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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, November 1915.
11. Entwicklung der exakten Formel durch Edmund Halley (1696).
Der Beweis, den Gregory als erster für den Bondschen Satz gab, dessen
Gedankengang oben kurz dargelegt wurde, leidet in der Ausführung im einzelnen
sehr an Unübersichtlichkeit. Ungleich klarer ist der Beweis, welchen Edmund
Halley in seiner schon mehrfach erwähnten Abhandlung in den Londoner Philo-
sophical Transactions von 1696 auf einer ganz neuen Grundlage aufbaute; auf diesen
ist man später in der nautischen Literatur immer wieder zurückgekommen. Auf ihn
soll darum hier näher eingegangen werden.
E. Halley spricht (S. 204) den Satz in folgender Form aus: „The meridian
Line is a Scale of logarithmick Tangents of the half Complements of the Latitudes.‘“
Er benutzt zum Beweise die stereographische Projektion und schickt (S. 204
und 205) folgende Sätze voraus: .
„1. In der stereographischen Projektion der Kugel auf die Ebene des Äquators
werden die Entfernungen vom Mittelpunkte, welcher den Pol darstellt, ausgedrückt
durch die Tangenten von der Hälfte dieser Entfernungen, d. h. von der Hälfte der
Komplemente der Breiten.
2. In der stereographischen Projektion sind die Winkel, unter welchen die
Linien einander schneiden, stets gleich den sphärischen Winkeln, welche sie darstellen.
3. Auf der Kugel bilden die Loxodromen mit jedem Meridian den gleichen
Winkel, und nach dem vorhergehenden Satze müssen sie ebenso gleiche Winkel
bilden mit den Meridianen in der stereographischen Projektion auf die Ebene des
Äquators: Sie sind daher in dieser Projektion Proportionalspiralen (= logarithmische
Spiralen) um den Pol.
4. Bei der Proportionalspirale ist es eine bekannte Eigenschaft, daß (Fig. 4)
die Winkel APc oder die Bogen AC Exponenten der Verhältnisse von AP zu
ecP sind.“
Ps
Fig, 5,
Für den zweiten und vierten Satz gibt Halley einen besonderen Beweis.
Er fährt dann (S. 206) fort: „Aus diesen Sätzen ergibt sich sehr klar der Beweis für
unsere Behauptung. Denn nach dem ersten sind PA, Pb, Pc die Tangenten der halben
Breitenkomplemente in der stereographischen Projektion. Und nach dem letzten
sind die Längendifferenzen, oder die Winkel am Pole zwischen ihnen, Logarithmen
der Verhältnisse dieser Tangenten zueinander, Aber die nautische Meridianlinie ist
nichts anderes als eine Tafel der Längen, welche jeder Minute der Breite entsprechen
auf der Loxodrome, die einen Winkel von 45° mit dem Meridian bildet. Wherefore
the meridian Line is no other than a Scale of logarithmick Tangents of the half
Complements of the Latitudes, Quod erat demonstrandum.“
Im folgenden soll der Gedankengang Halleys in der uns gewohnten Form
dargelegt werden. In der stereographischen Projektion der Kugel auf die Ebene des
Äquators (Fig. 4) sei P der Pol, ABC der Äquator, PA, PB, PC Meridiane, Abb,c
die Loxodrome, welche mit den Meridianen den Winkel von 45° bildet. PB und PB,
seien zwei sehr nahe benachbarte Meridiane. Um P sei mit Pb der Kreis beschrieben,
der PB, in b, schneidet. X APB werde mit 4 bezeichnet, Pb mit r; dann ist
X BPB;,=dd, bıb, = — dr, bb, = r.d/. Da X bb,b, = 45° ist, so ist
TdA tg 450. 97 _qz