这条海洋路径将带您进入地球上最长的直线旅程

这条海洋路径将带您进入地球上最长的直线旅程

这张地图显示了地球上最长的可通行直线, 从巴基斯坦到俄罗斯 32,090.3公里路线。

R. Chabukswar 等人。 ; arXiv:1804.07389v1,2018,改编自J. You / Science
这条海洋路径将带您进入地球上最长的直线旅程

如果你想乘坐世界上最长的船只,但你没有方向舵,你会采取什么路线? 五年前,一位reddit用户提议从巴基斯坦南部到俄罗斯东北部的海外旅行将产生32,090.3公里的旅行 - 这是地球上最长的直线旅程。 现在,一支科学家团队终于证明了他是正确的。

来自用户kepleronlyknows,又名Patrick Anderson,乔治亚州Decatur的环境法律师。 他说当他滚动浏览维基百科时,他首先对这个问题产生了兴趣。 除了一组坐标之外的其他线条出现在一个标题为“极端地球点”的条目中。安德森绘制了点并 ,表明该线实际上是直的。 “你可能有点失望,因为我没有发现这条路,只是认为它很酷,可以放在地图上,”他说。

Rohan Chabukswar也认为这很酷。 但爱尔兰科技联合技术研究中心的物理学家想要更多。 “没有证据,”他说。 为了实现这一目标,他和他的同事Kushal Mukherjee是新德里IBM印度研究院的工程师,他开始使用国家海洋和大气管理局的地球表面ETOPO1全球救援模型的数据,该模型显示整个行星的空间分辨率约为1.8公里,意味着地图捕获的最小特征将是1.8公里。 由于该模型还包括高度数据,因此二人组可以相对确定哪些点位于陆地上,哪些点位于海上。

有了这些数据,找到海洋上最长的直线路径就成了几何问题。 沿球体的所有直线路径形成称为大圆的形状。 大圆总是遍历球的最大圆周,因此总是位于与球的中心相同的平面中。 例如,赤道是一个很大的圈子。

最初,研究人员试图通过检查地球上每个可能的大圆圈来强行解决问题。 在1.8公里的分辨率下,它们留下了233,280,000个可能的大圆圈,每个圆圈或海上都有21,600个点。 总的来说,这意味着需要验证的5,038,848,000,000点,这个计算实在太费力了。

因此,该团队转向了一种称为“分支定界”的优化算法,这是一种仅测试所有可能大圆的几个子集的计算机程序。 然后,它会一遍又一遍地调整搜索,以寻找看似有希望的线路 - 那些路径最长的线路。 只需10分钟的标准笔记本电脑就可以获得最佳解决方案。 结果回来后, ,该团队上周报道了预印本服务器arXiv。

完整的旅程将从巴基斯坦Sonmiani附近的沙滩上乘船,沿着马达加斯加和非洲大陆之间的缝隙,穿过南美洲和南极洲之间的针头,最后向西北偏北穿越太平洋,同时避开阿拉斯加群岛直到降落在俄罗斯Karaginsky区的寒冷海滩上。

这条海洋路径将带您进入地球上最长的直线旅程
R. Chabukswar 等人。 ; arXiv:1804.07389v1,2018,改编自J. You / Science

尽管这条线看起来很弯曲,但实际上并没有将它转录到地球上,正如上面的三个方位角投影所示。

然后Chabukswar和Mukherjee使用相同的算法运行相反的参数,以找到跨越陆地的最长的这样的路径,而不会穿过任何大的水体。 这使计算机耗时45分钟 - 但最终在15个不同的国家显示了11,241公里的路径,从中国东部的泉州附近开始,到葡萄牙西部的萨格里什镇结束。

这条海洋路径将带您进入地球上最长的直线旅程
R. Chabukswar 等人。 ; arXiv:1804.07389v1,2018,改编自J. You / Science

加州大学圣塔芭芭拉分校的地理学家基思克拉克说,这项研究是对优化的有趣用法。 但他指出地球不是一个完美的球体; 行星的引力和旋转使它在赤道附近略微膨胀。 由于海路挤过南极洲与南美之间如此紧密的缝隙,克拉克想知道即使是轻微的隆起也可能导致这条道路搁浅。 在陆地上,模型受到数据集分辨率的限制。 Chabukswar说,由于数据不显示小于1.8平方公里的细节,该模型可能会遗漏可能出现在中国至葡萄牙道路上的微小水体。 他和慕克吉不建议驾驶它。

至于安德森,他承认数学“远远超过我的头脑。”但他称这是搜索的绝佳结局。 下一个任务? 回到开头,找出谁发布了维基百科的帖子。

*更正,5月1日,下午3:35:本文附带的方位角地图已更新,以更正我们对数据的调整。