Долгота
Шрифт:
Заступив на пост директора новой обсерватории, Кассини отправил помощников в Данию, на развалины Ураниборга, «Небесного замка», выстроенного великим астрономом Тихо Браге. По наблюдениям спутников Юпитера в Париже и Ураниборге Кассини уточнил географические координаты обоих этих мест. Кроме того, он призвал польских и немецких коллег объединить силы для улучшения Галилеева метода.
В самый разгар этих работ ещё один иностранный сотрудник Парижской обсерватории — датчанин Оле Рёмер — сделал поразительное открытие: когда Земля в своём движении по орбите сближается с Юпитером, затмения его лун происходят с опережением графика. Рёмер совершенно правильно заключил, что дело
До тех пор думали, что свет распространяется мгновенно. Никому из прежних исследователей не удавалось измерить его скорость — как понял теперь Рёмер, из-за слишком малых расстояний. Галилей, например, пытался засечь, как быстро свет от зажжённого на одном холме факела доходит до другого холма. На какие бы далеко отстоящие холмы Галилей с помощником ни взбирались, результат оставался нулевым. Рёмер же невольно стал участником эксперимента, в котором земные астрономы наблюдали, как свет спутника выходит из тени другой планеты. На таких огромных расстояниях запаздывание сигнала было вполне ощутимым. В 1676 году Рёмер вычислил скорость света исходя из разницы между предсказанным и наблюдаемым временем затмения. (Он немного ошибся, так что у него получилось чуть меньше известных нам трёхсот тысяч километров в секунду.)
Тем временем в Англии королевская комиссия проверяла очередную безумную идею: возможность определять долготу корабля по наклонению магнитной стрелки. Карл II, король величайшей в мире морской державы, прекрасно понимал, как важно решить задачу о долготе, и всей душой надеялся, что ответ будет найден в его стране. Надо думать, Карл приободрился, услышав от своей фаворитки, француженки Луизы де Керуаль, обнадёживающую весть: один из её соотечественников отыскал метод определения долготы и недавно пересёк Ла-Манш, чтобы просить аудиенции у его величества. Король тут же согласился выслушать француза.
Господин де Сен-Пьер, как звали протеже Луизы де Керуаль, не одобрял модный во Франции способ нахождения долготы по лунам Юпитера. По его словам, он больше верил в путеводную мощь собственного спутника Земли. Сен-Пьер предлагал узнавать долготу по взаимному расположению Луны и некоторых избранных звёзд — примерно как Иоганн Вернер ста шестьюдесятью годами ранее. Мысль королю понравилась, и он поручил её проверку комиссии, включавшей Роберта Гука — разностороннейшего учёного, который одинаково уверенно чувствовал себя за телескопом и за микроскопом, и Кристофера Рена, архитектора собора Святого Павла.
Чтобы оценить метод Сен-Пьера, комиссия пригласила эксперта — двадцатисемилетнего астронома Джона Флемстида. Вердикт Флемстида гласил: метод правилен в теории, но трудноосуществим на практике. Хотя со дней Галилея астрономические приборы заметно улучшились, по-прежнему не существовало надёжных карт звёздного неба, и точную траекторию Луны никто предсказывать не умел.
Флемстид с юношеской отвагой предложил королю исправить ситуацию, а именно выстроить обсерваторию и нанять людей, которые проведут необходимые измерения. Король согласился. Он назначил Флемстида своим личным «астрономическим наблюдателем» (позже тот стал называться «королевским астрономом»). В документе, которым учреждалась Гринвичская обсерватория, его величество поручал Флемстиду «со всяческим прилежанием и тщательностью уточнить таблицы небесных перемещений и места неподвижных звёзд, дабы обрести взыскуемую долготу на море и усовершенствовать искусство кораблевождения».
Впоследствии, рассказывая об этом
Таким образом, Королевская обсерватория, как и Парижская до неё, была создана с вполне конкретной целью. Все далёкие звезды предстояло внести в каталог, чтобы проложить курс для моряков на поверхности земных океанов.
Член комиссии Рен спроектировал Королевскую обсерваторию. Как предписывалось королевским указом, он поставил её на самом высоком холме в Гринвичском парке. В том же здании предстояло жить Флемстиду и его помощнику. Строительством руководил член комиссии Роберт Гук. Оно началось в июле 1675-го и заняло почти год.
Весной 1676 года королевский астроном переехал в обсерваторию (называемую теперь Флемстид-Хаус, то есть «дом Флемстида»). К октябрю у него было уже достаточно инструментов, чтобы приступить к работе, которой он без остатка отдал следующие сорок пять лет. Его превосходный каталог звёзд был опубликован посмертно в 1725 году. К тому времени сэр Исаак Ньютон разрешил многие недоумения, связанные с орбитой Луны. Успехи астрономии обнадёживали: казалось, близко время, когда небеса ответят на вопрос о долготе.
Покуда астрономы смотрели на небо из высоких башен, механики и часовщики пытались решить ту же проблему по-своему. Им мечталось, что капитан будет определять долготу за столом у себя в каюте, просто сравнивая показания наручных часов и хронометра, идущего по времени порта.
4.
Время в бутылке
Без таинства причастия часам
не важно знать, когда осенний ветер
с небес сорвался, чтобы мостовые
устлать опавшей бурою листвою,
как миллионом леммингов.
Событие — такой крохотный кусочек пространства-времени, что его можно опустить в щелочку кошачьего глаза.
Часы для времени — всё равно что мозг для разума. Часовой механизм каким-то образом содержит в себе время. И всё же нам никак не удается заключить его в бутылку, как джинна — в лампу. Сыплется ли оно песком или вращает шестерни, время ускользает у нас на глазах. Даже если разбивается колба, в которой пересыпались песчинки, или в пасмурный день становится невидимой тень от гномона солнечных часов, если в пружине кончается завод и замирают стрелки, время не останавливается. Часы в лучшем случае идут с ним в ногу. А поскольку оно задаёт собственный темп — биение пульса или смену приливов и отливов, — часы не указывают времени, как идти, а лишь указывают его в меру своего совершенства.
Некоторые оптимисты верили, что надёжные часы решат проблему долготы: моряки будут везти с собой время порта, как пресную воду или солонину в бочонках. Ещё в 1530 году голландский астроном Гемма Фризий писал: «В наше время появились искусно сделанные часы, которые, по малости размеров, не доставят путешественникам никаких затруднений. — Очевидно, он имел в виду затруднения, связанные с весом или ценой, а не со способностью показывать время. — И с их помощью можно находить долготу». Однако два условия, которые выдвигал Фризий: часы при отплытии надо ставить «с величайшей точностью» и не позволять им в дороге останавливаться, — были в ту пору совершенно невыполнимы. Часы начала шестнадцатого века не отличались точностью на суше и не могли сохранять постоянный ход в морскую качку или при смене температуры.