Nawigacja

Jeden z rodzajów nawigacji został stworzony przez Polinezyjczyków i jest nazywany nawigacją polinezyjską. Polinezyjczycy używali różnych rzeczy znalezionych wokół nich, aby znaleźć drogę przez duże obszary otwartego oceanu. Inni pierwsi ludzie również nauczyli się podróżować na duże odległości, wykorzystując świat przyrody. Na przykład:

• Dawno temu (i nadal używane przez niektórych ludzi dzisiaj) ludzie obserwowaliby gwiazdy, słońce i księżyc. Z tego wiedzieli, gdzie jest północ. Dzięki mapom mogli stwierdzić, jak daleko od równika się znajdują. Nazywa się to nawigacją po niebie. Dopóki nie mieli dokładnych zegarów, nie znali swojej długości geograficznej (jak daleko na wschód lub zachód się znajdowali), nie widząc punktów orientacyjnych.
• Niektóre rodzaje chmur tworzą się nad lądem, a fale mogą odbijać się od brzegu i wypływać w morze.
• Czas potrzebny na dotarcie do jakiegoś miejsca. Podróżując lądem wiedzieli, że dotarcie z jednego miejsca do drugiego zajmie im, na przykład, dwa dni. Ten czas najprawdopodobniej nie ulegnie zmianie. Dzięki temu mogli podróżować dwa dni i wiedzieli, że są blisko miejsca, w którym chcieli być.
• Pomogły też znalezione przez nich zwierzęta. W różnych miejscach ludzie znajdowali różne rodzaje ryb, wielorybów i ptaków, które żyły tylko w jednym miejscu lub w pobliżu lądu. Na tej podstawie mogli stwierdzić, czy są blisko, czy daleko od miejsca, w którym powinni być.

Przykładem ludzi, którzy korzystali z gwiazd byli Wikingowie. Wiedzieli oni, że gwiazda zwana Polaris (Gwiazda Północna) nie zmienia położenia i wskazuje północ. Dzięki temu znali szerokość geograficzną (odległość od równika), mierząc kąt między Polaris a horyzontem. Wykorzystywali również zwierzęta, zwłaszcza ptaki, aby wiedzieć, czy w pobliżu znajduje się ląd. Wiedzieli też, że w pobliżu lądu tworzą się specyficzne rodzaje chmur i że fale są inne w pobliżu lądu niż na pełnym morzu.

Z biegiem czasu wynaleziono lub odkryto lepsze metody nawigacji. Niektóre z tych metod to:

• Dead reckoning. Statek mógł przerzucić przez burtę kłodę. Do kłody przymocowana była lina z węzłami zawiązanymi w regularnych odstępach. Licząc, ile węzłów przeszło przez burtę, zanim wciągnięto kłodę z powrotem, wiedziano, jak szybko płyną. Zapisywali to każdego dnia i liczyli, ile przepłynęli danego dnia. Dlatego właśnie prędkość statku mierzy się w węzłach.

• Kompas. Odkryto, że Ziemia ma dwa bieguny (północny i południowy) i że te bieguny mają różne ładunki magnetyczne (dodatnie i ujemne). Opierając pasek magnetycznego żelaza na szpilce odkryto, że pasek będzie się obracał, aż dopasuje się do pola magnetycznego Ziemi. Na tej podstawie można było wyznaczyć kierunek i podążać ścieżkami. Kompas został po raz pierwszy wynaleziony w Chinach. Później wynaleziono go we Francji w XII wieku.

• Dokładne zegary. Dzięki zegarowi można było wreszcie wiedzieć, jaka jest długość geograficzna danej osoby. Długość geograficzna to położenie na wschód lub zachód. Wcześniej można było korzystać tylko z punktów orientacyjnych i rachuby czasu.

• Pilotaż polega na tym, że statki wypatrują specjalnych znaków nawigacyjnych lub markerów stworzonych przez człowieka, które mówią im, gdzie się znajdują, lub uważają na pewne przeszkody, takie jak rafy.

• Ludzie podzielili kompas na 360 stopni. Wtedy mogli podać dokładną liczbę określającą kierunek, w którym statek musiał płynąć ("namiar"), aby dotrzeć do portu. Pierwsze nawigacyjne mapy morskie, zwane "mapami nautycznymi", pokazywały namiary potrzebne do dotarcia z jednego portu do drugiego.

• Nawigacja gwiezdna jest ulepszeniem nawigacji według gwiazd. Wykorzystuje ona sekstant, kompas i bardzo dokładny zegar zwany chronometrem. Mierząc wysokość gwiazdy (jak wysoko znajduje się ona nad horyzontem) oraz jej kierunek na kompasie w znanym czasie, nawigator może określić, gdzie znajduje się statek. GPS w dużym stopniu zastąpił nawigację gwiezdną, ale nawigacja gwiezdna jest nadal nauczana we wszystkich szkołach morskich, ponieważ nie wymaga specjalnej elektroniki.
• Radionawigacja została wynaleziona na początku XX wieku. Nawigacja hiperboliczna wykorzystuje nadajniki radiowe, aby znaleźć położenie statku pomiędzy dwoma lub trzema nadajnikami radiowymi, które się nie poruszają.

• Globalny System Pozycjonowania (GPS) zastąpił pod koniec XX wieku inne metody radiowe. Jest to system nadajników satelitarnych. Podróżni używają małego odbiornika, aby znaleźć swoją lokalizację niemal w każdym miejscu na Ziemi.

• Żeglarstwo