استوا، خط

اِسْتِوا، خَطِّ، دایرۀ عظیمۀ فرضی عمود بر محور گردش زمین که در فاصلۀ مساوی از دو قطب قرار گرفته، زمین را به دو نیمۀ شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند و و مبدأ عرض جغرافیایی به شمار می‌رود. 
استوا یا استواء به معنای برابر شدن، راست شدن، معتدل گردیدن، قرار گرفتن، برابری، یکسانی، اعتدال، استقرار، همواری، توازن و امثال آن آمده، ولی در اصطلاح جغرافیایی خط استوا معادل «اکواتر» لاتینی است که مفهوم آن مساوی‌کننده و معتدل‌کنندۀ شب و روز است ( اسکات...، 342). اغلب جغرافی‌دانان اسلامی آن را خط استوا نامیده‌اند، ولی به اسامی دیگر نیز یاد شده که از آن جمله است: خط اعتدال به گفتۀ ابوریحان بیرونی (ص 171) و خط وسط الارض که در آثار ادریسی آمده است (نک‍ : تونی، 202). خط استوا را دایرۀ استوا و دایرۀ استوای ارضی نیز گفته‌اند (حسن‌زاده، 1/ 58-59). بعضی از فرهنگ‌نویسان و جغرافی‌دانان معاصر، خط استوا را نیمگان یا [خط] نیمگان زمین نامیده‌اند (دانشور، 65؛ جعفری، 131). 
استوا بر 4 قسم است: استوای جغرافیایی، استوای سماوی (فلکی)، استوای مغناطیسی و استوای حرارتی (بستانی). در اینجا استوای جغرافیایی با تفصیل بیشتری مورد بحث قرار می‌گیرد. 

استوای جغرافیایی

دربارۀ اینکه در کجا و چه زمانی بشر به فکر استوا افتاده است، اطلاعی در دست نیست، ولی در تواریخ جغرافیا چنین آمده است که نخستین‌بار یونانیان به فکر تشخیص نقاط و مکانهای روی زمین به کمک شبکه‌ای از خطوط فرضی بر اساس استوا و قطب افتادند (جیمز، 5, 23) و ابداع این اصل مهم یعنی تشخیص نقاط بر مبنای شبکۀ طول و عرض جغرافیایی را که پایه و اساس آن خط استواست، به ابرخس، ریاضی‌دان یونانی (د پس از 127ق‌م) نسبت می‌دهند. ابرخس نخستین کسی است که دایره را بر اساس تجربیات آشوریها به 360 درجه تقسیم کرد و علاوه بر این ثابت کرد که استوای فرضی زمین یک دایرۀ عظیمه است و دوایر مدار موازی با آن هرچه به قطب نزدیک‌تر گردند، کوچک‌تر می‌شوند، در حالی که دوایر نصف‌النهار که از دو قطب زمین می‌گذرند، همه دوایر عظیمه‌اند (همو، 44-45). 
دانشمندان یونانی با استوا آشنا بوده‌اند و در نتیجۀ همین آشنایی بود که بطلمیوس (ه‍ م)، پدر جغرافیای یونان، توانست 8 جلد راهنمای جغرافیایی خود را که متضمن مختصات جغرافیایی نقاط عمدۀ جهان معلوم آن زمان بود، بر اساس اندازه‌گیری از مبدأ خط استوا و جزایر خالدات تدوین کند (همو، 51). 
دانشمندان یونانی با اصل گرم شدن تدریجی هوای زمین در نواحی جنوبی و مجاور خط استوا، یعنی لیبی و حبشه آشنا بودند و تصور آنها این بود که در خط استوا گرمای هوا به حدی است که زندگی را غیرمقدور می‌سازد. بدین سبب استوا و نواحی ورای آن را غیرقابل سکنى، و در نتیجه خط استوا را آخرین حد جنوبی زیستگاه انسان می‌دانستند (همو، 37). 
در سالهای تاریک قرون وسطى، نفوذ ارباب کلیسا باعث شد که افکار بطلمیوسی و اعتقاد به کروی بودن زمین و وجود خط استوا در سراسر اروپا از خاطره‌ها محو شود، ولی با ظهور اسلام و تشکیل دولت اسلامی و لزوم کسب اطلاعات جغرافیایی به منظور ادارۀ امور سرزمینهای فتح شده، کتابهای بطلمیوس و دیگر دانشمندان یونانی و همچنین کتابهای علمی هندی و ایرانی در دارالعلم بغداد به عربی برگردانده شد و دانش یونانی دربارۀ کائنات نه فقط به وسیلۀ مسلمانان نگاهداری شد، بلکه مراحل تکامل خود را پیمود. در نتیجه تعریف جغرافی‌دانان اسلام از استوا بیشتر بر مبنای مفاهیم بطلمیوسی است که خود نیز مطالبی بر آنها افزوده‌اند. 
مؤلف حدود العالم (تألیف: 372ق) که نخستین کتاب جغرافیایی دورۀ اسلامی به زبان فارسی محسوب می‌شود، خط استوا را چنین تعریف کرده است: «خط استوا دایره‌ای است که از حد مشرق برود و بر میانۀ زمین بگذرد، بر دورترین جایی از هر دو قطب تا به مغرب برسد و همچنین همی رود تا باز به مشرق برسد» (ص 9). نویسندۀ تقویم البلدان با بیان مفصل‌تری دربارۀ استوا چنین نوشته است: «کسی که در مناطقی باشد که خط استوا بر آن می‌گذرد، شب و روزش را در طول ساعات اختلافی نباشد و دو قطب عالم بر افق بلدۀ او خواهد بود و مدارات قائم بر افق او باشند و خورشید در هر سال دو بار، یک بار در حمل و یک بار در میزان، بر سمت الرأس او گذرد... در منطقۀ استوایی، در مدت 12 ماه، یعنی یک سال کامل دو بهار و دو تابستان و دو پاییز و دو زمستان باشد. بدین معنی که خورشید چون به حمل درآید، در سمت الرأس مردم آن دیار باشد و آن آغاز تابستان نخستینشان بود. چون به نیمۀ برج ثور درآید، آغاز پاییز نخستین باشد و چون به اول برج سرطان درآید، آغاز فصل زمستان نخستین بود، زیرا در این هنگام در نهایت بعد از خط استوا باشد در جانب شمال و چون به نیمۀ برج اسد رسد، بهار دوم آغاز می‌شود و چون به میزان درآید، تابستان دوم باشد و هنگامی که به نیمۀ عقرب رسد، پاییز دوم آغاز گردد، وقتی که به اول جدی درآید، آغاز زمستان دوم باشد. چه در این ایام در نهایت بعد است از خط استوا در جانب جنوب و چون به نیمۀ برج دلو داخل شود. بهار دوم فرا رسد» (ابوالفدا، 6-7، ترجمه، 10). اما کامل‌ترین شرح دربارۀ استوا آن است که دانشمند 
بزرگ مسلمان ابوریحان بیرونی به این صورت آورده است: «سطح معدل النهار مرزمین را به دو نیم کند وز آن بریدن او دایره‌ای باشد بر زمین نام او خط استواست... این خط از سوی مشرق اندر آید به دریای چین و هند و بر چند جزیره گذرد از جزیره‌هاش، چون از حد زنگیان بگذرد، به دشت بیابانهای سیاهان افتد. آنکه از ایشان خادمان جلب کنند. وز آنجا به مغرب رسد و به بحر محیط اندر آید و آن کس که او را آرامگاه بر این خط است، نزدیک او شب و روز همیشه راست باشد و هر دو قطب شمال و جنوب بر افق او بود، نه برتر و نه فروتر و مدارات و سطحهای ایشان بر افق قائم باشند و به هیچ سو نگرایند و آفتاب بر سر او به سالی دوبار بگذرد، آنگه که بر سر حمل باشد و به سر میزان و سپس آن سوی شمال از وی میل کند همچندان که سوی جنوب از وی میل کند و او را خط استوا و خط اعتدال بدان نام کردند که شب و روزش را ستند و بر یک مقدار معتدل میانه و بس» (ص 166، 170-171). 
مبسوط‌ترین شرح از چگونگی مکانی خط استوا را انصاری دمشقی، جغرافی‌دان سدۀ 8ق آورده است، آنجا که می‌گوید: «این خط استوا خطی فرضی است که از جزیره‌های خالدات در اقیانوس سبز خاوری آغاز و تا باختر کشیده شده است و از شمال دامنه‌های کوههای قمر و شمال سرزمینها و کناره‌های جزایر زنگیان و جزیره‌های دبیجات و جنوب جزیرۀ سرندیب و جزیرۀ سریره و آنچه بین این دو جزیره است و نیز از جزیرۀ زابج تا جنوب سرزمینهای چین می‌گذرد چین می‌گذرد و تا دورترین نقاط خاور در جزیره‌های سلا و سرزمین اصطیفون پایان می‌یابد» (ص 14، ترجمه، 20). 
اکتشافات جغرافیایی سده‌های 16 و 17م و پیشرفتهای علمی در نقشه‌برداری سده‌های 19 و 20م اکنون نقطۀ مجهولی در طول خط استوا باقی نگذاشته است. در نقشه‌های جغرافیایی امروز خط استوا در اقیانوس کبیر از جزایر گیلبرت (یک درجه در جنوب خط استوا) آغاز می‌شود و در امتداد غربی حد شمالی، سرزمینهای گینۀ جدید را می‌پیماید و سپس کشور اندونزی را در جزایر سلب، بورنئو و سوماترا قطع می‌کند و به اقیانوس هند وارد می‌شود. پس از عبور از این اقیانوس در جنوب سومالی وارد افریقا می‌شود و در آن قاره از کشورهای کنیا، اوگاندا، زئیر و گابن می‌گذرد و به اقیانوس اطلس وارد می‌شود و پس از قطع جزایر سائوتومه در مغرب قارۀ افریقا طول اقیانوس اطلس را طی می‌کند و در حدود دهانۀ رود آمازون به آمریکای جنوبی می‌رسد و پس از عبور از شمال برزیل و جنوب کلمبیا و شمال اکوادر وارد اقیانوس کبیر می‌شود و در آنجا پس از قطع مجمع الجزایر گالاپاگوس به سمت مغرب ادامه می‌یابد و به جزایر گیلبرت می‌پیوندد. از جمله شهرها و نقاط مشهور یا مهمی که در مجاورت خط استوا قرار دارند، جزیرۀ نائورو (25 دقیقه در جنوب خط استوا)، بندر سنگاپور (یک درجه و 10 دقیقه در شمال خط استوا)، کوه کنیا (10 دقیقه در جنوب خط استوا)، جزیره سائوتومه (10 دقیقه در شمال خط استوا)، شهر کیتو مرکز اکوادر (15 دقیقه در جنوب خط استوا) و جزایر استراتژیک گالاپاگوس (روی خط استوا) را می‌توان نام برد. 
پیدا کردن اندازۀ خط استوا همواره مورد علاقۀ دانشمندان گذشته بوده است و بسیاری از گذشتگان در این‌باره تجسسهایی به عمل آورده‌اند. قبلاً گفته شد که خط استوا دایرۀ عظیمه‌ای است که عمود بر محور گردش زمین فرض می‌شود و غیر از خط استوا هر دایرۀ دیگری که عمود بر محور گردش زمین فرض شود، دایره‌ای غیرعظیمه خواهد بود. دوایر دیگر عظیمه که در سطح زمین فرض شده‌اند، دوایر نصف‌النهارند که از هر دو قطب زمین می‌گذرند و این دوایرند که در طول تاریخ چندین‌بار مورد اندازه‌گیری واقع شده‌اند و طول استوا همیشه برابر با آنها در نظر گرفته شده است. با این تفاوت که چون قطبین زمین نسبت به حجم آن فرورفتگی مختصری دارد، طول دایرۀ عظیمۀ استوا قدری بیشتر از طول دایرۀ عظیمۀ نصف‌النهار در نظر گرفته شده است. بنابر آنچه در تواریخ جغرافیا یاد شده، نخستین کسی که با استفاده از روش علمی درصدد اندازه‌گیری طول یک دایرۀ عظیمۀ نصف‌النهار برآمده، اراتُستن (272-192ق‌م)، دانشمند یونانی و کتابدار اسکندریه بوده است که در شهر اسوان کنونی (در مصر) چشم به جهان گشوده، ولی در مکاتب ارسطو و افلاطون در آتن آموزش دیده بود. او فاصلۀ بین اسوان و اسکندریه را که به اعتقاد او روی یک نصف‌النهار قرار داشته‌اند، اندازه‌گیری کرد و با مشاهده و مقایسۀ سایۀ آفتاب در اسوان که آن را روی مدار رأس السرطان می‌دانست و همچنین در اسکندریه، زاویۀ اختلاف عرض جغرافیایی آن دو نقطه را به دست آورد و با در نظر گرفتن 360 درجۀ یک دایرۀ طول نصف‌النهار مارَ بر اسوان و اسکندریه یا طول یک دایرۀ عظیمه‌ای را اول بار برابر با 25 هزار میل در مقابل 860‘24 میل که اندازۀ واقعی دایرۀ عظیمه فرض می‌شود، پیدا کرد. به این ترتیب، اول بار طول یک دایرۀ عظیمۀ کرۀ زمین، از جمله طول استوا، به دست آمد و املاک مسافت‌یابیهای بعد قرار گرفت (جیمز، 43). 
سالها بعد از اراتستن، دانشمند دیگری به نام پُسیدونیوس که اندازه‌گیری اراتستن را درست نمی‌دانست، خود درصدد اندازه‌گیری برآمد و محیط زمین یا طول استوا را 18 هزار میل به دست آورد. رقم اخیر قرنها مورد استفادۀ ملاحان بود و همین رقم بود که کریستف کلمب را به دست‌یابی به هندوستان و نیز سفر تاریخی وی که به کشف نیم‌کرۀ غربی انجامید، تشویق کرد، زیرا که او بر اساس فرض 18 هزار میل محیط زمین، فاصلۀ اسپانیا تا هندوستان از طریق دریای مغرب را فقط 7 هزار میل می‌دانست (همو، 46). بطلمیوس هم که نظریات جغرافیایی او اساس تفکر دانشمندان مسلمان را تشکیل می‌داد، در همۀ آثار مهم خود، طول محیط زمین یا خط استوا را همان 18 هزار میل در نظر گرفته است. 
جغرافی‌دانان صدر اسلام اغلب نظریات بطلمیوس را دربارۀ محیط زمین معتبر دانسته، و ارقام بطلمیوسی را از یکدیگر نقل کرده‌اند، ولی مهم این است که دانشمندان مسلمان در زمان خلیفۀ عباسی مأمون و به دستور او نسبت به اندازه‌گیری یک درجه طول جغرافیایی و در نتیجه محیط زمین و خط استوا که برابر یا نصف‌النهار در نظر گرفته می‌شد، اقدام کردند. در این باره مؤلف ناشناختۀ هفت کشور یا صور الاقالیم چنین نوشته است: «ارشمیدس حکیم زمین را مساحت کرده... و چنان یافت که هر درجۀ فلکی بیست و دو فرسنگ و سبع فرسنگ برآمد که یک فرسنگ از آن سه میل باشد و میلی چهار هزار گز باشد و گزی بیست و چهار اصبع و اصبعی شش دانه جو میانه که پهلو بر پهلوی هم نهند، و حکمای اسلام در زمان مأمون خلیفه به اشارت او در بیدای سنجار که صحرایی است که هیچ کوه و فراز و نشیب ندارد، روی به قطب شمالی کردند و ارتفاع کوکبی که آن را جدی می‌خوانند. آلتی برگرفتند و زمین را مساحت کردند و یک درجۀ فلکی بیست و دو فرسنگ و تسع فرسنگی یافتند... ، و چون در 360 درجه ضرب کردند، هشت هزار فرسنگ برآمد و این دور کرۀ زمین باشد و قطر زمین دو هزار و پانصد و چهل و پنج فرسنگ باشد» (ص 5-6). 
مسعودی، جغرافی‌دان شهیر اسلامی، در این باره چنین می‌گوید: «به گفتۀ بطلمیوس مؤلف المجسطی دور زمین با کوهها و دریاها 24 هزار میل است و قطر، یعنی عرض و عمق آن 636‘6 میل است و این مطلب را از آنجا به دست آورده‌اند که ارتفاع قطب شمال را در دو شهر که از خط استوا به یک فاصله بوده، گرفته‌اند، چون شهر تدمر که در صحرای میان عراق و شام است و شهر رقه، و ارتفاع قطب را در رقه 35 و یک سوم درجه و در تدمر 34 درجه یافته‌اند که یک درجه و یک سوم تفاوت داشته است، آنگاه فاصلۀ رقه و تدمر را مساحی کرده‌اند که 67 میل بوده، از این قرار این مقدار از فلک با 67 میل زمین برابر است و فلک 360 درجه است، به دلایلی که گفته‌اند و تذکار آن در اینجا مشکل است و این تقسیم به نظر صحیح است» (مروج، 1/ 190-191، ترجمه، 1/ 87-88). مسعودی در جای دیگر دی این باره گفته است: «حسین منجم مؤلف کتاب الزیج فی النجوم از خالد بن عبدالملک مروزی و دیگران که خورشید را برای امیرالمؤمنین مؤمون به دشت سنجار دیار ربیعه رصد کرده‌اند، گوید که یک درجه از سطح زمین 65 میل است و طول یک درجه را در 360 ضرب کرده، و دور کرۀ زمین را که بر خشکی و دریا احاطه دارد، 160‘20 میل به دست آورده‌اند» (همان، 1/ 182-183، ترجمه، 1/ 84). 
در اواخر سدۀ 15م که کریستف کلمب سفر تاریخی خود را انجام داد (1492م) و به کشف قارۀ جدید نایل آمد، مسلم شد که طول محیط زمین و استوای آن بیشتر از آن است که تصور می‌شده و این امر را مسافرتهای اکتشافی سده‌های 16 و 17م مدلل ساخت. در 1790م در فرانسه طول یک درجۀ نصف‌النهار را مجدداً اندازه‌گیری کردند و نتیجه این شد که طول محیط یا استوای زمین 40 هزار کمـ است و متر را که قانوناً واحد سنجش طول تعیین کردند، برابر با یک چهل میلیونیم محیط زمین در نظر گرفتند. از آنجا که شعاع زمین در استوا 5/ 20 کمـ بیشتر از شعاع قطبی زمین است (جعفری، 70)، اکنون طول استوای زمین را در مراجع جغرافیایی به تفاوت از 073‘40 کمـ (همو، 170؛ شایان، 120)، تا 094‘40 کمـ (بعلبکی، 4/ 67) ذکر کرده‌اند. امروزه در محافل آموزشی، طول یک درجۀ نصف‌النهار و یک درجۀ خط استوا را 111 کمـ در نظر می‌گیرند. 
حال اگر از کسر ناچیز رقم صرف‌نظر کنیم و طول استوا را 40 هزار کمـ که عرف متداول محاسبۀ محیط زمین است، در نظر بگیریم، تفکیک آن در اقیانوسها و خشکیها با اندازه‌گیری در نقشه‌های معتبر به شرح زیر خواهد بود: 
اقیانوس کبیر از ساحل غربی اکوادر تا اول سرزمینهای گینه       600‘16 کمـ 
سرزمینهای گینه و اندونزی تا مغرب سوماترا                        550‘3 کمـ 
اقیانوس هند از مغرب سوماترا تا ساحل شرقی سومالی              200‘6 کمـ 
قارۀ آفریقا از ساحل شرقی سومالی تا ساحل غربی گابن            800‘3 کمـ 
اقیانوس اطلس از ساحل غربی گابن تا دهانۀ آمازن                 500‘6 کمـ 
آمریکای جنوبی از دهانۀ آمازن تا ساحل غربی اکوادر             350‘3 کمـ 

                                                                           ———
                                                         جمع             000‘40 کمـ 
از این رقم حدود 75٪ را آبها و 25٪ را خشکیهای زمین به خود تخصیص داده‌اند.