绘制世界地图的女士

你好。我的名字是格拉迪斯·韦斯特博士,我想给你讲一个关于数字、星星以及我们如何教会世界找到方向的故事。当我还是个小女孩的时候,早在每家每户都有电脑、每个口袋里都有手机之前,我就爱上了数学。对我来说,数字不仅仅是用来计数的。它们是解开巨大而激动人心的谜题的线索。我喜欢它们完美地组合在一起的方式,每个数字都有自己特殊的位置。我对这些谜题的热爱引导我进入了一个职业,让我在我的时代里致力于解决一个最大的挑战。想象一个没有你父母手机上地图的世界。如果你是茫茫大海上的一名船长,或是云层高处的飞行员,你怎么能确切地知道你在哪里呢?这是一个非常棘手的问题。水手们用星星,飞行员用陆地标志,但这并不总是精确。我和我在弗吉尼亚州海军水面作战中心的团队接到了一个任务:创建一个系统,能够告诉任何人他们在地球上的确切位置,无论何时何地,白天还是黑夜。这听起来像是科幻小说里的东西,但我知道,只要有足够的数学知识,我们就能让它成为现实。

我的工作是让整个系统运转起来的秘诀。你看,大多数人认为地球是一个完美的圆球,就像一个弹珠。但事实并非如此。它有点凹凸不平,在两极有点扁,在赤道更宽。为了让我们新的卫星系统精确,我们需要一个完美的地球真实形状的数学模型。所以,我整天和那些房间大小的巨型计算机待在一起,给它们输入来自测量地球的卫星数据。我编写程序,进行复杂的计算,创造出我们称之为“大地水准面”的东西——这是有史以来最详细、最准确的地球模型。这就像用数字而不是线条绘制世界上最精确的地图。所有这些辛勤工作都导向了一个非常重要的日子:1978年2月22日。那天,我们为新系统发射了第一颗卫星,名为“导航星1号”。我记得控制室里的气氛。安静得连一根针掉在地上都能听见,每个人都屏住了呼吸。我们盯着屏幕,听着轰鸣的倒计时。十。九。八。我的心在怦怦直跳。我们多年的工作,所有那些数字和方程式,都取决于这一刻。然后,伴随着一声轰鸣,火箭升空了。我们追踪着它飞向天空的旅程,穿过云层,进入太空寂静的黑暗中。当消息传来,“导航星1号”成功进入轨道并与我们通信时,房间里爆发出欢呼声。我感到一阵如释重负和纯粹的喜悦涌上心头。我们的拼图终于归位了。

第一颗卫星“导航星1号”仅仅是个开始。它是我们送上天环绕地球的一群人造星星中的第一颗。在接下来的几年里,我们发射了越来越多的卫星,创建了一个我们称之为全球定位系统(GPS)的网络。每颗卫星都会发出一个特殊的信号,地面上的接收器——就像你家汽车或手机里的那个——会接收这些信号。通过比较来自几颗不同卫星的信号,接收器就能以惊人的准确度计算出它的确切位置。这一切都归功于我们创建的精确的地球数学模型。我的工作帮助确保了计算的正确性。所以,下次你用屏幕上的地图去朋友家,或者看到快递员找到你家前门时,你看到的就是我们工作的成果。回首往事,我看到我们的项目教会了我,对像数学这样简单事物的热爱可以帮助你解决世界上最大的问题。它告诉我,当一个团队专注而坚定地共同努力时,他们就能创造出帮助世界各地每个人的东西,帮助他们找到回家的路。

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答案: 他们需要找到一种方法,让人们、船只和飞机能够在地球上的任何地方随时知道自己的确切位置。

答案: 他们感到了极大的喜悦和如释重负。

答案: 它的意思是一个完全圆的球,就像一个弹珠一样。

答案: 因为卫星需要一个精确的地球地图才能正确计算位置。如果模型是错误的,那么定位也会是错误的。

答案: 全球定位系统(GPS)被创造出来了,我们今天在手机地图等应用中使用它来导航。