Читаем Долгота онлайн бесплатно

Подлинная история одинокого гения, решившего величайшую научную задачу своей эпохи.

Моей матери, Бетти Грубер Собел, которая умеет ориентироваться по звёздам, но всегда ездит через Бруклин

Спасибо Уильяму Дж. X. Эндрюсу, куратору коллекции старинных научных приборов Гарвардского университета, организовавшему Симпозиум по долготе в Кембридже, штат Массачусетс (4—9 ноября 1993 года), где я впервые узнала про искусство нахождения долготы.

Спасибо редакции «Гарвардского журнала», особенно Джону Бетелу, Кристоферу Риду, Джину Мартину и Дженет Хокинс, которые отправили меня на Симпозиум по долготе и опубликовали мою статью о нём в номере за март — апрель 1994 года.

Спасибо издательскому отделу Совета по поддержке образования, наградившему мою статью золотой медалью.

Особая благодарность Джорджу Гибсону, издателю «Уолкер энд компани», который прочёл статью, увидел в ней зерно будущей книги — и пригласил меня её написать.

И огромное спасибо Майклу Карлайлу, вице-президенту агентства «Уильям Моррис», за блистательную поддержку проекта.

В Огайо, в маленьком городке, где я рос, было два источника точного времени: радио, регулярно извещавшее: «Начало сигнала соответствует... часам стандартного восточного времени», и часы на здании муниципалитета — важная часть распорядка нашего дня. Те, кто не обзавёлся наручными часами, начинали и заканчивали работу по бою городских.

У многих часы имелись, карманные либо наручные, но они постоянно запаздывали или убегали вперёд, так что их приходилось подводить несколько раз на дню. Точными часами гордились и даже хвастались.

Купол муниципалитета был выше церковных колоколен. Четыре циферблата на его барабане смотрели по странам света. Школьников иногда водили на башню.

Снизу она казалась не такой и большой, но изнутри поражала своей огромностью. Пыльные балки скрещивались высоко над головой, стрелки на исполинских циферблатах были больше нашего роста. Тогда я усвоил важный урок: часы очень важны.

Прогулка по Темзе от Вестминстера к Гринвичу — это путешествие во времени. По берегам реки застыли два тысячелетия истории от римского порта Лондиниум до наших дней; истории, в которой оставили отпечаток Великая чума 1665-го, Великий пожар 1666-го, Промышленная революция и разрушительные мировые войны двадцатого столетия.

У Гринвичской пристани гостей встречают знаменитый клипер «Катти Сарк» и «Джипси Мот II» — маленькая яхта, на которой Фрэнсис Чичестер в одиночку обогнул земной шар. Всё здесь дышит морем. Недолгая прогулка по очаровательным улочкам — и вы у Национального морского музея. В галереях выставлены карты и личные вещи величайшего флотоводца Англии Горацио Нельсона и её величайшего мореплавателя—Джеймса Кука. Музей в Гринвиче — это картины и модели кораблей, навигационные и научные приборы, собрание карт и самая большая морская библиотека в мире.

В его залах я много лет назад нашёл то, что давно мечтал увидеть: самые, наверное, важные часы в истории — первые точные морские хронометры. Они сделаны в восемнадцатом веке бывшим йоркширским столяром Джоном Гаррисоном и не похожи ни на что, виденное мною раньше. Первые часы, фута два высотой, из латуни, с четырьмя циферблатами — по циферблату для каждой стрелки. Тяжёлые шары качаются на выступающих наружу рычагах, связанных между собой пружиной.

Вторые и третьи морские часы Гаррисона по виду чуть меньше; принцип у них тот же, но детали несколько иные. Последний и самый точный хронометр разительно отличается от трёх предыдущих. Он выглядит как сильно увеличенные карманные часы, дюймов пять-шесть в диаметре, дюйма два толщиной и заключён в серебряный корпус. Все хронометры сделаны необычайно искусно и кажутся творением ювелира; трудно поверить, что их изготовил простой столяр.

Я пересёк улицу, прошёл через парк и поднялся по холму к Флемстид-Хаус, обсерватории, выстроенной в 1675 году сэром Кристофером Реном. Король Карл II повелел возвести её, дабы отыскать метод нахождения долготы и «усовершенствовать искусство кораблевождения». В том же году он назначил Джона Флемстида первым королевским астрономом.

Через Гринвичскую обсерваторию проходит нулевой меридиан. Плоскость, проведённая через неё и земные полюса, разрезала бы нашу планету на Восточное и Западное полушария. Кроме того, это точка отсчёта среднего времени по Гринвичу (GMT), так что здесь начинается каждый новый день, год, столетие.

В какой-то момент хронометры Гаррисона перевезли из Морского музея через улицу, через парк и дальше по холму в обсерваторию. Ирония судьбы: сейчас, когда я пишу эти слова, часы стоят там, где работали их самые яростные критики, астрономы.

Мысль, что обсерваторию выстроили, чтобы научиться определять долготу, завораживает. Хронометры создавались с той же целью, и меня они завораживают не меньше. За годы, прошедшие с первого посещения, я ещё четырежды возвращался в Гринвич, чтобы навестить часы и засвидетельствовать им своё почтение.

По роду деятельности мне пришлось изучать морскую и космическую навигацию, и я увлёкся тем, что связано с их историей. Я узнал, что после возвращения Колумба из первого плавания через Атлантику между двумя сильнейшими морскими державами Европы, Испанией и Португалией, возник спор о праве на новооткрытые земли. Чтобы его разрешить, папа Александр VI выпустил буллу о разграничении владений. Его святейшество, не долго думая, провел линию от Северного полюса до Южного в ста лигах от Азорских островов. Испании достались все земли, которые обнаружены или будут обнаружены западнее этой линии, а Португалия получила всё открытое восточнее. Мастерский дипломатический ход, особенно в эпоху, когда никто не знал, где именно эта линия проходит.

Мореплаватели далёкого прошлого умели определять широту — в Северном полушарии её находили по высоте Полярной звезды над горизонтом. Куда хуже обстояло дело с долготой. Пигафетта, участник экспедиции Магеллана, оставивший знаменитый дневник о его плавании, писал: «Капитан по многу часов бьётся над проблемой долготы, кормчие же довольствуются знанием широты и так гордятся собой, что о долготе и слышать не желают». История о том, как разрешилась эта навигационная проблема, неизбежно приводит к гениальному изобретателю Джону Гаррисону.

Личность Гаррисона меня всегда живо интересовала; в книге Давы Собел «Долгота» я обнаружил множество новых увлекательных подробностей. Те, кто незнаком с этим уникальным отрезком истории, услышат завораживающую повесть о великих свершениях в часовом искусстве и навигации; знатоков же, подозреваю, ждёт немало приятных сюрпризов.

Однажды, когда я была совсем маленькой, отец во время пятничной прогулки купил мне чудесный шарик-головоломку из проволоки и бусин. Игрушку можно было сплющить между ладонями или растянуть в полую сферу, и тогда она становилась похожа на крошечную Землю: проволочные кольца составляли тот же скрещенный рисунок, что я видела на глобусах в школе, — тонкую чёрную сетку меридианов и параллелей. Цветные бусины скользили по проволоке туда-сюда, словно корабли по морским просторам.

Отец шёл по Пятой авеню к Рокфеллеровскому центру, я ехала у него на плечах. Мы остановились посмотреть на статую атланта, держащего Небо и Землю.

Бронзовая конструкция на плечах у атланта, как и ажурная игрушка у меня в руках, складывалась из воображаемых линий. Экватор. Эклиптика. Тропик Рака. Тропик Козерога. Полярный круг. Нулевой меридиан. Даже я могла узнать в тетрадной разграфке, наложенной на глобус, символ настоящей Земли со всеми её водами и сушей.

Тогда, сорок с лишним лет назад, я и вообразить не могла, как прочны обручи широт и долгот. Они остаются на месте, в то время как планета под ними меняется: континенты дрейфуют, войны и политика перекраивают границы государств.

В детстве меня научили, как запомнить разницу между широтами и долготами: широты, или параллели, опоясывают Землю убывающими концентрическими кругами, и впрямь оставаясь параллельными от экватора до полюсов. Меридианы, или долготы, совсем другие — они тянутся от Северного полюса к Южному и обратно: это равновеликие окружности, сходящиеся на концах Земли.

Линии широт и долгот расчертили привычную нам картину мира ещё в древности, по крайней мере за три столетия до рождения Христа. К сто пятидесятому году до нашей эры картограф и астроном Птолемей провёл их на двадцати семи картах своего атласа мира. Кроме того, он сопроводил свой новаторский труд алфавитным списком различных географических мест с указанием широты и долготы каждого — насколько смог их определить со слов путешественников; сам Птолемей странствовал только мысленно. А представления о большом мире в ту пору были своеобразные: например, бытовало мнение, что по другую сторону экватора люди плавятся от жары, превращаясь в бесформенных уродов.

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.