چندی با زمین تخت گرایان – انحنای قابل مشاهده زمین

حقیقت خاموش : می خواهیم بررسی کنیم در چه فاصله ای از سطح زمین، انحنا زمین قابل مشاهده خواهد بود؟

بخش دوم: انحنای قابل مشاهده زمین

می خواهیم بررسی کنیم در چه فاصله ای از سطح زمین، انحنا زمین قابل مشاهده خواهد بود؟ درک این انحنا بر روی زمین نیز ممکن می باشد و این موضوع در بخش نخست به وضوح توضیح داده شده است. در ارتفاع ۷۰ کیلومتری انحنا زمین ظاهر خواهد شد. بنابراین انحنای ظاهری کم است. حتی اگر در یک هواپیمای تجاری که در این ارتفاع پرواز می کند، بنشینید، باید حداقل میدان دید ۶۰ درجه و افق صاف و بدون ابر داشته باشید.

گفته می شود آگوست پیمارد و پائول کیپفر اولین نفراتی بودند که در ۲۷ ماه می ۱۹۳۱ توانستند انحنای زمین را با چشم مشاهده کنند. آن ها مشاهده خود را زمانی که توسط یک بالن در ارتفاع نزدیک به ۱۶ هزار متری بر فراز آلمان و اتریش بوده اند، گزارش کردند. نقل است آلبرت دابلیو استیونس و آرویب اندرسون نیز اولین انسان هایی بودند که در ۱۱ نوامبر سال ۱۹۳۵ از این انحنا عکس گرفتند.

آن ها به وسیله یک بالن پر از هلیوم در پی ثبت رکود جهانی تا ارتفاع ۲۲ هزار متری بر فراز داکوتا پرواز کردند. ادعاهای دیگری هم هست که عمدتاً پس از این سال ها ثبت شده است. از آن زمان تعداد زیادی مدعی شده اند این انحنا را از بالای کوه ها یا هواپیماها دیده اند. اما هواپیماهای تجاری به ندرت بالاتر از ارتفاع ۱۲ کیلومتر پرواز می کنند.

زمین تخت گرایان کاملاً این انحنا را تکذیب می کنند و منکر وجود چنین انحنایی بوده و همه تصاویر را ( حتی تصاویر گرفته شده از ایستگاه فضایی بین المللی ) را جعلی و فریبکارانه می دانند. آن ها به طور کلی منکر چنین ایستگاهی در فضا هستند. نظریه غالبی در میان زمین تخت گرایان پیرامون ایستگاه فضایی وجود ندارد؛ عده ای معتقدند به کل چنین چیزی دروغی است و تصاویر ثبت شده توسط منجمان مبتدی نیز تنها یک فناوری پرتو آبی (Blue Beam) و یا مشابه آن است. عده ای دیگر نیز معتقدند این ایستگاه در لایه های میانی جو معلق است و صرفاً یک ماکت برای بازی با افکار عمومی است. عده ی سومی هم اعتقاد دارند ماکت این پایگاه به وسیله زنجیر به گنبد آسمان متصل شده است! نظرات عجیبی است، ولی باور کنید چنین اعتقاداتی حقیقتاً وجود دارد.

به نقل از فیزیکدان و خلبان دیوید گوتیرز (Gutierrez) زمانی که وی با هواپیمای B-57 پرواز می کرده است، انحنای افق تا ارتفاع ۱۵ کیلومتری قابل دیدن نبوده و در ارتفاع ۱۸ کیلومتری این انحنا قابل مشاهده می شود. با استناد به مصاحبه با چندی دیگر از خلبانان هواپیماهایی چون SR-71 و U-2، آن ها نیز نظر گوتیرز را تایید کرده اند. در واقع گوتیرز معتقد است اگر میدان دید به حد کافی باشد، مشاهده این انحنا از ارتفاع کمتر نیز ممکن خواهد بود. وی با توجه به مصاحبه هایش با خلبانان مختلفی که در ارتفاعات پایین تری همانند ۱۱ کیلومتری پرواز می کردند، به این نتیجه رسید، هیچ یک از این افراد نتوانسته اند انحنای افق را مشاهده کنند.

هنگامی که ما تلاش می کنیم تا درک درستی از انحنای افق داشته باشیم، دو موضوع را باید در نظر بگیریم. اول این موضوع که تعداد زیادی از مردم عینک می زنند و اگر در استفاده از عینک دقت نشود باعث ایجاد اعوجاج (کژی – distortions ) در مشاهده می شوند. اگر به اندازه کافی بالا برویم، انحنا را خواهیم دید. مورد دوم اینکه ناظر بالاتر از ارتفاع کوه اورست هیچگاه مستقیم به افق نگاه نمی کند، چنین ناظری ز طریق پنجره یا کاناپوی شاهد منظره بیرون است. پنجره های هواپیمای هیچگاه افق وسیعی را در اختیار شما قرار نمی دهند.

اما در اینجا منظور از افق (horizon) چیست؟ تعریف عامه افق به مرز ظاهری بین دریا و آسمان یا چشم انداز دور و آسمان اطلاق می شود. اما بوهرن و فراسر نشان دادند ناظر در ارتفاع بیش از یک مایل نمی تواند افق زمین را دقیق تشخیص دهد.

مسئله پراکندگی رایلی (Rayleigh scattering) و هواپخش (aerosols) درخصوص نور معمولاً باعث می شود اتفاع مناسب تشخیص افق به کمتر از یک مایل کاهش یابد. افق آشکار از پنجره هواپیماهای تجاری یک خط واضح نیست بلکه یک انتقال با کنتراست (Contrast) پایین از آسمان روشن بالا و آسمان تاریک پایین است. موقعیت این مرز برای تعریف دشوار است. به تصویر شماره ۵ توجه کنید.

در سطح دریا، آسمان روشن و آب تیره است، زیرا کل اتمسفر بالای سر ماست و مسئله پراکندگی نور باعث روشنی و آبی بودن آسمان می شود. این قضیه در کل یک خط افق واضح به دست داده است. اما در ارتفاع بالا آسمان تیره ولی دریا و ابرها روشن هستند، زیرا بخش زیادی از اتمسفر زیر پای ماست، لذا جو غلظت کمتری دارد و مسئله پراکندگی نور ضعیف تر می شود. به همین دلیل آسمان بالای سرمان را تاریک تر و آسمان زیر پایمان را روشن تر می بینیم. این روشن تر بودن آسمان نزدیک به سطح زمین اجازه نمی دهد چشم ما خط افق را به خوبی ببینید.

تصویر شماره ۶، اسکن عمودی دو تصویر فوق الذکر را نشان می دهد. تفاوت های روشنایی واضح است، همانطور که می بینید دامنه تغییرات روشنایی در دو افق تغییر می کند. تغییر روشنایی (کنتراست) برای افق ارتفاع بالا کمتر از ده درصد تغییر روشنایی افق سطح دریاست. آنچه ناظر به عنوان افق درک می کند در واقع انتقال از یک خط نوری ضخیم دید از طریق جو در زیر افق تا یک خط نازک نوری از دید بالای افق است. این افق ظاهراً به طور کامل در داخل جو تولید می شود و عوارض زمین نقش کوچکی یا بهتر است بگوییم هیچ نقشی در این تشکیل ندارد. مکان واقعی احتمالاً به یک خط دید با عمق نوری نزدیک به واحد مربوط می شود که چندین کیلومتر بالاتر از سطح زمین عبور کرده است. از فضا این ارتفاع نزدیک به ۱۹ کیلومتر است. ۱۹ کیلومتر حدود  ۰٫۰۳ درصد شعاع زمین است که برای تاثیرگزاری بر انحنا مورد بحث بسیار کوچک است.

یکی دیگر از موضوعات بالقوه در ارتباط با مدلسازی انحنای افق، فاصله ناظر از افق است. انکسار نور (Refraction) فاصله تا افق را به نسبت فاصله حقیقی از افق مقدار تاچیزی تغییر می دهد. انکسار نور نقشی در انحنای زاویه ای افق ندارد. گزارش های مشاهده انحنا از کوه های مرتفع و هواپیماهای تجاری معمولاً توسط تصاویری با نمایش انحنای احتمالی پشتیبانی می شوند. ما چنین تصاویری در اختیار داریم. تصاویر ۳ و ۴ را مشاهده کنید.

تصویر شماره ۸ از ارتفاع ۸ پایی سطح دریا و با استفاده از دوربین دیجیتال Canon S70 PowerShot سه عکس از افق تهیه شده است. افق در هریک از عکس ها به ترتیب در نزدیکی بالا ، میانه و پایین لنز دوربین قرار گرفته است. اعوجاج خمره ای (barrel distortion) آشکار است. مرکز افق در عکس بالایی، قوس به رو به پایین و  مرکز افق در عکس پایینی، قوس به رو به بالا دارد! به همین خاطر بسیاری از عکس های مربوط به افق را صرفاً به دلیل اعوجاج خمره ای لنز دوربین ها باید کنار گذاشت. اگر قطعات حذف اعوجاج خمره ای لنز را نصب کنید و خط افق را در مرکز میدان دید لنز دوربین قرار دهید، در این صورت انحنای افق موجود در عکس حقیقی خواهد بود.

در بخش نخست ما راهنمای ریاضی برای درک غیر بصری انحنای افق به واسطه مشاهده اجسام و کشتی ها از فواصل دور روی سطح دریا را توضیح دادیم. در این بخش نیز تا به اینجا به نکته اعوجاج تصاویر اشاره کردیم. اکنون ما مدعی هستیم با چشم غیر مسلح می توان انحنای افق را مشاهده کرد.

پیش تر به افق قابل مشاهده از پنجره هواپیماهای تجاری اشاره شد. در حالی که یک افسانه عمومی حق به جانب وجود دارد ولی در حقیقت تشخیص دقیق افق سخت از این ارتفاع سخت است. با توجه به کنتراست پایین و وجود ابرهای بسیار تشخیص این افق کار بسیار مشکلی است. تشخیص انحنای افق در ارتفاع حدود ۳۵ هزار پایی با یک میدان دید (FOV) در حدود ۹۰ درجه و بالاتر مقدور است. در این حالت انحنا مشخص خواهد بود ولی تشخیص آن کمی مشکل است. در شرایط مشابه با میدان دید کمتر از ۶۰ درجه، انحنا غیر قابل تشخیص خواهد بود. پس نکته اصلی دیگری که در اینجا مواجه هستیم ارتباط مستقیم انحنای افق با میدان دید (FOV) است. بنابراین ما یک میدان دید باز و عاری از ابر و یک ارتفاع مناسب باید داشته باشیم تا بتوانیم انحنای افق را رویت کنیم.

اندازه گیری انحنای زمین از یک هندسه ساده پیروی می کند. شکل شماره ۱۰، فاصله ناظر از افق (شعاع (R)) در یک ارتفاع دلخواه (h) از سطح زمین را نمایش می دهد. مقدار عددی (S) نشان دهنده میزان انحنای افق است که از اختلاف مقداری شعاع و متغیر (Y) به دست می آید (S=R-Y). جهت محاسبه متغیر (Y) از قاعده فیثاغورث در خصوص مثلث قائم الزاویه بهره می گیریم (Y= (R² – X² )^1/2). اکنون متغیر X مجهول است. برای فائق آمدن بر این مسئله، ابعاد خطی را از طریق تقسیم بر «فاصله تا افق» به ابعاد زاویه ای تبدیل می کنیم. متغیر X از معادله حذف شده، معادله ای به دست می آید که مقادیر آن در دسترس است.

باید روی مفهوم هندسی انحنا کمی تمرکز نمود. مفهومش کمی پیچیده هست. در عکاسی با لنز واید گسترده (Wide)، یک تصویر کروی (نیم کره) روی یک صفحه دوبعدی تخت چاپ می شود. لنزهای زاویه گسترده با این هدف طراحی شده اند که بیشترین میدان دید ممکن در تصویر جای داده شود. در این حالت زوایا در حاشیه‌ها دچار کشیدگی می شود. یعنی خطوط کناره های تصویر با خطوط در مرکز تصویر موازی نیست و خطوط در حاشیه‌ها خمیده می شوند.

دقت کنید چشم شما در حال مشاهده منظره‌ روبروی خودش است. ولی یک لنز واید، معمولاً همزمان به چهار سمت: چپ، راست، بالا و پایین منظره نیز توجه می کند. بعد باید چنین تصویر سه بعدی را روی یک صفحه دو بعدی قرار دهد. در نتیجه دو خط که در دنیای سه بعدی با هم موازی بودند، وقتی توسط لنز واید روی یک صفحه دو بعدی می افتند، دیگر موازی نیستند. این موضوع را می توان به خوبی در یک تصویر پانورومایی از یک جاده‌ی مستقیم امتحان کرد.

اگر تصویر شماره ۱۵ را چاپ کرده و بعد عکس را به صورت قوسی خمیده نمایید، به تصویر واقعی می رسید و هر چیزی دقیقاً به جای اصلی خودش باز می گردد.

در بخش نخست، محاسبه گری برای محاسبه انحنای افق از سطح دریا معرفی گردید. در قسمت تنظیمات آن محاسبه گر، گزینه ای تحت عنوان پیشرفته (Advanced  ) وجود دارد که با انتخاب این گزینه، پارامترهایی برای درک مفهوم مشاهده انحنا از ارتفاع ارائه می شود. لینک محاسبه گر: اینجا

مثال زیر را ببینید :

سوال: بنابر تصویر شماره ۱۷، آیا در ارتفاع ۴۰۰۰۰ فوتی ما  ۳٫۷ درجه انحنا داریم؟

پاسخ: خیر. میزان انحنا به میدان دید دوربین مرتبط هست. اینجا برای میدان دید ۶۰ درجه (تقریبا مشابه چشم انسان) محاسبه شده است. این مشاهده‌گر است که تصمیم می گیرد چه کسری از یک دایره‌ی ۳۶۰ درجه را همزمان مشاهده کند و در آن کسر از دایره، چه میزان انحنایی وجود دارد.

همانطور که می بیند تصویر شماره ۱۸ دارای اعوجاج است. کار حرفه ‌ای این دانشجویان چنین بوده که به عمد طنابی را در کادر دوربین گذاشته اند تا برای کالیبره کردن تصویر استفاده بشود. یعنی ما بعد از تصویربرداری با کاهش اعوجاج تصویر، کاری می کنیم که طناب دوباره به شکل واقعی برگردد. در نتیجه هر انحنایی که در تصویر باقی مانده باشد، ناشی از انحنای واقعی زمین هست و اثر ناشی از زاویه گسترده بودن لنز خنثی می شود.

اگر یک جرم آسمانی داخل کادر تصویر بود، امکان مشخص کردن میدان دید ساده بود. ولی با نگاه مستقیم داخل این تصویر چیزی معلوم نیست. لکن از آن جا که اعوجاج خیلی بالایی در لبه‌ های تصویر شماره ۲۰ وجود دارد، می توان حدس زد یک لنز فوق العاده زاویه گسترده استفاده شده است. در تصاویر زیر ، تصاویر سمت چپ با لنزهای زاویه گسترده تهیه گردیده است . در سمت راست اعوجاج حاصل از لنز برطرف شده است .

شبیه ساز والتر بیسلینز

می خواهیم با شبیه سازی آشنا شویم که حقیقتا می توان گفت یک کار بدیع در زمینه درک آزمایشات نجومی است. شبیه ساز والتر بیسلنیز (Walter Bislins)، می تواند آزمایشات مختلفی چون آزمایش بدفورد ، شیکاگو ، انحنای زمین و … را با جزئیاتی دقیق شبیه سازی کند. زمین تخت گرایان توجه داشته باشند که وقتی گفته می شود ملاک های اثبات کرویت زمین شهود بعلاوه اثبات است، این به چه معناست. لینک شبیه ساز : اینجا

جزئیات پارامترهای این شبیه ساز در مبحث انحنای زمین را تشریح کرده و طرز کار آن را نشان می دهیم. شبکه توری آبی رنگ که در محیط برنامه، انحنای زمین است که در حالت پیش فرض (View) با توجه به مقادیر مشخص برای پارامترهایی همچون: ارتفاع ناظر (Height)، فاصله کانونی (Zoom f) و زاویه دید (View)، انحنا را نمایش می دهد. برای درک و استفاده درست از شبیه ساز باید یک سری تعاریف فیزیک و عکاسی را بدانید که در ادامه تعاریف لازم آورده می شود:

فاصله کانونی (Focal Length) : در فیزیک فاصله کانونی مربوط به آیینه و عدسی هاست. اما در عکاسی فاصله کانونی برای لنز دوربین ها نیز استفاده می شود و هر لنز می تواند مجموعه ای از چند عدسی باشد. فاصله‌ کانونی-زاویه‌ دید لنز، معمولا در حالات زاویه باز (Wide)، معمولی (Normal) یا تله (Tele) شناخته می‌شود. معمولا در مقایسه با لنزهای دوربین‌ ۳۵ میلی متر بیان می‌شود. دوربینی که زاویه‌ دید زیر ۳۵ م.م. دارد زاویه باز شناخته می‌شود، حدود ۵۰ نرمال و بالاتر از آن تله گفته می‌شود . کانون لنز، عدسی یا آینه ها در فاصله بسیار نزدیکی تشکیل می شود به همین خاطر فاصله کانونی را با میلی متر می سنجند.

فاصله  کانونی در سیستم‌ های نوری مثل عدسی دوربین‌ های عکاسی، به میزان همگرایی (Focus) یا واگرایی (Diffuse) پرتوهای نور گفته می‌شود. هر چه فاصله کانونی، کوتاه تر باشد، قدرت و تمرکز نور بیشتر و هر چه فاصله کانونی بلندتر باشد، قدرت و تمرکز نور کمتر می‌شود.

فاصله کانونی اسمی یک لنز عکاسی عبارت است فاصله کانونی لنز وقتی که روی فاصله بسیار دور (بینهایت) تنظیم شده باشد. هنگام زوم روی یک شیء فاصله کانونی عوض می‌شود و هر چه شیء دور تر باشد فاصله کانونی بیشتر می‌شود. در شرایط یکسان عکسی کیفیت بهتری دارد که با فاصله کانونی کمتر گرفته شده باشد. هر چه فاصله کانونی عدسی بیشتر شود زاویه دید محدودتر خواهد شد.

 

پس به طور خلاصه : فاصله‌ی کانونی یعنی جایی که نور در آنجا کانونی میشود. (مثل فاصله‌ای که باید یک ذره‌بین را روی کاغذ گرفت تا یک نقطه‌ی نور تشکیل بشود)
هر چه فاصله‌ی کانونی لنز کمتر باشد، یعنی لنز قطورتر ، ضخیم‌تر و برجسته‌تر است. چون ضخامت بیشتر باعث میشود که نور فرصت بیشتری برای منحرف شدن داخل شیشه داشته باشد. در این حالت، بخاطر کروی‌تر بودن عدسی، نورهایی که از اطراف تصویر به لنز میرسند هم میتوانند در کنار بقیه‌ی زوایای نور قرار بگیرند و در تشکیل تصویر نهایی سهیم باشند. در نتیجه زاویه‌ی دید لنز افزایش پیدا میکند.
برعکس اگر لنز انحنای کمی داشت، فقط میتوانست تصویر روبروی خودش را کانونی کند و نوری که از لبه‌ها به آن میرسید نمیتوانست شکسته شود و به سمت مخالف لنز برسد.
در نتیجه برای عدسی‌ها میشود یک گستره‌ی دید با واحد زاویه‌ی قوسی تعریف کرد. البته پارامتر دومی که اینجا نقش دارد، اندازه‌ی سنسوری است که تصویر روی آن تشکیل میشود. ممکن است اندازه‌ی سنسور کوچکتر از منطقه‌ای باشد که نور در آن کانونی شده و تصویری که تشکیل میشود، زاویه‌ی محدودتری را پوشش دهد.
در کل چند سایز سنسور استاندارد داریم. معروفترین آنها فول‌فریم هست سپس کراپ سنسور و بعداز آن انواع سنسور کوچک که در موبایلها استفاده میشود.

زاویه دید (AOV-Angle of view): زاویه ‌ای است که لنز می ‌تواند صحنه روبه ‌روی خود را ببیند. اگر خطی فرضی از لنز به دو انتهای منظره‌ای که دیده می‌شود ترسیم کنیم، زاویه بین این دو خط، زاویه دید خواهد بود. زاویه دید را فاصله کانونی مشخص می‌کند و هرچه فاصله کانونی بیشتر باشد، زاویه دید کوچک‌تر و هرچه فاصله کانونی کمتر شود، زاویه دید بزرگ ‌تر می ‌شود.

میدان دید (FOV-Field of View): به وسعت محیطی که از دریچه­ ی لنز قابل مشاهده است میدان دید می­گویند که می­توان آن را به صورت افقی، عمودی و مورب اندازه گیری کرد. میدان دید با اندازه سنسور و فاصله کانونی (فوکال) در ارتباط است.

 

• در صورتی که اندازه سنسور ثابت باشد؛ هرچه فاصله کانونی بیشتر شود، میدان دید کمتر خواهد شد.
• در صورتی که فاصله کانونی ثابت باشد؛ هرچه اندازه سنسور بزرگتر باشد، میدان دید وسیع­تر خواهد بود.

نکته: اندازه سنسور با میدان دید ارتباط مستقیم دارد:

• اگر اندازه سنسور کوچک باشد، میدان دید کوچک خواهد بود.
• اگر اندازه سنسور بزرگ باشد، میدان دید وسیع خواهد بود.

اکنون به مبحث شبیه ساز باز می گردیم. در قسمت بالای پنجره نمایش شبیه ساز آزمایش های مختلفی چون آزمایش بدفورد ، شیکاگو ، انحنای زمین و … را با جزئیاتی دقیق بازسازی شده است. در پایین پنجره نمایش شبیه ساز ما می توانیم با قرار دادن پارامترهای خواسته شده، اعداد مورد نظر را وارد کرده و با توجه به امکانات جانبی برنامه، تصویر را در دیدگاه زمین کروی یا زمین تخت ببینیم و تفاوت را به صورت کاملاً آشکار مشاهده کنیم. پارامترهای شبیه سازی به بخش های Views، Object1، Object2 و Refraction طبقه بندی شده اند.

سربرگViews  :

این بخش از شبیه ساز را می توان برای مقایسه بصری زمین کروی (Globe) با زمین تخت مورد (Flat-Earth) استفاده قرار داد. شما می توانید اطلاعات مربوط به: ارتفاع ناظر (Height)، فاصله کانونی (Zoom f) و زاویه دید (View∠) را بر اساس استاندارد مربوط وارد کنید. سپس با استفاده از شش نوع تنظیم خروجی شبیه ساز، می توان تعیین کرد که مدل خروجی طبق زمین کروی، زمین تخت یا ترکیبی باشد.

متغیرهای سربرگ Views عبارتند از:

Height: در این بخش می توان ارتفاع مورد نظر از سطح زمین را وارد نمود. توجه داشته باشید در ارتفاعات کم مشاهده انحنای زمین ناچیز است و برای دیدن انحنا حداقل ۷۰ کیلومتر یا ۷۰۰۰۰ متر را امتحان کنید.

Zoom f: همان فاصله کانونی دوربین (فوکال – Focal) است که می تواند بین ۳٫۸۱ الی ۲۴۸۰۰ میلی متر باشد. این عدد را مطابق یکی از لنز دوربین های موجود در بازار تنظیم کنید.

View∠: همان زاویه دید یا به طور کامل تر میدان دید (FOV) است که می تواند عددی بین ۰٫۱ درجه الی ۱۶۰ درجه باشد. با تنظیم لنز دوربین، این گزینه هماهنگ با آن تنظیم می شود.

توجه داشته باشید مقادیر دو متغیر فاصله کانونی و زاویه دید در این بخش نرم افزار کمتر از استاندارد مرسوم است. کمی پایین تر شش قسمت سه گزینه ای وجود دارد که بر روی شکل خروجی شبیه ساز تاثیر می گذارد. در قسمت Model، هر سه گزینه را امتحان کنید و نتیجه را ببینید. سپس در قسمت Show، گزینه Tangent را تیک بزنید به گونه ای که هر دو گزینه فعال شود. اکنون خط قرمز EyeLevel  به ارتفاع لنز دوربین از سطح زمین، تانژنت به خط مماس بر مرکز انحنای زمین مربوط است.

سربرگ های Object1 و Object2:

اولین نکته این که تغییرات سربرگ های فوق بر روی سربرگ Views اعمال می شود. بنابراین اگر ارتفاع شما روی ۴۰۰۰۰ متری باشد، احتمالاً اشیاء انتخابی را نخواهید دید. لذا قبل از ورود به سربرگ های اشیا، ابتدا در سربرگ مشاهدات، ارتفاع را زیر ۱۰۰ متر تنظیم کنید و در ادامه جهت مشاهدات تغییرات، مقدار آن را افزایش دهید.

دو پنل شبیه به هم داریم. شما می توانید دو مجموعه محتلف از اشیاء را در یک صحنه شبیه سازی کنید و ترکیب کنید. می توانید در دو پنل مختلف اشیاء مختلفی تعریف کنید. از پنل شی۱ برای اشیاء پیش زمینه و از پنل شی ۲ برای اشیاء پس زمینه استفاده کنید. نمایندگی از اشیاء ترکیبی به صورت اپتیکی نادرست است. برای نمایش اشیاء در شبیه ساز باید برای تعداد اشیا (NObjects) مقدار بیش از صفر باشد. فاصله (Dist) به فاصله شی از لنز اشاره می کند و فاصله دلتا (DeltaDist) مربوط به فاصله خود اشیا از همدیگر است. عملکرد سایر گزینه را نیز می توانید از طریق جابه جا کردن دکمه مربوطه مشاهده کنید.

در قسمت نوع شی (ObjType) می توانید نوع شی (دکل، پل، شهر، کوه یا … ) را مشخص کنید. اگر چیزی را ندیدید، احتمالاً خارج از محدوده دید شما قرار دارد. ارتفاع را در Views panel کاهش دهید تا جایی که اشیا در پانل اشیا را ببینید. حرکت های جانبی اشیاء نیز در این دو بخش قابل تغییر است که ارائه شده است.

سربرگ بعدی مربوط به تنظیمات انکسار (Refraction) است. همانطور که در مقاله نخست نیز اشاره کردیم مسیر پرتو نوری که از کوه به سمت بالای جو در حرکت هست، هر چه بالاتر می رود وارد محیط رقیق‌تر می شود و یک ضریب‌شکست بسیار جزئی ایجاد می کند که مسیر نور رو به سمت زمین منحرف خواهد کرد. در دستگاه‌های نقشه‌برداری مهندسی عمران، شما باید یک پارامتر که مربوط به دمای سطح و گرادیان دمایی محیط هست رو هم به دستگاه بدهید تا بتواند افق دید شما را  با دقت بیشتری تقریب بزند و این اعوجاج را هم محاسبه کند. اگر انکسار وجود داشته باشد مسیر نور کمی خم میشود و این فاصله طولانی تر می گردد.این برنامه می تواند چگونگی عملکرد انکسار بر روی مدل کروی را شبیه سازی کند .

قطر کره زمین در مقایسه با قد انسان بسیار بزرگ است. ۱۲۷۴۲۰۰۰ متر را با ۲ متر مقایسه کنید. واقعا بزرگ است. در حالت عادی ما نمی توانیم شکل کروی زمین را با چشم غیر مسلح از سطح زمین ببینیم و فقط می توانیم این انحنا را از طریق ریاضیات اندازه گیری کنیم. اما از ارتفاع بالا، مخصوصاً فضا، توپی شکل بودن این تیله آبی را به وضوح قابل مشاهده است. همانطور که در بالاتر نیز اشاره شد باید توجه داشت لنزهای زاویه گسترده می توانند باعث اعوجاج می شوند. پس همانطور که پیش از این گفتیم دیدن انحنا ارتباط مسقیم با؛ ارتفاع لنز دوربین از زمین، زاویه دید و فاصله کانونی (Focal Length) دارد.

بگذارید با یک مثال توضیح دهیم. یک توپ بسکتبال ۷۵۰ میلی متری را در نظر بگیرید:

در ارتفاع ۵ کیلومتری از سطح زمین (معادل ۰٫۰۰۹ سانتیمتر از توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۷۵٫۵درجه، ۲۵۰ کیلومتر شعاع افقی قابل مشاهده است.

کوه اورست با ارتفاع ۸۸۴۸ متر (معادل ۰٫۰۱۷ سانتیمتر توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۷۴ درجه، شعاع افقی قابل مشاهده ۳۳۵ کیلومتر خواهد بود.

در ارتفاع ۱۰ کیلومتری (معادل ۰٫۰۱۹ سانتیمتر سطح توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۷۳٫۶ درجه، شعاع افقی قابل مشاهده ۳۵۶ کیلومتر است.

در ارتفاع ۲۰ کیلومتری ( معادل ۰٫۰۳۷ سانتی از سطح توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۷۱ درجه، شعاع افقی قابل مشاهده ۵۰۰ کیلومتر خواهد بود.

در ارتفاع ۴۵ کیلومتری (۰٫۰۸۴ سانتیمتر از توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۶۶٫۴ درجه، شعاع افقی قابل مشاهده ۷۵۰ کیلومتر خواهد بود.

در ارتفاع ۴۲۵ کیلومتری ایستگاه فضایی (معادل ۰٫۷۹۶ سانتیمتر از توپ بسکتبال) و میدان دید ۱۳۹٫۳ درجه، شعاع افقی قابل مشاهده ۲۲۰۰ کیلومتر خواهد بود. این بدین معنی است که ایستگاه فضایی در هر لحظه تنها اندکی بیشتر از یک سوم شعاع زمین را در دیدرس دارد.

ماه در ارتفاع ۳۶۳۰۰۰ کیلوتری (۶۸۰ سانتیمتر از سطح توپ بسکتبال ) با میدان دید ۱٫۹۸ درجه، شعاعی افقی معادل ۶۳۷۰ کیلومتر را پوشش می دهد.

طراحی زیر برای ارتفاع ۱۰ کیلومتری از زمین می باشد. در صورتی که آسمان کاملاً صاف و میدان دید ناظر ۱۷۳٫۶ درجه باشد، شعاع افقی قابل مشاهده روی کره زمین تنها آن دایره سبز رنگ تصویر زیر است.

برای درک بهتر این قضیه، می توانید این ویدئو را تماشا کنید.

حتی می توانیم اطلاعات ارائه شده در بالاتر را در بخش Views شبیه ساز والتر بیسلینز وارد کرده و نتیجه کار را مشاهده کنیم. برای ۱۰ کیلومتر این کار را انجام می دهیم. توجه داشته باشید دکمه لغزشی میدان دید (View∠) در شبیه ساز والتر بیسلینز تا ۹۱٫۶ درجه است. شما می توانید عدد ۱۷۳٫۶ درجه را خودتان تایپ کنید. در این صورت نرم افزار عدد ۱۶۰ را جایگزین خواهد کرد که حد نهایی تعریف شده برای میدان دید در نرم افزار است.

تصویر شماره ۳۴: اگر در بخش Views شبیه ساز والتر بیسلینز، برای ارتفاع ۱۰۰۰۰متر مطابق تصویر اطلاعات را وارد کنید، شبیه ساز تصویر فوق را ارائه می کند. خط قرمز (Eyelevel) نشان دهنده ارتفاع ناظر از سطح زمین است. خط سیاه رنگ بر مرکز انحنا زمین به صورت مماس کشیده می شود تا شما بهتر انحنای زمین در دو گوشه تصویر را ببینید. به خط اول از داده های درون تصویر نگاه کنید و شعاع افقی قابل مشاهده را خواهید دید که عدد ۳۵۷ کیلومتر است. به عبارتی عدد فوق می گوید وقتی در ارتفاع ۱۰ کیلومتری سطح زمین با میدان دید ۱۶۰ درجه ایستاده باشید، در فاصله ۳۵۷ کیلومتری، افقی همانند تصویر بالا پیش رو خواهید داشت.برای این که مطمئن باشیم شبیه ساز در دنیای واقعی نیز به خوبی طراحی شده است، می توانید آن را با یک تصویر واقعی مورد اعتمادتان هماهنگ کنید. عکس شما باید دارای اطلاعات لازم جهت انجام تنظیمات در شبیه ساز باشد. خروجی گرافیکی نرم افزار را با برنامه ای چون Sniping Tool موجود در خود ویندوز برش دهید. در یک برنامه گرافیکی مانند فوتوشاپ، اگر عکس مدنظرتان و خروجی نرم افزار والتر بیسلینز را ترکیب کنید، خواهید دید شبیه سازی با تصویر اصلی کاملاً منطبق می شود.

به نمونه های زیر که از ایستگاه فضایی ارسال شده اند، توجه کنید:

ایستگاه فضایی بین الملیی ( ISS ) در ارتفاع بیش از ۴۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته است. از این ارتفاع به وضوح و بدون نیاز به هیچ وسیله خاصی می توان کرویت و انحنا زمین را مشاهده کرد. حال می خواهیم ببینیم آیا شبکه های محاسبه شده با عکس های گرفتده مطابقت دارند یا خیر. برای این منظور عکس های اصلی را جستجو کردیم که در آن اطلاعات مربوط به دوربین و لنز مورد استفاده در تصاویر موجود بود. برای بدست آوردن میدان دید درست باید فاصله کانونی دوربین استفاده شده را در برنامه وارد نمایید. تصاویر زیادی در آرشیو ناسا موجود است که ما دو مورد را انتخاب کردیم:

به عنوان یک نمونه دیگر ، ما یک تصویر از فیلمی برداشتیم که افرادی یک بالن مجهز به دوربین را به آسمان فرستاده بودند و تصاویر از ارتفاع ۳۵ کیلومتری را توسط دوربین  Canon Powershot SD880 ( 35mm film equivalent of f=40mm) ثبت کرده بودند . پس از جایگزاری پارامترها در شبیه ساز و قرار دادن دو تصویر روی هم نتیجه زیر حاصل گردید .

یک بار دیگر با چند مثال ساده ماهیت عدم درستی ادعاهای زمین تخت گرایان در این رابطه را بررسی میکنیم .

 

روز دوم ، درس دوم: مباحثه علمی چگونه است؟

اول از همه هریک از نظرات رقیب باید قابل دسترس باشند. وقتی می گوییم قابل دسترس، باید تاکید کرد که؛ الف: نظریه باید برای جامعه علمی معلوم باشد، ب: آنقدر توسعه یافته باشد که محاسن آن آشکار باشد. عاملی که یک نظریه را مدعی جدی می کند این است که نظریه باید قادر به توضیح واقعیت های مورد نظر باشد. نباید اشکالات بدیهی داشته باشد یا خود را نقض کند. اگر نظریه انقلابی باشد نظریه پردازان آن باید استدلال کنند که محاسن آن چقدر زیاد است که به تغییر بنیادی می ارزد ؟ در عمل ما گزینه ای نداریم که  بگوید اگر رقیب شما اشتباه کند حق باید الزاماً با شما باشد. ممکن است هر دو در اشتباه باشید.

دستور دوم برای مباحثه علمی این است که استدلال ها و شواهدی که برله یک نظریه ارائه می شوند باید مطابق معیارهای جامعه علمی مورد ارزیابی قرار گیرند. بسیاری از مردم فکر می کنند که دلایل امور شخصی هستند: « می توانم نظریه ام را به رضای خود حمایت کنم، آنقدر مدرک دارم که مرا قانع کند». اگر دلایلی که شما را راضی می کند دیگران را راضی نکند چیزی که دارید علم نیست، بلکه عقیده خود شماست. عقیده خصوصی و ذهنی است، ولی علم چنین نیست. این نکته به قدری اساسی است که قسمتی از تعریف دانش علمی را تشکیل می دهد. چه نوع دلایلی برای دانشمندان قانع کننده است؟ پاسخ تا حد قانع کننده ای به موضوع بستگی دارد. استدلال ها و شواهدی که برای مبحث زمین شناسی مناسبند به درد مکانیک کوانتوم نخواهند خورد.

سومین مورد این است که نظریه برتر باید نشان دهد که از رقبای خود بهتر است. کافی نیست دلائلی وجود داشته باشد که ظاهرا نظریه را تایید می کنند. باید معلوم شود که نظریه برد بیشتری از نظریات رقیب دارد. نظریه باید بتواند مسائلی را حل کند که بقیه نمی توانند.

سخن آخر اینکه داشتن ادعاهای صرف و سپس نتیجه گیری از ادعاهای اثبات نشده و بر حق دانستن خود ، روش و شیوه خوبی نیست که زمین تخت گرایان و طرفداران حواشی علمی در پیش گرفته اند .

 

---

منابع :

۱ – https://www.metabunk.org/earth-curvature-simulation-by-walter-bislins.t8986/

۲ – https://www.metabunk.org/space-station-photos-disprove-the-flat-earth-theory.t7621/

۳ – https://www.metabunk.org/full-disk-hd-images-of-the-earth-from-satellites.t8676/

۴ – https://www.metabunk.org/full-disk-hd-images-of-the-earth-from-satellites.t8676/

۵ – https://www.metabunk.org/claim-first-image-of-space-taken-from-v-2-rocket-proves-the-earth-is-flat.t9115/