In 1519 vertrok Ferdinand Magellan op een greuling en gevaarlijke zoektocht: de allereerste reis over de hele wereld. Maar sinds dat eerste gedurfde avontuur, hebben vorderingen in zeiltechnologie en navigatie de reis veel vaker gemaakt. Tegenwoordig hebben zelfs gezinnen - kinderen en iedereen - de langdurige onderneming volbracht.
Maar er is minstens één oceaanpad dat waarschijnlijk nooit is bewandeld: het langste rechte rechte pad op aarde. Deze reis van 19.940 mijl loopt van de kust van Pakistan door de doorgang tussen Madagaskar en Afrika en rond naar het noordoosten van Rusland - en is de langste rechte lijn die iemand (theoretisch) zou kunnen varen zonder land te raken.
Zoals David Schultz rapporteert voor Science, is dit rechte pad voor het eerst wetenschappelijk geverifieerd dankzij het werk van Rohan Chabukswar, een fysicus bij United Technologies Research Centre Ierland, en Kushal Mukherjee, een ingenieur bij IBM Research India in New Delhi .
Het pad werd vijf jaar geleden voor het eerst in kaart gebracht door Reddit-gebruiker Patrick Anderson, die de schermnaam kepleronlyknows gebruikt. Om de kaart te maken, gebruikte Anderson een set coördinaten die verschenen in een Wikipedia-item met de titel "Extreme points of Earth". Dit was vermoedelijk de langste rechte lijn op aarde die kan worden gevaren zonder land te raken.
Chabukswar en Mukherjee waren geïnteresseerd in het testen van de route en gebruikten gegevens van het ETOPO1 Global Relief-model van de aarde van de National Oceanic and Atmospheric Administration, waarmee functies tot op ongeveer anderhalve kilometer in kaart kunnen worden gebracht. Zoals Schultz meldt, gaf dit de wetenschappers relatieve zekerheid dat de punten van de kaart zich allemaal binnen de oceaan bevonden.
Om de mogelijkheden te berekenen, vonden ze eerst het aantal grote cirkels op aarde. Grote cirkels zijn de paden rond een bol waarvan de afstand gelijk is aan de omtrek van die bol. Het volgen van een van deze paden over de aarde is de kortste afstand tussen twee locaties, maar omdat onze planeet cirkelvormig is, verschijnt het pad niet als een rechte lijn op een 2D-kaart. Ze worden gebruikt voor vele soorten navigatie, zoals het helpen van piloten om de kortste afstand tussen twee steden te vinden.
Maar er zijn honderden miljoenen verschillende mogelijke grote cirkels, elk met tienduizenden punten om te verifiëren. In totaal zou dat meer dan 5 biljoen mogelijke punten moeten onderzoeken, schrijft Schultz. Dus gingen ze in plaats daarvan over naar het "branch-and-bound" -algoritme, een computerprogramma dat slechts enkele mogelijkheden van het langste pad test voordat de zoekopdracht opnieuw werd aangepast voor de best mogelijke regel.
In slechts 10 minuten van het gebruik van dit programma, hadden de onderzoekers de ondersteuning dat de Wikipedia-entry en de kaart van Anderson correct waren. Ze beschrijven hun werk in een studie die ze hebben geüpload naar de preprint-server arXiv .
Terwijl de wetenschappers in de krant schrijven, leidde de oorspronkelijke kaart tot veel discussie over de vraag of Anderson gelijk had. Het leidde ook tot enkele pogingen om de langste afstand op het land te vinden zonder een grote watermassa te raken.
Chabukswar en Mukherjee hebben ook getest om het langste rijbare rechte pad te vinden. Deze keer duurde de computer 45 minuten, maar hij vond een pad van 6.985 mijl dat begon in het oosten van China en eindigde in het westen van Portugal.
Helaas vaart Gabart waarschijnlijk niet zo snel over het nieuw geverifieerde pad. In feite bevelen de onderzoekers niemand aan om deze paden te varen of te besturen, omdat de algoritmeanalyse geen veilige omstandigheden langs deze sporen garandeert.
Zoals ze in hun paper schrijven: "Het probleem werd benaderd als een puur wiskundige oefening."
