大圆
球面上任意两点与球心确定一个平面,这个平面与球面相交得到的圆。
把「过球心」去掉就是小圆——纬线(赤道除外)都是小圆,所以沿纬线走不是最短的。
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这一页是桌面专用的:上图是默认取点(北京 — 马德里)的静态结果,在电脑端打开即可自由拖点、旋转地球。
拖红点换位置 · 拖球的空白处转地球
| 圆心角 θ | 1.44757 rad = 82.94° |
| 大圆弧 R·θ | 9,222.5 km |
| 沿纬线走 | 10,302.4 km |
| 多绕了 | 1,080.0 km = 11.71% |
R 取 6371 km,与全课一致。两点纬度不同时,「沿纬线走」指先沿点 ① 的纬线走完经度差,再沿经线补上纬度差;同纬度时就是纯纬线路径。这一页全程把地球当成半径 6371 km 的光滑圆球——正文里那笔模型降级的交易,在这里可以自己验一遍。回到第 1 集,或看「沿纬线飞到底绕远了多少」。
球面上任意两点与球心确定一个平面,这个平面与球面相交得到的圆。
把「过球心」去掉就是小圆——纬线(赤道除外)都是小圆,所以沿纬线走不是最短的。
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大圆上的一段弧,也是球面上两点之间的最短路径。
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从球心看两点张开的角,取弧度;弧长就等于半径乘以它。
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由球心指向球面上某点的单位向量,由这一点的经纬度算出。
「经纬度 → 直角坐标」这一步在主题 04 讲 BLH ↔ XYZ 时还会再用一次。
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把地球当作光滑圆球时用的那个半径,本课全程取 6371 km。
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主动用一个更简单、能算的模型替换真实地表——丢掉细节,换来可算性。
这是整门课反复要做的同一个动作:地表 → 圆球(01-01)→ 椭球 → 平面。每次都是一笔明码标价的交易。
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沿南北方向、落在同一条子午线上的一段地表弧。埃拉托色尼两城之间那一段就是它。
太阳量到的角只认南北、不认东西,所以配它的那段路只能是子午线弧;两城东西错开,路就比该配的那段长。
太阳方向与当地竖直方向(头顶方向)的夹角。正午时两地的天顶距之差,就是两地的纬度差。
赛伊尼夏至正午的天顶距是零(阳光直射井底);亚历山大的天顶距就是竿与影的夹角。
同时量出一段地面弧长和它对应的天上角度,用来推算地球的大小或形状。
本集的三次古代测量——埃拉托色尼、唐代、马蒙——都是它:天上一个角,地上一段路。