ہمیں کیسے پتہ چلے گا کہ ہم نیویگیشن سسٹم کے بغیر کہاں ہیں؟

اگر آپ زمین پر کہیں کھو گئے تو کیا ہوگا؟ گلوبل پوزیشننگ سسٹم پر بھروسہ کریں؟ ٹھیک ہے، لیکن اگر کوئی سگنل اور کوئی آلہ نہ ہو تو کیا ہوگا؟ ایک نقشہ؟ بہت اچھا خیال ہے، لیکن اگر آپ اونچے سمندروں پر سفر کر رہے ہیں اور نشانات نہیں دیکھ سکتے تو کیا ہوگا؟ ہزاروں سالوں میں، بہت سے لوگوں نے اس مسئلے کو دریافت کیا ہے۔ بہادر ملاح پھر تشریف لے جانے کے لیے سورج اور ستاروں کا استعمال کرنے لگے۔ اس کے لیے انہیں جیومیٹری کا ایک خاص علم درکار ہوتا ہے، خاص طور پر مثلثیات۔

فرض کریں کہ آپ کھلے سمندر میں ہیں اور عرض بلد کی پوزیشن کا حساب لگانا چاہتے ہیں۔. سورج اور زیادہ تر ستارے وقت کے ساتھ ساتھ آسمان میں اپنی پوزیشن بدلتے ہیں، لیکن کچھ ستارے ہمیشہ ایک ہی جگہ پر نظر آتے ہیں۔ پولارس (شمالی ستارہ کے طور پر بھی جانا جاتا ہے)، مثال کے طور پر، ہمیشہ قطب شمالی کے اوپر لگتا ہے۔ یہ پتہ چلتا ہے کہآپ کا عرض بلد اس زاویہ سے مطابقت رکھتا ہے جس پر پولارس افق کے اوپر ہے۔ہے.

کیوں سمجھنے کے لیے، آئیے ایک نظر ڈالتے ہیں۔دو جہتی تصویرہے.

ایک ہوائی جہاز پر غور کریں جس میں قطب شمالی، آپ کا نقطہ X، اور زمین O کا مرکز شامل ہو۔ سختی سے کہا جائے تو پولارس X کے اوپر عمودی طور پر واقع نہیں ہے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے، لیکن یہ زمین سے اتنا دور ہے کہ X سے پولارس تک نظر کی لکیر تقریباً عمودی ہے، اس لیے ہم فرض کر سکتے ہیں کہ ایسا ہے۔

"افق کے اوپر پولارس” زاویہ θ وہ زاویہ ہے جو ڈایاگرام میں دکھایا گیا ہے۔ یہ وہ زاویہ ہے جو ہماری نظر کی لکیر سے پولارس کی طرف بنتا ہے (جس کی نشاندہی l ) اور لائن ٹی ٹینجنٹ سے زمین پر X کی طرف اشارہ کیا جاتا ہے (جو افق کی طرف ہماری نظر کی لکیر ہے)۔

t اور l کو بڑھاتے ہوئے، ہم دوبارہ نقطہ X کے دوسری طرف زاویہ θ دیکھتے ہیں:

نقطہ X پر عرض البلد کو O سے r لائن کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔زاویہ Φ خط استوا پر مشتمل ہوائی جہاز سے بنایا گیا ہے۔ہماری دو جہتی تصویر میں، خط استوا صرف ایک افقی لکیر ہے جو O سے گزر رہی ہے۔یہ عمودی لائن l کو پوائنٹ L پر اور ٹینجنٹ لائن t کو پوائنٹ T پر کاٹتا ہے۔

کیونکہ r دائرے کا رداس ہے اور t دائرے کا مماس ہے، ہم جانتے ہیں کہ r اور t پوائنٹ X پر ایک صحیح زاویہ بناتے ہیں، اور چونکہ t اور l ایک زاویہ θ بناتے ہیں، ہم جانتے ہیں کہ l اور r کے درمیان زاویہ 90°-θ ہے۔

اب O، X اور L کے ساتھ مثلث کو عمودی کے طور پر سمجھیں۔ جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، نقطہ X پر زاویہ 90°-θ ہے۔ چونکہ l اور e ایک دوسرے پر کھڑے ہیں، نقطہ L پر زاویہ 90° ہے۔ ہم یہ بھی جانتے ہیں کہ مثلث کے اندرونی زاویوں کا مجموعہ 180° ہے، لہذا زاویہ Φ، جو ہمارے مقام کا عرض بلد ہے، یہ ہے:

یہ اس کے بعد ہے کہ آپ کا عرض بلد افق کے اوپر زاویہ θ سے طے ہوتا ہے جہاں پولارس واقع ہے۔یونانی ماہر فلکیات Hipparchus نے 2,000 سال پہلے عرض بلد کی اس طرح تعریف کی تھی۔ اسے یہ بھی معلوم نہیں تھا کہ اس وقت زمین گول ہے، لیکن ہمارے یہاں جو تمثیلیں موجود ہیں وہ اس بات کی وضاحت کر سکتی ہیں کہ کیوں ہپرچس کی تعریف جدید تعریفوں سے مطابقت رکھتی ہے۔

جنوبی نصف کرہ میں ایک ہی معنی میں شمالی ستارہ نہیں ہے، لیکن اگر آپ جنوبی نصف کرہ میں ہیں، تو آپ اپنے عرض بلد کو سدرن کراس (آسٹریلوی پرچم پر شناخت شدہ) اور دو ستاروں کا استعمال کرتے ہوئے تلاش کر سکتے ہیں جنہیں سدرن پوائنٹر کہا جاتا ہے۔

ہزاروں سالوں سے، نیویگیٹرز نے ان زاویوں کی پیمائش کے لیے مختلف آلات استعمال کیے ہیں جن پر ستارے افق کے اوپر نمودار ہوتے ہیں۔ ان میں خوبصورت آسٹرولاب اور سیکسٹینٹس شامل ہیں، جنہیں آپ اکثر قدیم چیزوں کی دکانوں اور عجائب گھروں میں دیکھ سکتے ہیں۔

یہ عرض البلد کا مسئلہ حل کرتا ہے، لیکن طول البلد کا حساب لگانا ایک اور کہانی ہے۔

ہم نے دیکھا ہے کہ ہندسی اشکال کے کچھ علم کے استعمال نے کس طرح بہادر سمندری جہازوں کو عرض بلد کا تعین کرنے میں مدد کی۔لوگ ہزاروں سالوں سے ایسا کرنے کے لیے ستاروں کا استعمال کر رہے ہیں۔ لیکن طول البلد ایک اور کہانی ہے۔یہ 18 ویں صدی تک نہیں تھا کہ طول البلد کی پیمائش کرنے کا ایک قابل اعتماد طریقہ تلاش کیا گیا تھا - اور اس سے پہلے، لاتعداد لوگ سمندر میں مر چکے تھے، اور مسئلہ کا حل بالآخر گھڑیوں کے ذریعہ فراہم کیا گیا تھا۔

عرض البلد کی پیمائش کرنے کے لیے ہم افق کے اوپر پولارس کی پوزیشن کو استعمال کرنے کی وجہ یہ ہے کہ جب آپ شمال یا جنوب میں جاتے ہیں تو یہ پوزیشن بدل جاتی ہے (یعنی عرض بلد بھی بدل جاتی ہے)۔ طول البلد کے لیے بھی یہی نہیں کہا جا سکتا: جب آپ مشرق یا مغرب کی طرف جاتے ہیں تو پولارس کی پوزیشن طول البلد کو تبدیل نہیں کرتی ہے۔آپ اسے نیچے 2D تصویر میں دیکھ سکتے ہیں۔ پوائنٹس P اور Q مختلف میریڈیئنز پر واقع ہیں، لیکن پولارس کی پوزیشن کی وجہ سے ہونے والے زاویے ایک جیسے ہیں۔

جو کچھ آپ کے مشرق یا مغرب میں منتقل ہوتا ہے وہ دن کا وقت ہے۔ ہر 15° مشرق کی طرف، مقامی وقت ایک گھنٹہ آگے بڑھتا ہے، اور ہر 15° مغرب کے لیے، آپ ایک گھنٹہ پیچھے چلے جاتے ہیں۔ لہذا اگر آپ مقامی وقت اور GMT جانتے ہیں تو آپ استعمال کر سکتے ہیں۔جیٹ وقفہ۔طول البلد کا حساب لگانا۔ یہاں تک کہ بغیر گھڑی کے، مقامی وقت تلاش کرنا آسان ہے: آپ صرف سورج کی پوزیشن کا مشاہدہ کرتے ہیں۔ لیکن گرین وچ کا وقت جاننے کا واحد طریقہ ہے۔اپنے ساتھ ایک (کیلیبریٹڈ) گھڑی رکھیں۔

جان ہیریسن (1693-1776)

یہ آج آسان لگ سکتا ہے، لیکن حال ہی میں یہ ایک بہت بڑا مسئلہ تھا۔موجودہ گھڑیاں جہاز پر لانے کے لیے بہت حساس تھیں: جھولنا اور گھومنا انہیں غلط بنا دے گا۔طول البلد کا تعین کرنے میں ملاحوں کی نااہلی کے تباہ کن نتائج برآمد ہوئے۔ اس کی ایک مثال 1707 میں سائلی کا جہاز کا تباہی ہے، جس میں چار برطانوی بحری جہاز پورٹسماؤتھ کے اپنے آبائی بندرگاہ کے قریب، جزائر سکلی کے قریب ڈوب گئے۔ چونکہ ملاح اپنی صحیح پوزیشن کا تعین کرنے سے قاصر تھے اور خراب موسم میں، بحری جہاز پتھروں سے ٹکرا گئے، جس سے 2,000 افراد ہلاک ہوئے اور اسے برطانوی تاریخ کی بدترین سمندری آفات میں سے ایک بنا دیا۔

ہالینڈ اور اسپین سمیت متعدد ممالک نے طول البلد کے مسئلے کو حل کرنے والے کو بھاری انعامات کی پیشکش کی۔ برطانیہ نے 1714 میں اس کی پیروی کی، £20,000 تک کے بھاری انعامات کی پیشکش کی، اور مختلف حل تجویز کیے گئے۔ ایک شخص کے پاس ایک زخمی کتا سوار تھا، جس کے بارے میں اس نے کہا کہ ہر گرین وچ میں پراسرار کیمیاوی علاج کی بدولت وہ دوپہر کے وقت بھونکتا تھا۔ دوسرے زیادہ سائنسی تھے۔ مثال کے طور پر، چاند کی پوزیشن کا دوسرے ستاروں سے موازنہ کرکے اور پھر ستاروں کی تفصیلی کیٹلاگ سے مشورہ کرکے، مقامی وقت کا تعین کافی حد تک درست طریقے سے کیا جاسکتا ہے۔ تاہم، یہ طریقہ وقت طلب اور غلطی کا شکار ہے۔

آخر کار یہ لنکن شائر کا ایک محنت کش طبقے کا آدمی تھا - ایک جوائنر جس نے بڑا انعام جیتا۔جان ہیریسن 1730 سے ​​سمندری گھڑیوں پر کام کر رہے ہیں، اور ان کی تازہ ترین دو گھڑیاں انعام جیتنے کے لیے کافی درست ہیں۔ تاہم، چونکہ طول البلد کمیٹی نے مکمل انعام دینے سے انکار کر دیا، اس لیے انعام کی مذمت کرنا ایک طویل عمل بن گیا۔ اس نے پہلے کنگ جارج III اور پھر پارلیمنٹ سے اس معاملے کو درست کرنے کی اپیل کی۔ "خدا کی قسم، ہیریسن، میں دیکھوں گا کہ آپ کے ساتھ صحیح سلوک کیا گیا ہے!" کنگ جارج کے بارے میں کہا جاتا ہے۔ ہیریسن کو آخرکار 1773 میں باقی رقم ان اعزازات کے ساتھ مل گئی جس کا وہ حقدار تھا۔ وہ تین سال بعد 83 سال کی عمر میں انتقال کر گئے۔

اس کے علاوہ طول البلد کے مسئلے کی کہانی داوا سوبل کی "طول البلد"کتاب کی تفصیل بھی اچھی ہے، اگر آپ دلچسپی رکھتے ہیں، تو آپ اسے پڑھ سکتے ہیں۔

یہ مضمون "ماریانے انسٹی ٹیوٹ آف فزکس، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز" سے دوبارہ شائع کیا گیا ہے، جو املاک دانش کے تحفظ کی حمایت کرتا ہے۔ دوبارہ پرنٹ کرتے وقت براہ کرم اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں۔ اگر کوئی خلاف ورزی ہوتی ہے تو اسے حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔