Η Απόσταση και η Ταχύτητα στον Ωκεανό

Πριν από την Εποχή των Ανακαλύψεων, οι ναυτικοί της Μεσογείου και των άλλων ευρωπαϊκών θαλασσών για να περιγράψουν την απόσταση ενός ταξιδιού έδιναν συχνά μεγαλύτερη έμφαση στη συνηθισμένη διάρκεια του, βασιζόμενοι στα παράκτια σημάδια που τους καθοδηγούσαν. Οι περισσότερες πλεύσεις γίνονταν κοντά στις ακτές, όπου νησιά, ακρωτήρια και γνωστά λιμάνια λειτουργούσαν ως φυσικά σημεία αναφοράς. Σε αυτό το περιβάλλον, η συνεχής και ακριβής μέτρηση της στιγμιαίας ταχύτητας δεν ήταν πάντοτε τόσο κρίσιμη όσο θα είναι αργότερα στους ανοιχτούς ωκεανούς.

Όταν όμως οι Ευρωπαίοι άρχισαν να πραγματοποιούν υπερωκεάνιες εξερευνήσεις και να διασχίζουν τεράστιες θαλάσσιες εκτάσεις χωρίς στεριά στον ορίζοντα για ημέρες ή και εβδομάδες, η εκτίμηση της ταχύτητας του πλοίου απέκτησε καθοριστική σημασία. Από την ταχύτητα, τον χρόνο και την πορεία του πλοίου υπολόγιζαν κατά προσέγγιση την απόσταση που είχαν διανύσει και έτσι υπολόγιζαν το λεγόμενο στίγμα αναμέτρησης που στην ουσία ήταν ένα στίγμα στον χάρτη κατ’ εκτίμιση και όχι το πραγματικό. Όποτε ήταν δυνατό, αυτή η εκτίμηση διορθωνόταν με αστρονομικές παρατηρήσεις, ιδίως για τον προσδιορισμό του γεωγραφικού πλάτους. Το γεωγραφικό μήκος, ωστόσο, παρέμεινε για πολλούς αιώνες πολύ δυσκολότερο πρόβλημα.

Ένας λανθασμένος υπολογισμός της ταχύτητας ή της απόστασης μπορούσε να έχει σοβαρές συνέπειες. Ένα πλοίο μπορούσε να καθυστερήσει για ημέρες ή εβδομάδες, να εξαντλήσει τις προμήθειες του ή να βρεθεί σε επικίνδυνες θάλασσες σε ακατάλληλη εποχή. Στις διαδρομές προς την Ινδία, για παράδειγμα, οι ναυτικοί έπρεπε να λαμβάνουν υπόψη τους τους εποχικούς μουσώνες, όχι μόνο για να αποφύγουν δυσμενείς συνθήκες αλλά και για να εκμεταλλευτούν, όταν ήταν δυνατό, την κατεύθυνση τους. Η σωστή ναυτική χρονομέτρηση και η ακριβής εκτίμηση της πλεύσης δεν ήταν λοιπόν απλώς ζήτημα άνεσης, αλλά πολλές φορές ζήτημα επιβίωσης.

Στη ναυσιπλοΐα, η απόσταση μετριέται με το ναυτικό μίλι. Σήμερα το διεθνές ναυτικό μίλι ισούται ακριβώς με 1852 μέτρα. Ιστορικά, η μονάδα αυτή συνδέθηκε με το ένα λεπτό της μοίρας γεωγραφικού πλάτους, δηλαδή με το ένα εξηκοστό μιας μοίρας πάνω σε μεσημβρινό της Γης. Οι μεσημβρινοί είναι οι νοητές γραμμές που ενώνουν τους δύο πόλους, ενώ οι παράλληλοι είναι οι νοητοί κύκλοι που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του γεωγραφικού πλάτους. Η σχέση του ναυτικού μιλίου με τα λεπτά του γεωγραφικού πλάτους έκανε τη μονάδα αυτή εξαιρετικά χρήσιμη στους ναυτικούς χάρτες, επειδή οι κλίμακες των πλατών μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και ως κλίμακες αποστάσεων. Το διεθνές ναυτικό μίλι καθιερώθηκε επισήμως το 1929.

Πριν από τη διεθνή αυτή τυποποίηση, χρησιμοποιούνταν και άλλες μονάδες, όπως η ναυτική λεύγα, η οποία συχνά λογιζόταν περίπου ως τρία ναυτικά μίλια, χωρίς όμως να έχει πάντα ακριβώς την ίδια τιμή σε όλες τις εποχές και σε όλες τις ναυτικές παραδόσεις. Γι’ αυτό, όταν αναφερόμαστε σε λεύγες σε παλαιότερα κείμενα, χρειάζεται πάντοτε κάποια προσοχή.

Τι συνέβαινε όμως όταν το πλοίο ταξίδευε προς το άγνωστο, χωρίς σταθερά σημεία αναφοράς;

Μία από τις πρώιμες εμπειρικές μεθόδους για την εκτίμηση της ταχύτητας ήταν να ρίχνουν οι ναυτικοί ένα αντικείμενο στη θάλασσα και να μετρούν πόσο γρήγορα το προσπερνούσε το πλοίο. Μια τέτοια πρακτική βασιζόταν στο μήκος του ίδιου του σκάφους. Ένας ναύτης μπορούσε να ρίξει ένα κομμάτι ξύλο στο νερό και να χρονομετρήσει τον χρόνο από τη στιγμή που το αντικείμενο ερχόταν σε ευθυγράμμιση με την πλώρη μέχρι τη στιγμή που έφτανε στην πρύμνη. Αν, για παράδειγμα, ένα πλοίο μήκους 35 μέτρων προσπερνούσε το αντικείμενο σε 12 δευτερόλεπτα, τότε η ταχύτητα του ήταν περίπου 10.500 μέτρα ανά ώρα, δηλαδή περίπου 5,7 κόμβοι. Η μέθοδος αυτή ήταν απλή και πρακτική, αλλά δεν ήταν πλήρως τυποποιημένη και εξαρτιόταν πολύ από την εμπειρία των ναυτικών και τις συνθήκες της θάλασσας.

Στα τέλη του 16ου αιώνα εμφανίζεται στην Αγγλία μια πιο τυποποιημένη μέθοδος μέτρησης: το chip log ή common log. Σε αυτή τη μέθοδο, ένα μικρό ξύλινο κομμάτι, συνδεδεμένο με σχοινί, ριχνόταν από την πρύμνη. Καθώς το πλοίο απομακρυνόταν, το σχοινί ξετυλιγόταν. Με τη βοήθεια κλεψύδρας μετρούσαν πόσο σχοινί είχε ξετυλιχτεί σε ορισμένο χρόνο. Αργότερα, το σχοινί άρχισε να φέρει κόμπους σε σταθερές αποστάσεις. Στην κλασική μορφή της μεθόδου, οι κόμποι τοποθετούνταν περίπου ανά 47 πόδια και 3 ίντσες, ενώ η μέτρηση γινόταν με κλεψύδρα 28 δευτερολέπτων. Έτσι, κάθε κόμπος που περνούσε στη διάρκεια αυτής της μέτρησης αντιστοιχούσε περίπου σε ένα ναυτικό μίλι ανά ώρα, δηλαδή σε έναν κόμβο. Η πρώτη γνωστή έντυπη περιγραφή τέτοιας μεθόδου συνδέεται με τον William Bourne το 1574.

Από αυτή τη διαδικασία προήλθε και ο σημερινός όρος κόμβος (knot) ως μονάδα ταχύτητας στη ναυσιπλοΐα ο οποίος συνδέεται κυριολεκτικά με τους κόμπους του σχοινιού της παλιάς μεθόδου μέτρησης.

Κατά τους επόμενους αιώνες, οι μέθοδοι μέτρησης εξελίχθηκαν. Από τα τέλη του 18ου και κυρίως κατά τον 19ο αιώνα χρησιμοποιήθηκαν όλο και περισσότερο μηχανικά δρομόμετρα (patent logs). Αυτές οι συσκευές έφεραν συνήθως μια μικρή έλικα ή περιστρεφόμενο μηχανισμό που σέρνονταν πίσω από το πλοίο. Η περιστροφή μεταφερόταν σε μετρητή και επέτρεπε στους ναυτικούς να υπολογίζουν την ταχύτητα πιο εύκολα και πιο συχνά από ό,τι με το παλιό σχοινί και την κλεψύδρα. Όμως, και αυτά τα όργανα δεν ήταν απολύτως ακριβή καθώς οι μετρήσεις τους επηρεάζονταν από τα σφάλματα που προκαλούσαν τα θαλάσσια ρεύματα, ώστε ουσιαστικά να μετρούν την ταχύτητα του πλοίου ως προς την επιφάνεια της θάλασσας και όχι την πραγματική ταχύτητα ως προς την σταθερή επιφάνεια της Γης.

Το πρόβλημα αυτό τελικά λύθηκε με τα σύγχρονα ηλεκτρονικά και δορυφορικά συστήματα πλοήγησης. Σήμερα, με το GPS και άλλα συναφή συστήματα, ένα πλοίο μπορεί να γνωρίζει με μεγάλη ακρίβεια την ταχύτητά του ως προς το έδαφος (speed over ground) και όχι μόνο ως προς το νερό που το περιβάλλει. Έτσι, ένα πρόβλημα που για αιώνες απασχολούσε τους θαλασσοπόρους έχει πλέον σχεδόν εξαλειφθεί.

Ωστόσο, η παραδοσιακή ναυτική γνώση παραμένει θεμελιώδες κομμάτι της σύγχρονης ναυσιπλοΐας.