Читать интересную книгу Долгота - Дава Собел

Нулевая параллель у Птолемея проходила по экватору. Он выбрал её не произвольно, а вслед за предшественниками, а те, в свою очередь, исходили из наблюдений над природой. Солнце, Луна и планеты на экваторе проходят почти прямо над головой. Две другие знаменитые параллели — тропик Рака и тропик Козерога — тоже определяются Солнцем. В день летнего солнцестояния оно находится в зените для мест, лежащих на Северном тропике, в день зимнего — для мест, лежащих на Южном.

А вот начальный меридиан, линию нулевой долготы, Птолемей мог поместить где вздумается. Он выбрал острова Блаженных, как называли тогда Канарский архипелаг. В последующие времена картографы передвигали начальный меридиан на Азоры и острова Зеленого Мыса, в Рим, Копенгаген, Иерусалим, Санкт-Петербург, Пизу, Париж, Филадельфию и множество других мест, пока в конце концов не остановились на Лондоне. Поскольку Земля вращается, любая линия, проведённая от полюса к полюсу, может с равным успехом служить началом отсчёта. Решение, где будет начальный меридиан, — чисто политическое.

Тут-то и коренится главное отличие долготы от широты — куда более важное, чем разница в направлении, которую видит каждый ребёнок. Нулевая параллель задана природой, нулевой меридиан смещается, как пески времён. Широту можно определить играючи; нахождение долготы, особенно в море — дело нешуточное. На протяжении большей части истории эта задача ставила в тупик лучшие умы человечества.

Любой бывалый моряк может довольно точно узнать широту по продолжительности дня, по высоте Солнца или путеводных звёзд над горизонтом. Христофор Колумб в 1492 году шёл строго по параллели и безусловно, следуя этой стратегии, попал бы в Индию, не окажись на его пути Америка.

Измерение долготы — в буквальном смысле вопрос времени. Чтобы вычислить долготу, моряк должен знать, какой час на корабле и какой — в порту, откуда он вышел (или в любом другом месте с известной долготой). Разницу во времени легко перевести в расстояние между меридианами. Земля поворачивается за двадцать четыре часа на триста шестьдесят градусов, значит, часу соответствует одна двадцать четвёртая полного оборота, то есть пятнадцать градусов. Каждый день в море, когда Солнце достигает наивысшей точки и наступает локальный полдень, штурман смотрит на хронометр, идущий по времени порта: каждый дополнительный час расхождения означает, что корабль отдалился от начального пункта ещё на пятнадцать градусов долготы.

Пятнадцать градусов долготы соответствуют определённому расстоянию. На экваторе, где обхват Земли самый большой, они растягиваются на целую тысячу миль. К северу и к югу от этой линии градус становится «короче». Один градус долготы везде равен четырём минутам разницы во времени, но при этом сжимается от шестидесяти восьми миль на экваторе до нуля на полюсах.

Сейчас, чтобы узнать точное время в двух пунктах (а значит, и долготу), довольно пары дешёвых наручных часиков, но в эпоху часов с маятником, а тем более раньше, эта задача оставалась неразрешимой. На палубе качающегося корабля маятниковые часы начинают отставать, или спешить, или вовсе останавливаются. Смазка в них густеет или разжижается от перепада температур, неизбежного при путешествии из холодных северных стран в жаркий тропический пояс, металлические детали расширяются или уменьшаются — с теми же катастрофическими последствиями. Скачки атмосферного давления или незаметные нам изменения силы тяжести (которая тоже зависит от широты) — всё заставляет часы замедляться или идти быстрее.

Из-за невозможности определить долготу даже лучшие мореплаватели эпохи географические открытий, вооруженные самыми точными картами и компасами, частенько сбивались с пути. Васко де Гама и Васко Нуньес де Бальбоа, Фердинанд Магеллан и сэр Фрэнсис Дрейк — все они могли уповать только на удачу или на милость Божью.

Шло время. Всё больше кораблей отправлялось на поиски и завоевание новых земель, в военные и торговые экспедиции, благосостояние государств всё сильнее зависело от навигации, а штурманы по-прежнему не могли надёжно определить свои координаты. Моряки гибли из-за того, что желанный берег вырастал перед ними не тогда и не там, где его рассчитывали увидеть. 22 октября 1707 года четыре британских военных корабля разбились в тумане у островов Силли; эта трагедия унесла почти две тысячи жизней.

Четыре века лучшие умы Европы бились над задачей определения долготы. К этой истории так или иначе приложили руку почти все европейские монархи, особенно Георг III и Людовик XIV. Уильям Блай, капитан «Баунти», и великий мореплаватель Джеймс Кук, совершивший три долгие экспедиции, прежде чем найти смерть на Гавайях, испытывали в путешествиях самые многообещающие для того времени методы, проверяя их точность и практическое удобство.

Знаменитые астрономы искали решение задачи в часовом механизме Вселенной. Галилео Галилей, Джованни Доменико Кассини, Христиан Гюйгенс, сэр Исаак Ньютон и Эдмунд Галлей, чьё имя носит комета, все они вопрошали Луну и звёзды, надеясь обрести разгадку на небесах. В Париже, Лондоне и Берлине выстроили дворцовые обсерватории — всё ради того, чтобы научиться определять долготу по расположению светил. Меж тем не столь великие умы один за другим рождали смелые прожекты: поставить на службу навигации раненых собак или сигнальные корабли, неведомо как закреплённые на якорях в стратегических точках посреди открытого океана.

На пути к долготе совершались открытия, изменившие наш взгляд на мир. Так были впервые вычислены масса Земли, расстояние до звёзд, скорость света.

Годы текли, а удовлетворительного результата всё не было, хотя отнюдь не по недостатку адептов. Долготу искали так же упорно, как источник вечной юности, секрет вечного двигателя или философский камень, превращающий свинец в золото. Правительства великих морских держав — в том числе Испании, Нидерландов и нескольких итальянских городов-государств — время от времени подогревали азарт, объявляя громадные награды за решение задачи о долготе. И здесь всех превзошли англичане: в 1714 году британский парламент пообещал беспрецедентную сумму (несколько миллионов долларов в современных деньгах) за «практичный и полезный» метод определения долготы.

Гениальный английский механик Джон Гаррисон посвятил этой задаче всю жизнь. Он сделал то, что считал невозможным Ньютон: изобрёл хронометр, способный нести точное время, словно вечный огонь, из порта отбытия в самый отдалённый уголок мира.

Гаррисон, человек простого происхождения и редкого ума, сошёлся в схватке с ведущими научными светилами своего времени. Он навлёк на себя ненависть преподобного Невила Маскелайна, пятого королевского астронома. Маскелайн тоже претендовал на вожделенную награду, а его тактику на определённых этапах спора иначе как подлой не назовёшь.

Самоучка, не получивший никакого формального образования, Гаррисон сумел изготовить часы, которые не требовали чистки и смазки, из материалов, не подверженных ржавчине, с механизмом, сохраняющим точный баланс деталей при любой качке. Он отказался от маятника и так скомбинировал различные металлы, что температурное расширение не влияло на ход часов.

Однако научная элита не поверила в «волшебную шкатулку» Гаррисона и не захотела признать его успех. Члены комиссии по присуждению премии (в том числе Невил Маскелайн) меняли правила конкурса как заблагорассудится — в пользу астрономов, против таких, как Гаррисон и другие механики. И всё же подход Гаррисона возобладал. Его последователи усовершенствовали затейливый механизм, сделав хронометры доступными для массового производства, а значит — и для множества людей по всему миру.

Стареющий, измученный Гаррисон обрёл покровителя в лице короля Георга III и в конце концов затребовал свою законную награду — в 1773 году, после сорока лет политических интриг, международных войн, склок в научном сообществе, промышленной революции и экономического подъёма.

Все эти и еще многие другие нити вплетены в линии долготы. Распутать их сейчас — в эпоху, когда сеть орбитальных спутников позволяет за секунды определить положение корабля с точностью до нескольких футов, — значит увидеть наш мир заново.

2.

В море без времени

Отправляющиеся на кораблях в море, производящие дела на больших водах видят дела Господа и чудеса Его в пучине.

Псалом 107

— Мерзкая погода! — пробормотал адмирал сэр Клоудисли Шовелл. Его эскадра шла в густом тумане уже двенадцатый день. Он возвращался на родину из Гибралтарского пролива, где одержал победу над несколькими французскими военными кораблями, но плотная осенняя хмарь была не менее опасным противником. Опасаясь прибрежных рифов, адмирал созвал на совет всех своих штурманов.