简单来说,因为节是航海单位,而航空与航海非常相似: 都是缺乏参照物,需要借助天文/地磁/航速/航行时间来导航;都是只能获取相对于介质的速度;都可以几乎沿直线行进而不像在地面只能沿着弯曲的道路前进;都需要掌握自己的经纬度以便于绘制航图,规划航行路线;都需要长距离航行,此时地球的曲率已到了不可忽视的地步,而非像短途旅行可以用平面来近似。飞机要想独立导航,非得用航海导航法不可。所以单位就照搬过来了。那么航海的速度单位“节”又是怎么来的呢?这就很有趣了。
在现代化的测速工具发明以前,船舶测速是通过往海里扔一块系着绳子的圆木片(chip log)测速的。顾名思义,它就是从整根圆木上切下一片来制作的。圆木片长这样:
一个典型的圆木片(chip log)。航海日志logbook也得名于此。后来航海日志又引申为用于记录的文件——因此有了.log文件,有了vlog。log既是圆木又是日志,一词多义差这么远,渊源就在这呢。
圆木片的下端配重,不使木片完全漂浮。使用时,从船尾把圆木片扔下去,由于配重的关系,圆木片上端浮起,下端垂直于水面地没入水中,受到的阻力最大,而绳子可以自由拉出,因此木片可视为相对水面静止。绳子上预先每隔一段距离打结,水手让绳子自然地放出,并用30秒沙漏计时(现代规定为28秒),计时结束后,有几个结被放出,船速便为几节。(真奇怪knot明明是结,却翻译成节。是取几节绳子的意思吗?)但打结的间隔是多少,也就是,节的数值是如何确定的呢?不妨先看一点历史。
在公元1500年左右以前,人类是很难在开阔海域航海的。因为洋流、风向很难预测,船只在缺乏参照物的情况下很难确定自己的位置。那时候开阔海域的航行仅限于在了解其气候、洋流的情况下,依靠“死推(dead reckoning)”法导航——也就是根据测得的船速、罗盘得出的航向、简单计时工具计算船的位置。显然,这玩意的误差大得离谱。因此那时航海基本上是沿着海岸线航行目视导航,想要进入深海,基本靠运气。
后来,六分仪有了,水手可以通过观测北极星高度角精确测量纬度;精确的时钟有了,水手测量太阳高度最大时即为当地的正午12点,对比出发地带来的时钟,就可以测得经度了。至此,船只在海上算是解决了定位问题。
这时候,当船只可以测量其经纬度,而航行距离却还用里格、英里之类的陆地单位表示,换算就很麻烦: 船速是x