戈特说：“如果你是一只蚂蚁，你可以从一边爬到另一边。”“我们在赤道上有连续性。(非洲)和南美洲都披在边缘上，就像晾衣绳上的床单，但它们是连续的。”

煎饼地图的距离误差也小于任何其他2D计划。例如，它的配置意味着距离不能大于或小于实际距离的22.2%，Gott说。相比之下，墨卡托投影和温克尔三极投影在极点附近和地图左右边缘有明显的距离误差。

此外，研究人员说，煎饼地图赤道边缘的面积仅为中心区域的1.57倍。

Gott说他不知道地球上还有其他双面煎饼。戈特说，“与其他平面地图相比，我们的地图实际上更像地球。”“要看到地球的所有位置，你必须旋转它；要查看我们所有的新地图，只需翻转它们。”

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