Günlük Hayatımızda Matematik

Gördüğünüz Tüm Dünya Haritaları Neden Hatalıdır?

Haritalardaki Ülkeler Neden Normalden Büyük veya Küçük Görünüyor?

Eğer bir sınıfta ya da atlas sayfalarında dünya haritasına baktıysanız, büyük ihtimalle 16. yüzyılda yaşamış Flaman kartograf Gerardus Mercator’un eserini gördünüz. Mercator’un en ünlü çalışması olan Mercator projeksiyonu, küresel Dünya’yı iki boyutlu düz bir harita üzerine aktaran bir çizim tekniğidir.

dünya haritası

Mercator’un dünya görüşü, yüzyıllar boyunca etkisini sürdürmüş ve hâlâ denizciler ile harita kullanıcıları için temel bir araç olmaya devam etmektedir. Ancak Mercator projeksiyonuyla oluşturulmuş haritalar, gerçeği tam olarak yansıtmaz. Bazı bölgeler gerçekte olduklarından çok daha büyük, bazıları ise olduğundan küçük görünür. Ayrıca kara parçaları arasındaki mesafeler de gerçeğe uygun değildir.

Örneğin Kaliforniya, Portekiz’den neredeyse dört kat büyüktür. Ancak Mercator haritasında bu fark neredeyse kaybolur. Benzer şekilde Grönland, Afrika ile neredeyse eşit boyutta görünürken, Afrika aslında Grönland’dan 14 kat daha büyüktür. Ne yazık ki bu sorun yalnızca eski haritalarla sınırlı değil—Google Haritalar da Mercator projeksiyonunu kullanır, dolayısıyla aynı çarpıtmalara sahiptir.

dünya haritası
Düz Dünyacıların itirazlarına rağmen gezegenimiz düz değildir. Dünya geoit biçimine sahip, üstlerden basık ekvatorda şişkin bir küredir.

Bu durumun temel nedeni geometriktir. Dünya, üç boyutlu bir küredir. Ancak haritalar düz yüzeyler üzerinde, yani iki boyutlu olarak çizilir. Üç boyutlu bir nesneyi şekli bozulmadan iki boyuta aktarmak matematiksel olarak imkânsızdır.

Bunu şöyle hayal edin: Bir portakalın kabuğuna dünya haritasını çizin. Sonra kabuğu tek parça hâlinde soymaya ve düzleştirmeye çalışın. Ne kadar dikkatli olursanız olun, ya kabuk yırtılır ya da şekli bozulur. İşte harita projeksiyonları da bu yüzden her zaman belirli bir ölçüde çarpıtma içerir. Mercator haritası, yön bulma konusunda avantaj sağlarken, alan ve oran açısından önemli hatalar barındırır.

Haritacılığın Babası: Gerardus Mercator

Gerardus Mercator, 1512 yılında bugünkü Belçika sınırları içinde yer alan Flanders’ta doğdu. Bir kunduracının oğlu olan Mercator, yoksul bir ailede büyüdü. 1532 yılında Louvain Üniversitesi’nden mezun oldu; burada matematik, coğrafya ve astronomi eğitimi aldı. Mezuniyetin ardından gravür, hat sanatı ve haritacılık alanlarında kendini geliştirdi. Ardından küreler ve bilimsel ölçüm aletleri üretmeye başladı.

Zamanla ünü arttı ve dünyanın çeşitli bölgelerine ait haritalar yayımlamaya başladı. Bunlar arasında kalp şeklinde projeksiyon kullandığı erken dönem bir dünya haritası da vardı. Zengin ve yüksek statülü kişilere yönelik bilimsel çalışmalar ve harita üretimi yapmayı sürdürdü.

Mercator’un en ünlü çalışması, 1569 yılında yayımladığı epik dünya haritası oldu. Bu harita, bugün onun adıyla anılan Mercator projeksiyonu ile çizildi. Asıl amacı, denizcilerin yön bulmasını kolaylaştırmaktı. Enlem ve boylam çizgileri düz bir ızgara şeklindeydi ve birbirini 90 derecelik açılarla kesiyordu.

Mercator Projeksiyonu Nedir?
1569’da Flaman kartograf Gerardus Mercator tarafından yapılan dünya haritası

Bu sayede denizciler harita üzerinden düz bir rota çizebiliyordu. Ancak harita kara şekillerini ölçekli değil, seyir amacıyla çarpıtılmış biçimde yansıtıyordu. Özellikle kutuplara yakın bölgelerde kara parçaları gerçekte olduklarından çok daha büyük görünüyordu. Tüm bu çarpıtmalara rağmen, Mercator projeksiyonu bugün hâlâ yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Mercator, yalnızca projeksiyon tekniğiyle değil, haritacılığa kazandırdığı başka bir kavramla da iz bırakmıştır: “Atlas.” Harita koleksiyonlarını tanımlamak için bu terimi ilk kez kullanan kişidir. Bu isim, dünyayı omuzlarında taşıyan Yunan mitolojik figürü Atlas’a atıfta bulunur.

Gerardus Mercator, hayatı boyunca haritacılık ve bilimsel araştırmalara devam etti. Ölümüne kadar atlasının bölümlerini yayımlamayı sürdürdü. 1594 yılında yaşamını yitirdi, ancak haritalara ve dünya algımıza bıraktığı miras hâlâ yaşamaktadır.

Mercator Projeksiyonu Nedir?
Bu harita, rotaları düz bir çizgide çizmelerini sağladığı için yüzyıllar boyunca denizciler tarafından tercih edilecekti. Ancak gerçekte Afrika neredeyse 14 kat daha büyükken, Mercator projeksiyonunda Grönland ve Afrika boyut olarak benzer görünüyor. Benzer şekilde Alaska, Meksika’dan yaklaşık üç kat daha büyük olarak temsil edilirken, aslında Meksika yaklaşık 1,3 kat daha büyük.

Mercator Projeksiyonu İle İlgili Sorun Nedir?

Bir Mercator projeksiyonunun nasıl çalıştığını hayal etmek için, bir cam küreye ışık tuttuğunuzu ve bu kürenin gölgesini bir kâğıda yansıttığınızı düşünün. Işığın konumu ve kâğıdın yerleşimine bağlı olarak, kürenin üzerindeki şekiller kâğıda çarpık gölgeler düşürür.

Mercator bu hayali kâğıdı bir silindir gibi rulo yapıp bir kürenin etrafına sardı. Ancak bunu yalnızca ekvator boyunca temas edecek şekilde yaptı. Işık kaynağı da bu temas noktasının karşısında, yine ekvator hizasına yerleştirildi. Bunun sonucunda, Ekvatora en yakın bölgeler neredeyse doğru yansıtılırken, küre kağıttan uzaklaştıkça bozulmalar ortaya çıktı.

Silindir, küreye dik bir şekilde konumlandığı için, boylam çizgileri kutuplara doğru yaklaşmak yerine düz kalmaya devam etti. Bu da, ekvatordan uzaklaştıkça, özellikle yüksek enlemlerde kara parçalarının gereğinden fazla geniş gösterilmesine neden oldu.

Artık tüm boylam çizgileri, enlemlerle tam 90 derecelik açılarla kesişiyordu. Bu, tek başına bile yönlerde bir kayma yaratabilirdi. Ancak Mercator bu sorunu fark etti ve çözüm geliştirdi: Enlem çizgileri arasındaki mesafeyi, kutuplara yaklaştıkça orantılı şekilde artırdı.

Mercator bununla da yetinmedi. Yönleri düz göstermek için haritaya bilinçli olarak kattığı mesafe bozulmasını telafi edecek basit bir geometrik formül yayımladı. Bu formülle denizciler, gitmek istedikleri iki noktanın ekvatora göre derecelerini hesaplayıp aradaki farkı çıkararak gerçek mesafeyi bulabiliyordu.

Mercator projeksiyonu, Dünya’yı gerçekte olduğundan çarpık gösterse de bazı açılardan oldukça işlevseldir. Özellikle açıları ve küçük şekillerin biçimini korumada başarılıdır. Bu sayede denizcilikte yön bulmak için idealdir. Harita üzerindeki meridyenler ve paraleller düzdür, bu da kuzey, güney, doğu ve batı gibi ana yönlerin net ve tutarlı olmasını sağlar.

Ancak bu projeksiyonun önemli bir sorunu vardır: alanları orantısız gösterir. Özellikle kutuplara yaklaştıkça kara parçaları olduğundan çok daha büyük görünür.

Mercator Projeksiyonu Nedir?
Haritada gözlemlenen Rusya

Görsel olarak konuşursak, Kanada ve Rusya Dünya yüzeyinin yaklaşık % 25’ini kaplıyor gibi görünür ancak gerçekte sadece % 5’i işgal ederler. Daha birçok ülkeyi karşılaştırmak için bu internet sitesini kullanabilirsiniz.

Mercator Projeksiyonu Nedir?
Rusya Afrika kıtasında olsaydı.

Mercator Projeksiyonuna Bir Alternatif: Gall-Peters Harita Projeksiyonu

Mercator projeksiyonunun çarpıttığı alan sorununu düzeltmek için geliştirilen alternatiflerden biri, 1970’ler ve 1980’lerde öne çıkan Gall-Peters projeksiyonudur. Bu harita yöntemi, eşit alanlıdır—yani tüm ülkelerin ve kıtaların haritadaki büyüklükleri, gerçekteki yüzölçümleriyle doğru orantılıdır.

Projeksiyonun iki isim taşımasının sebebi, aslında iki ayrı çalışmanın birleşimidir. İlk olarak 19. yüzyılda James Gall bu fikri ortaya atmış, daha sonra 1970’lerde Arno Peters tarafından yeniden gündeme getirilmiştir.

Gall-Peters haritaları alan konusunda oldukça doğru olsa da, bu doğruluğun bir bedeli vardır: şekiller bozulur. Kıtalar ve ülkeler olduğundan daha uzun ya da dar görünür. Tıpkı Mercator projeksiyonunda alanın çarpıtılması gibi, bu projeksiyonda da şekiller gerçeği tam olarak yansıtmaz. Özellikle kutuplara yaklaştıkça bu bozulmalar daha belirgin hâle gelir.

Dünyanın Gerçeğe En Yakın Haritası Hangisi?

 Dünya Haritaları Neden Hatalıdır?

Aslında kartograflar, Mercator projeksiyonunun dünya üzerindeki kara parçalarını doğru yansıtmadığını uzun zamandır biliyor. Bu yüzden 1940’lardan bu yana, daha adil ve gerçekçi bir dünya haritası için çağrılar yapılıyor. Bu arayışın bir sonucu olarak Robinson projeksiyonu ortaya atılmıştı.

Robinson projeksiyonu, Mercator’a göre görsel olarak daha dengeliydi. Kıtalar ve okyanuslar daha orantılı görünüyordu. Ancak bu projeksiyon da tam anlamıyla doğru değildi—bazı alanlarda hâlâ çarpıtmalar vardı. Bu yüzden çözüm olarak yeterli görülmedi.

Araştırmacılar bu sorunu yeniden ele aldı ve hem estetik açıdan göze hitap eden hem de gerçek boyutlara sadık kalan bir harita geliştirdiler. Bu yeni harita, kıtaların gerçek yüzölçümlerini korurken görsel dengesizlikleri de azaltıyor. Dünya üzerindeki kara parçalarının büyüklüklerini doğru oranlarla gösterdiği için bu haritaya “eşit dünya haritası” adı veriliyor.

 Dünya Haritaları Neden Hatalıdır?
Winkel Tripel projeksiyonunun Antarktika’yı nasıl bozduğuna dikkat edin.

Ancak son yıllarda yapılan bir çalışmada, “en doğru harita projeksiyonu hangisidir?” sorusuna verilen en yüksek puan, 1921 yılında Alman kartograf Oswald Winkel tarafından geliştirilen ve günümüzde National Geographic Society tarafından kullanılan Winkel Tripel projeksiyonu oldu.

Winkel Tripel, adını üç tür bozulmayı—alan, açı ve mesafe bozulmalarını—aynı anda en aza indirmeye çalışmasından alır. Yine de bu harita da kusursuz değildir. Çünkü nihayetinde üç boyutlu bir küreyi iki boyutlu bir yüzeye aktarmak her zaman bir tür çarpıtma gerektirir.

Sonuç Olarak

 Dünya Haritaları Neden Hatalıdır?
2021’de astrofizikçiler, şimdiye kadarki en doğru düz Dünya haritası olduğuna inanılan şeyi ürettiler.

Yukarıdaki iki parçalı harita, 2021 yılında iki astrofizikçi tarafından geliştirildi. Görsel olarak alışık olmadığımız bir yapıya sahip olsa da, şu anda en doğru düz dünya haritası olarak kabul ediliyor. Bu harita, hem kara parçalarının hem de okyanusların boyutlarını ve şekillerini en az çarpıtmayla gösteriyor.


Kaynaklar ve İleri Okumalar:

  • Get to Know a Projection: Mercator. Yayınlanma tarihi: 29 Haziran 2013. Kaynak site: Wired. Bağlantı: Get to Know a Projection: Mercator
  • Šavrič, Bojan & Patterson, Tom & Jenny, Bernhard. (2019). The Equal Earth map projection. International Journal of Geographical Information Science. 33. 454–465. 10.1080/13658816.2018.1504949.

Matematiksel

Sibel Çağlar

Temel eğitimimi Kadıköy Anadolu Lisesinde tamamladım. Devamında Marmara Üniversitesi İngilizce Matematik Öğretmenliği bölümünü bitirdim. Çeşitli özel okullarda edindiğim öğretmenlik deneyiminin ardından matematiksel.org web sitesini kurdum. O günden bugüne içerik üretmeye devam ediyorum.

İlgili Makaleler

Bir Yorum

  1. Güzel içerik olmuş. Rusya’nın gerçek boyutu şaşırttı.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir