Es ist raus! Super klar, das ist die Ebene der Erde Karte

Wissenschaftler zeigen Ihnen die Erde mithilfe von zwei „Pfannkuchen“?

Hier sind zwei Pfannkuchenbilder der Erde:

Die doppelseitige Pfannkuchenkarte der Erde ist die genaueste flache Karte, die jemals erstellt wurde (Bildnachweis: J. Richard Gott, Robert Vanderbeg, David Goldberg)

Die Erde ist eine Kugel. Wie kann sie also genau als zweidimensionale Karte dargestellt werden? Vereinfacht ausgedrückt wird die Erde in zwei dünne Pfannkuchen gepresst, wobei der Äquator den Rand des Pfannkuchens bildet, einer ist die Nordhalbkugel und der andere die Südhalbkugel.

Die Doppelkreiskarte stellt die genaueste Karte der Erde dar, die derzeit verfügbar ist. Im Gegensatz zu anderen flachen Karten werden auf der Doppelkreiskarte die Ozean- und Landplatten weder verkleinert noch vergrößert. Beispielsweise wird Grönland auf vielen zweidimensionalen Karten so groß wie Afrika dargestellt, obwohl es in Wirklichkeit nur 1/14 der Größe Afrikas beträgt (aus einem Bericht im Scientific American). Und anders als andere rechteckige Karten mit größerer Fläche kann diese Karte jederzeit in der Hand gehalten werden, sagte J. Richard Gott, emeritierter Professor für Astrophysik in Princeton und leitender Wissenschaftler der Studie. Diese Karte kann auf einer einzigen Zeitschrift auf Vorder- und Rückseite gedruckt werden, sodass die Leser sie jederzeit bequem ausschneiden können.

Die Frage, wie man präzise zweidimensionale Karten erstellt, bereitet Kartografen seit Jahrhunderten Kopfzerbrechen. Um die Schwierigkeiten flacher Karten schnell in den Griff zu bekommen, entwickelten Gott und David Goldberg, Physikprofessor an der Drexel University in Philadelphia, ein Kartenbewertungssystem. Die Forschungsergebnisse wurden 2007 im Journal of Surveying and Cartography veröffentlicht. Das System bewertet zweidimensionale Karten anhand von sechs Verzerrungsstufen – Topografie, Gebiet, Entfernung, Krümmung (Biegungen und Verzerrungen der Krümmung), Neigung (Asymmetrie) und Grenzen (wie etwa die Kontinuität des Pazifischen Ozeans). Genauere Karten erhalten niedrigere Punktzahlen, beispielsweise erhält ein gut gestalteter Globus null Punkte.

Gott sagte, dass eine perfekte zweidimensionale Karte der Erde unmöglich sei und dass Merkmale, die in einer Hinsicht hervorstechen, in einer anderen nachteilig sein könnten. Beispielsweise basiert die uns allen bekannte Weltkarte auf der Mercator-Projektion. Die Mercator-Projektion eignet sich gut zur Darstellung von Gelände, verzerrt dabei jedoch den Nordpol und den Südpol, weshalb diese Gebiete auf der Karte nicht zu sehen sind.

Die Mercator-Projektion wurde 1569 vom niederländischen Geographen Gerard Mercator erfunden, um Seefahrern die Navigation auf der Welt zu erleichtern. Wir können feststellen, dass die Polarregionen verzerrt sind und viel größer erscheinen, als Hawaii tatsächlich ist. (Bildnachweis: QAI Publishing/Getty Images)

Die beste planimetrische Kartenprojektion ist laut dem Bewertungssystem des Teams die Winkel-Tripelprojektion, die 1921 vom deutschen Kartographen Oswald Winkel entwickelt wurde und heute von der National Geographic Society verwendet wird. Diese Karte weist einen niedrigeren Verzerrungswert (4,563) auf, weist aber immer noch das Problem der Grenzsegmentierung auf, die den Pazifischen Ozean in zwei Teile teilt, einen auf der rechten und einen auf der linken Seite der Karte, was bei manchen den Eindruck erwecken kann, dass Asien und Hawaii weit voneinander entfernt sind.

Die Winkel-Triprojektionskarte wurde erstmals im Jahr 1921 erstellt. Wir können feststellen, dass sie die Antarktis verzerrt und den Eindruck erweckt, Kanada sei sehr weit entfernt. (Bildnachweis: Photitos 2016 Getty Images)

Um das Problem der Grenzsegmentierung zu lösen, näherten sich die Wissenschaftler der Kartierung aus einer neuen Perspektive und hofften, eine Karte mit minimalem Fehler zu entwerfen, die die Winkel-Dreifachprojektion hinsichtlich der sechs oben genannten Fehler unterbieten könnte. Der Pfannkuchenglobus basiert auf der Idee eines Polyeders oder facettenreichen 3D-Modells. 1943 zeichnete der Architekt Richard Buckminster Fuller den groben Umriss einer Kartengrafik und veranschaulichte, wie diese zu einem Polyeder gefaltet werden könnte. Obwohl Fuller die Umrisse der Kontinente gut verfeinerte, gab es bei der Darstellung der Ozeane viele Fehler, beispielsweise die übertriebene Entfernung zwischen Australien und der Antarktis.

Richard Buckminster Fuller hält einen zusammengesetzten polyedrischen Globus (rechts aus einer flachen Karte gefaltet). (Bildnachweis: Thomas D. McAvoy/Getty Images Contributor)

In einem in der arXiv-Datenbank veröffentlichten und noch nicht von Experten begutachteten Artikel beschäftigte sich Gott mit „Hüllkurvenpolyedern“, bei denen regelmäßige Formen Rücken an Rücken geklebt werden, was zur Idee einer zweiseitigen Karte führte. Die neue, auf arXiv veröffentlichte Karte besteht aus zwei Karten, die nebeneinander oder hintereinander angezeigt werden können. Auf dieser Karte gibt es keinerlei Probleme mit Grenzüberschreitungen. Wenn Sie die Entfernung von einer Halbkugel zur anderen messen möchten, ziehen Sie einfach eine gerade Linie oder ein Maßband von einer Karte zur anderen. „Wenn Sie eine Ameise wären, könnten Sie einfach von einer Seite zur anderen kriechen“, beschrieb Gott. „Unsere Karte ist am Äquator durchgehend, wobei Afrika und Südamerika den Äquator wie Kleidung auf einer Wäscheleine überspannen.“

Der Earth Pancake weist kleinere Entfernungsfehler auf; Beispielsweise beträgt die Konfiguration der Karte genau 22,2 % der tatsächlichen Entfernungen, verglichen mit der übertriebenen Polarverzerrung und den Entfernungen an den Kartenrändern bei der Mercator- und Winkel-Triple-Projektion. Zweitens ist der Äquatorrand der Pfannkuchenkarte der Erde nur 1,57-mal größer als der zentrale Bereich. Gott sagte, ihm seien keine anderen ähnlichen doppelseitigen Erdkarten bekannt. „Unsere Karte ist die flache Karte, die der realen Erde derzeit am nächsten kommt. Normalerweise muss man sie drehen, um die gesamte Erde zu sehen. Bei unserer neuen Karte muss man sie nur umdrehen.“ Gotts Team hat auch Pfannkuchenkarten von Mars, Jupiter, der Sonne und anderen Himmelskörpern entwickelt. Interessierte können weiterhin aufmerksam sein.

VON: Laura Geggel

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