一公里等于1000米这是人们所熟知的常识,不论是公里还是米都是陆地上计量长度的单位。
学生时代的一公里体测让人痛苦
到了海上,人们却不用公里,而用海里来描述距离,为什么海上要用海里而不用公里呢?
海里的由来在人们最初的大海航行上,由于没有参照物,人们无法准确得出船只航行的速度以及自己航行的距离。
这样的困扰一直持续到,有人提出地球是个球体的说法,聪明的人们便开始对地球规划经纬线。
经线出现之后,为人们测量海上的距离奠定了可能性。
经线
其实,早在公元前就有人猜测地球是个圆形的球体,并且对球体规划好了初步的经线图。
后人在经线的规划当中,根据古人遗留下来的经线图,将地球划的周长分为360度,每一度又细分为60分,每一分对应的长度也就是一海里的距离。
由于地球是一个不规则的球体,它呈现出中间宽大,两边略小的特征,在海里的计算上,不同的位置计算出的海里距离标准也有所不同。
看似是个标准球形的地球
通常,在赤道的海里长度最短,两极地区的海里长度最长,两者相差了大约有20米左右。
具体的计算公式为“子午线长度的2倍÷360÷60=1海里的距离”,按照中国标准的海里距离来讲,一海里等于1.852公里,等于18520米。
由于经纬度位置的差异,各国对于标准海里的距离有所差异,美国一海里等于1.85101公里。
海里标准距离最短为1843米,最长的为1862米。
辽阔的大海
依照这个计算方式,人们也可以推算出地球平均半径为6371300m,这是一种非常便捷且通用的计算方法,能够推断出地球上许多距离单位。
海里的朋友:节光是有了海里不够,在轮船的航行上,人们仍旧无法得出自己航行了多少个海里,尤其是晚上的时候,所有人都进入了梦乡,第二天谁也记不清航行了多远。
最开始的时候,人们为了解决这种问题,水手们通常会在船绳上打一个结,一个结就代表了一海里的距离。
等到航行结束,水手们通过数绳子上的结来判断航行的海里,这种古朴的记录方式被保留下来。
随着人类技术进步,航船记录仪以及时钟的发明,让节计数的地位变得岌岌可危。
虽然人们已经不再用节计数,但是作为人类智慧的象征,拥有厚重的历史文化,节作为计量单位沿用至今,同时也被国际社会所认可。
公里公里又称千米,来源于英国单词kilometre,在后来的单位当中,人们就直接采用了km为后缀代表公里。
1790年法国组成的科学家委员会正式决定起议,将公里作为国家通用的衡量单位,其定义为“光在真空中一秒所行走距离的三十万分之一”。
后来,人们出行工具的完善,人类所能达到的速度也越来越快,人们发现,公里对于现代社会来说,是一个不错的计量单位。
相对于其他计量单位来说,如果要计算飞机的速度,米为单位的数字显得太大,但又达不到光年的长度,公里的单位恰好适中,也就在世界范围流行了起来。
在全世界统一标准之前,各国计量距离的单位都有所不同,不同的计量单位有碍于航海等其他行业的发展进程。
航海事业的发展促进社会进步
所以当中世纪欧洲的船只在航行的路上,急需一个统一的单位度量来测量海的距离和船只的速度。
海里就应运而生,它有着自己独特的计算方式,不管在地球的任何一个地方,海里单位都是相同的,广泛的通用性也就让它流传了下来。
一直到世界统一长度单位之后,考虑到历史文化因素,海里仍旧是重要的海上距离单位之一。
当然,有时为了方便大众阅读,在很多新闻报道当中也会出现,将海里数字转化为公里数字的情况。
漫漫航海路
两者没有明确的界限划分,只要能够表达出距离的概念,无论是用谁都可以。
已经习惯了公里计数的新生代们,也许会因为不了解海里单位,而将它淘汰。
事实也正是如此,新时代下,测量大海宽度距离的工具有很多,比如声波探测、航天器探测、飞行探测等技术十分成熟。
只是想要了解海中船只航行的距离极其速度,仅仅是用一个航海记录仪已经足够,海里的计算方式似乎显得落后。
现代轮船
不要忘记的是,海里代表着人类的智慧,即便有一天它成为了冷门的计量单位,但它所含有的历史文化底蕴永垂不朽,并且伴随着时间的增加,历史文化底蕴也在逐渐增加。
其他计量单位在了解海里以及公里的出现极其概念之后,其他计量单位也是人们生活当中必不可少的存在。
与人类最贴近的,还是以米为单位,米不仅是人类自身最好的计量单位,而且还是最适用的单位。
米单位的来源,是定义“通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一”
1688年英国的哲学家提出,人类社会需要一个统一的计量长度单位,来衡量时间万物的距离,让人类更好地有一个距离的概念。
1789年法国大革命后首次提出了米的定义,并在意大利科学家的一篇论文当中采用metro cattolico词语的概念。
这一词语由古希腊语衍生出来,意义为“通用的测量单位”,古希腊作为古代人类历史上数学最为发达的文明,它的意义具有权威性。
古希腊不仅是数学发达的文明,也为未来数学界奠定了最基础的算法,比较著名的作品有《阿基米德全集》《圆锥曲线理论》《几何原本》。
三部著作代表了古希腊数学的最高成就,在近代科学还未来到之前,三部著作的位置难以撼动。
法国套用古希腊语的概念之后就将米的单位缩写成m,根据当时对十位进制的演算,一千米就等于一公里。
公里是基于光年之上定义的,那么光年又是一个什么神奇的存在,能够有着如此大的权能?
光年在人们日常生活当中很难用到,但在天文学上却是一个十分通用的计量单位。
模拟光线在宇宙中的样子
虽然光年当中带有一个年字,但它是一个距离的测量单位,光年顾名思义就是光一年行走的距离。
此前人们一直认为,光的传播是不需要时间的,直到1676年丹麦的科学家提出了光传播需要时间的假想,人们才开始将重点逐渐转移到光的传播上。
由于技术水平有限,一直到18世纪才被大量的科学实验证明,光传播确实是需要时间。
1728英国的天文学家首次测出光的速度在30万公里每秒,后来经过人们反复测定,得出结论,光在真空当中传播的速度为299792.458公里每秒,是人类目前发现最快速度的存在。
光的传播
在爱因斯坦的相对论当中认为,物质是无法超过光速的,当一个物体的速度越接近光速,这个物体的时间流逝也就越慢。
光年单位在天文学当中显得神乎其神,而且这一单位的测量距离也大得惊人,但是对于宇宙来说,光年单位似乎也有些不够用了。
目前人类可观测宇宙的半径是456亿光年,而宇宙的边界正在以超光速膨胀。
也就是说当人类技术能够探索更深的宇宙之后,光年这一距离计量也显得足够渺小。
届时人类也许会找到比光移动得更快存在。
1海里是多少公里?为什么海上要用海里来描述距离,而不用公里?
在人类刚开始远洋航行的时候,如何准确地描述海上的距离一度成为了一大难题,因为在茫茫的大海上,人们根本无法找到合适的参照物,而在顺流、逆流等多种因素的干扰下,人们也无法准确地判断出船只在大海上航行的速度。
在进入了16世纪之后,人们已经可以通过各种航海仪器较为准确地测量出自己在大海中所在的经纬度,在此基础上,就有人提出了一种利用经纬度来定义大海中的基础距离单位的观点。
早在公元前5世纪左右,人们就开始猜测地球很可能是圆的,在人类具备了远洋航行的能力之后,这种说法就逐渐得到了人们的认同。
所以该观点认为,假设地球是一个完美的球体,那么在地球表面上的任意一点,都可以画出一个穿过地球北极点和南极点的大圆(注:大圆就是通过球体中心的平面和球体表面的交线),由于这种大圆其实就是两条相对的经线连起来的,所以我们可以将其称为“经线圈”。
从理论上来讲,我们可以在地球表面画出无数个“经线圈”,但它们都有一个共同的特点,那就是它们的周长是相等的,所以我们只需要将“经线圈”的周长进行合理的划分,就可以定义出基础距离单位。
怎么划分呢?其实很简单,“经线圈”就是一个圆,所以我们可以把这个圆分成360度,然后将每一度再分为60分,而这个1分所对应的弧长,就可以作为描述海上距离的基础单位了。
是的,你没有猜错,这其实就是“海里”的由来,我们可以简单地将其理解为,将上述“经线圈”的周长除以360,然后再除以60,得到的长度就是1海里。那么1海里是多少公里呢?我们接着看。
1公里就是1千米,这是我们都知道的,而关于米的定义,则要追溯到1799年,在这一年里,法国正式开始使用一种被称为“米制”的度量衡标准,该标准将1米的长度定义为:“通过巴黎的经线上从地球北极点到地球赤道的距离的1千万分之1”。
在接下来的时间里,“米制”逐渐得到了广泛的采纳,为了精确地表示1米的长度,人们可谓是想尽了办法,但在实际应用中总是会存在着一定的误差,直到科学家能够非常精确地测定光速之后,这一问题才得到解决,于是1米的长度最终被定义为:“光在真空中直线前进299792458分之1秒的距离”。
现在我们假设地球是一个完美的球体,那么按此标准就可以得出,“通过巴黎的经线上从地球北极点到地球赤道的距离”,其实就是上述“经线圈”周长的4分之1,所以“经线圈”的周长就为4千万米,也就是4万公里。
根据海里的定义就可以计算出,1海里就等于4千万米除以360然后再除以60,其结果就是大约1852米,也就是说,1海里大约是1.852公里。
然而地球却并不是一个完美的球体,这就意味着,地球上不同纬度的区域,1海里的距离就会存在着一定的差异,比如说在赤道区域,1海里大约是1.843公里,而在两极区域,1海里大约是1.862公里。
在这种情况下,地球上各个区域对“1海里是多少公里”的定义就出现了不同,但一般来讲,人们普通采用的是1929年国际水文地理学会议上通过的标准,而根据该标准的定义,1海里就是1.852公里。
小结通过以上的介绍可知,“海里”出现得比“公里”更早。因为用海里这种与地球尺寸直接相关的单位,可以简洁而直观地描述船只在大海上的行程,再加上这种单位人们用了很久,早就已经习惯了,所以直到现在,人们通常还是用海里来描述海上的距离,而不是用公里。
海上为什么要用海里不用公里?
现在,我们人类的卫星导航系统已经很发达了,能够轻易地测算出在海上的距离,其实现在在海上的距离也可以用公里来测算,但是,因为最开始的时候在海上的距离都是用海里来测算的,所以这个惯例一直沿用到现在。
现在,我们来聊聊当初在海上表示距离不是用公里而是用海里呢?这个得从方便参照物说起。我们都知道,在陆地上有很多的参照物:树木、建筑物、石头等等,但是在海上,茫茫无际的都是海水,所以也就没有什么参照物了,没有了参照物,我们不知道此时船的航行速度是多少,航行了多长的距离,也就是说,我们根本不知道自己的运动状态是怎样的。
公里这一长度单位在发明出来并广泛使用的时候,海里还没有发明出来。因为在陆地上有参照物,所以公里这一长度单位容易使用,但是在海上就不适用了。那么在海上该如何确定距离呢?那就是用经纬度来表示距离更方便。我们都知道,地球是类似球体的,而球体的表面是弧形的,我们在地球的表面定位的时候,会用经度和纬度来表示,比如北京天安门的经纬度大概是东经:116度23分,北纬:39度54分。那么讲这一经纬度应用在距离表示上就是用经纬度的一分来表示1海里,这样就可以很好地在海面上表示距离了。所以你可以大概地这样理解:在海上航行了1海里,就是在地球表面航行了1分的距离。
现在人类的测算能力已经相对出色了。我们将经纬度上的1分,也就是1海里,换算称公里,那就是1海里约等于1.852公里(其中的换算公式有些复杂,大可不必深究,日常生活中只需要记住这个就可以了)。所有东西能的存在,都是有其存在的意义,海上用海里而不是用公里,也是这样。