کشف طولانی‌ترین مسیر مستقیم مسافرت روی کره زمین (+عکس)
موبنا – اگر تصمیم دارید با کشتی یا قایق خود طولانی‌ترین سفر روی کره زمین را تجربه کنید، چه مسیری را انتخاب می‌کنید؟ حدود پنج سال قبل یکی از کاربران شبکه اجتماعی ردیت این پیشنهاد را مطرح کرد که سفر دریایی از جنوب پاکستان به شمال شرقی روسیه طولانی‌ترین مسیر آبی جهان محسوب می‌شود که طول آن ۳۲ هزار و ۹۰.۳ کیلومتر است و از آن می‌توان به عنوان «طولانی‌ترین خط مستقیم در کره زمین» یاد کرد. هم اکنون یک گروه ویژه از دانشمندان با انجام بررسی‌های فراوان روی پیشنهاد مذکور به این نتیجه رسیدند که کاربر مذکور درست می‌گفته است.
مطلب شبکه اجتماعی ردیت توسط یک حساب کاربری به نام «کِپلِر-اونلی-نوز» منتشر شد و شخصی به نام «پاتریک اندرسون» آن را مدیریت می‌کرد. اندرسون وکیل حوزه قوانین مرتبط با محیط زیست در شهر دکاتور در ایالت جورجیای آمریکا بود. او توضیح داد که برای نخستین بار به واسطه پرسشی که در دایره‌المعارف آنلاین ویکی‌پدیا مطرح شده بود، این سوال را پیش روی خود دید تا متوجه شود مستقیم‌ترین مسیر مسافرت روی کره زمین کدام است. خط صاف که چیزی جز یک مجموعه مختصات محسوب نمی‌شد در ظاهر به عنوان «نقاط برجسته زمین» مطرح شد. اندرسون در جریان بررسی‌های خود این نقاط را مورد تحلیل قرار داد و آنها را روی نقشه مشخص کرد. سپس او با انتشار یک تصویر ویدیویی نشان داد خط پیشنهادی وی کاملا مستقیم است و از آن می‌توان به عنوان طولانی‌ترین مسیر مستقیم حرکت روی کره زمین یاد کرد. او می‌گوید: «ممکن است در ابتدا اندکی ناامید شوید، من هم همین طور بودم و پس از مدت‌ها تلاش نتوانستم مسیر مستقیم را کشف کنم. ولی در این میان تصورات خودم را روی نقشه نمایان می‌کردم و سرانجام توانستم به این کشف بزرگ برسم».
این طرح اولیه برای «روهان چابکسوار» نیز بسیار جالب بود. او که یکی از فیزیکدانان ارشد در «مرکز تحقیقات یکپارچه فناوری ایرلند» محسوب می شود در این خصوص گفت: «این ایده اولیه هیچ چیز را به صورت علمی ثاتب نمی‌کرد». به منظور دستیابی به آن، او و یکی از همکارانش به نام «کوشال مخرجی» از مهندسان «مرکز تحقیقات IBM» در شهر نیودهلی هند مطالعات گسترده‌ای را آغاز کرد و طی آن از «مدل برجستگی‌های جهانی ETOPO1» که توسط «ااره ملی اقیانوسی و اتمسفری آمریکا» ارایه شده بود، کمک گرفت که این مدل تمام سیاره زمین را با تفکیک فضایی با تقریب ۱.۸ کیلومتر نمایان می‌کرد. به عبارت دیگر کوچک‌ترین ویژگی‌های درج شده در نقشه مربوط به این مدل در مقایس واقعی ۱.۸ کیلومتر بود. این مدل که داده‌های دقیق مربوط به برجستگی‌ها و ارتفاعات روی کره زمین را شامل می‌شد، با اطمینان کامل نشان می‌دهد نقاط ارایه شده روی دریاها و خشکی‌ها چگونه بررسی می‌شوند.
پیدا کردن بلندترین مسیر مستقیم روی اقیانوس با در دست داشتن این اطلاعات به یک پرسش علمی در حوزه جغرافیا تبدیل شد. تمامی مسیرهای مستقیم به صورت کروی ارایه می‌شوند که در علم جغرافیا از آنها با نام «دایره بزرگ» یاد می‌شود. دایره‌های بزرگ همواره از حداکثر دورنمای کروی عبور می‌کنند و بنابراین می‌توان گفت مسیر ارایه شده مبتنی بر آنها همیشه در مرکز دایره قرار دارد. به عنوان مثال خط استوا یک دایره بزرگ محسوب می‌شود.
در ابتدا محققان تلاش کردند با بررسی هر دایره بزرگ در کره زمین پاسخ مناسب برای پرسش مذکور را پیدا کنند. با در دست داشتن نقشه با وضوح ۱.۸ کیلومتر، محققان ۲۳۳ میلیون و ۲۸۰ هزار دایره بزرگ در دست داشتند که هر کدام از آنها ۲۱ هزار و ۶۰ نقطه روی خشکی و دریا را شامل می‌شد. در مجموع ۵ تریلیون و ۳۸ میلیارد و ۸۴۸ میلیون نقطه پیش روی محققان قرار داشت که می‌بایست موقعیت دقیق هر یک از آنها بررسی می‌شد و این محاسبات بیش از حد دشوار و زمان‌بر بود.
بنابراین گروه تحقیقاتی تصمیم گرفت به جای دنبال کردن محاسبات معمول یک الگوریتم بهینه به نام «شعبه و محدوده» را مورد استفاده قرار دهد و یک برنامه رایانه‌ای بر اساس آن ارایه کند تا فقط چند زیرمجموعه از تمام دایره‌های بزرگ احتمالی مورد آزمایش قرار بگیرند. سپس این آزمایش‌ها یکی پس از دیگری انجام شد و محققان بارها و بارها خطوطی که به نظر مستقیم و طولانی می‌رسید را تحلیل کردند. زمانی که نتایج حاصل از این بررسی‌ها ارایه شد، اندرسون و مقاله او در ویکی‌پدیا مهر تایید گرفتند و گروه تحقیقاتی سرانجام هفته جاری روی سرور مرکزی arXiv طولانی‌ترین مسیر مستقیم روی کره زمین را معرفی کرد.
اگر بخواهیم این مسیر را به طور کامل شرح دهیم، سفر با قایق در این مسیر از سواحل شنی در نزدیکی بندر سونمیانی پاکستان آغاز می‌شود، از شکاف بین ماداگاسکار و قاره آفریقا عبور می‌کند، از فضای میان آمریکای جنوبی و قطب جنوب می‌گذرد، و در نهایت به شمالی‌ترین نقطه در منطقه شمال غربی اقیانوس آرام می‌رسد تا قایق شما در سواحل مجمع الجزایر کاراگینسکی در شمال روسیه پهلو بگیرد.
علیرغم این واقعیت که خطوط مطرح شده روی نقشه منحنی به نظر می‌رسند، روی کره زمین آنها را منحنی مشاهده نخواهید کرد. دکتر چابکسوار به همراه دکتر مخرجی از همین الگوریتم برای پیدا کردن طولانی‌ترین مسیر مستقیم روی کره زمین بدون نیاز به عبور از هرگونه مانع یا جسم بزرگ در آب‌ها استفاده کردند. این الگوریتم برای ارایه نتایج نهایی به آنها پردازش طولانی‌تری انجام داد و در نهایت مشخص شد مسیر مذکور به طول ۱۱ هزار و ۲۴۱ کیلومتر از ۱۵ کشور مختلف عبور می‌کند. این مسیر از نزدیکی شهر کوانژو در شرق چین آغاز می‌شود و سپس در شهر ساگرس در غرب پرتغال به پایان می‌رسد.
«کِیت کلارک» یکی از محققان علوم جغرافیا در دانشگاه کالیفرنیا توضیح داد که مطالعه صورت گرفته یک اتفاق جالب و کاربردی در این حوزه محسوب می‌شود. با این وجود او اظهار داشت که کره زمین یک دایره کامل نیست و نیروی گرانش زمین و چرخش آن باعث مسیر در اطراف خط استوا را اندکی منحرف می‌کند. با توجه به اینکه مسیر دریایی بین قطب جنوب و جنوبی‌ترین نقطه قاره آمریکا اندکی تحت تاثیر فعالیت‌های زمین قرار می‌گیرد و فشرده‌تر می‌شود، کلارک این پرسش را مطرح کرده است که دیگر مسیرهای کره خاکی نیز می‌توانند از چنین قانونی تبعیت کنند. در بخش خشکی مدل‌های مطرح شده برای پیدا کردن مسیر مستقیم محدودیت کمتری دارد. با توجه به اینکه داده‌های موجود جزییات کوچکتر از مقیاس ۱.۸ کیلومتر را نمایان نمی‌کنند، مدل موجود می‌تواند برجستگی‌ها و بیرون‌زندگی‌های کوچک از آب بین دو فاصله چین تا پرتغال را در نظر نگیرد. با این توضیحات دکتر چابکسوار پیشنهاد نمی‌کند که کشتی‌ها از این مسیر مستقیم عبور کنند.
به هر حال اندرسون پیشنهاد می‌کند که علم ریاضی بیشتر از آنچه که تا امروز تصور می‌شد مشکلات بشر را حل می‌کند و قادر است مسیرهای مستقیم‌تر و کوتاه‌تر پیش روی بشر بگذارد تا رسیدن به هدف آسان‌تر شود.
