Le sfide delle mappe: distorsioni e compromessi nella rappresentazione del mondo

Una mappa piatta della Terra.
Ogni lato mostra un emisfero diverso. (Richard Gott, Robert Vanderbei e David Goldberg, arXiv 2021 (CC BY))

Rappresentare un mondo tridimensionale su una mappa bidimensionale comporta sempre alcuni problemi e compromessi. Non importa quanto accuratamente si cerchi di farlo, si otterranno sempre aree allungate, paesi schiacciati o parti della mappa tagliate del tutto.

La mappa con cui probabilmente sei familiare si basa sulla Proiezione di Mercator, pubblicata dal cartografo Gerardus Mercator nel 1569. È una proiezione cilindrica della mappa, in cui si inserisce il globo in un cilindro e si proietta ogni punto della mappa su un punto corrispondente sul cilindro. I meridiani (linee verticali immaginarie che attraversano la Terra dal Polo Nord al Polo Sud) vengono mappati su linee verticali equidistanti sulla mappa, e i circoli di latitudine (linee orizzontali immaginarie da est a ovest) vengono mappati su linee orizzontali equidistanti.

La proiezione di Mercatore è buona per la navigazione perché rappresenta i percorsi di rotta costante come segmenti rettilinei, il che significa che le navi devono correggere la curvatura della Terra meno frequentemente. Tuttavia, comporta anche distorsioni di dimensione e forma.

Nelle mappe cilindriche – come nel caso della proiezione di Mercatore – le aree intorno all’equatore rimangono approssimativamente accurate, ma più ti allontani dall’equatore, più le masse terrestri diventano distorte e ingrandite. Fondamentalmente, è per questo che la Groenlandia appare gigantesca e viene rappresentata delle stesse dimensioni dell’Africa, quando in realtà è 1/14 più piccola.

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Ci sono mappe che mostrano le dimensioni reali dei paesi, ma non vorresti navigare usando loro.

“Non si può rendere tutto perfetto”, ha spiegato Richard Gott, professore emerito di astrofisica a Princeton, in un comunicato stampa. “Una mappa che è buona per una cosa potrebbe non essere buona per rappresentare altre cose.” La proiezione di Mercatore, ad esempio, rappresenta bene le forme locali ma distorce le superfici vicino ai poli Nord e Sud al punto che le regioni polari vengono spesso tagliate.

Nel 2007, Gott e il suo collega David Goldberg hanno sviluppato un sistema per mappe di punteggio basato sulla misurazione delle distorsioni al loro interno, scoprendo che la proiezione di Winkel-Tripel otteneva il punteggio migliore per avere il minor numero di distorsioni.

Tuttavia, non era perfetta, incluso un “taglio di confine” nell’Oceano Pacifico, che faceva sembrare più grande la distanza tra Hawaii e l’Asia di quanto non sia in realtà.

Anni dopo, il team ha deciso di creare una propria mappa piatta, prendendo ispirazione da una mappa realizzata da Buckminster Fuller, che preservava le dimensioni dei paesi e delle aree trasformando il mondo in questa mostruosità, introducendo grandi spazi tra paesi vicini e tagliandone diversi in due.

La mappa è buona per mostrare le dimensioni, ma non molto altro.
Thomasee73 via Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)

Il team ha avuto l’idea di creare una mappa a due facce, mostrando sia gli Emisferi Orientali e Occidentali che gli Emisferi Settentrionali e Meridionali. Sulla mappa Emisfero Settentrionale-Meridionale, il bordo della mappa corrisponde all’equatore, e entrambe le versioni non presentano tagli di confine.

La mappa a due facce.
J. Richard Gott, Robert Vanderbei e David Goldberg, arXiv 2021 (CC BY)

“Se sei una formica, puoi strisciare da un lato di questo ‘disco in vinile’ all’altro”, ha detto Gott. “Abbiamo continuità sull’equatore. Africa e Sud America sono stese sul bordo, come un lenzuolo su un filo, ma sono continue.”

Utilizzando la mappa, puoi misurare le distanze tra due punti in modo più accurato rispetto a qualsiasi altra mappa, poiché contiene meno errori di distanza. Secondo il loro sistema di valutazione, è la mappa più piatta della Terra.

“La nostra mappa è in realtà più simile al globo rispetto ad altre mappe piatte”, ha aggiunto Gott. “Per vedere tutto il globo, devi ruotarlo; per vedere tutta la nostra nuova mappa, devi semplicemente girarla.”

Un articolo che discute della mappa è stato pubblicato sul server di preprint arXiv.