В погоне за Солнцем (другой перевод)
Шрифт:
Меридиан, на котором мы находимся, – это просто линия с севера на юг, которая проходит через наше месторасположение. В определенный момент один из таких меридианов оказывается в точности под Солнцем, и для всех находящихся на нем наступает полдень. Для тех, кто восточнее, это уже день (или позже), для тех, кто западнее, утро (или еще раньше), а в точности на противоположной стороне земного шара – полночь. Любая точка меридиана имеет одну и ту же долготу, которая измеряется по расстоянию (на восток или на запад) от нулевого меридиана (за который с 1884 года принят меридиан лондонского предместья Гринвич).
Древние штурманы могли грубо определить стороны света по восходу и заходу солнца. Позднее у мореплавателей появились и другие способы. Установить широту положения корабля (то есть его положение на оси север – юг) было просто – подъем солнца служил крайне точным инструментом (один градус широты соответствует примерно 65 морским милям, одна морская миля – 1,15 статутной мили или 1,85 км). В равноденствие полуденное Солнце находится прямо надо экватором, его угол – 90°; на полюсах оно невидимо зимой, но отчетливо видно летом. В интервале между экватором и полюсом наблюдатель может определить высоту полуденного Солнца и вычислить свое положение по астрономическим таблицам. Для этого требуется только инструмент, измеряющий угловую высоту Солнца. Греки не использовали и этого, они просто измеряли ночью высоту околополярных звезд над горизонтом.
Искусство морской навигации развивалось веками,
575
Критики нашли много ошибок в романе Дэна Брауна “Код Да Винчи”, но его замечание о линии розы вполне точное. “На протяжении веков символ розы ассоциировался с картами и проводниками путешественников. Компас розы, изображенный почти на каждой карте, отмечал, где находятся север, восток, юг и запад. Изначально известный как роза ветров, он указывал направление тридцати двух основных ветров и… шестнадцати четвертичных. Изображенные на диаграмме в виде круга, эти тридцать две точки компаса в точности совпадали с традиционным изображением цветка розы из тридцати двух лепестков. По сей день этот главный навигационный прибор известен как компас розы, где северное направление всегда обозначается наконечником стрелы. Этот символ называли еще fleur-de-lis” (пер. Н. Рейн. – Прим. перев.).
С наступлением Средних веков (во времена Карла Великого, около 800 года) арабские мореплаватели измеряли широту либо с помощью камала (деревянный треугольник на шнурке), либо с помощью лука, к которому приделывались два прутика, – угол склонения измерялся путем выравнивания нижнего прутика по горизонту, а верхнего – по Солнцу (или другой звезде). И вот наконец в 1086 году в Китае начальник водораспределительной станции Шэнь Ку изобрел компас – или по крайней мере он был первым, кто оставил об этом письменное свидетельство. Впервые китайские мореплаватели смогли ориентироваться по абсолютному направлению в любой точке земного шара, не прибегая к сложным вычислениям. Их обеспечили (по словам Бурстина) “мировым абсолютом, чья роль для пространства сравнима с механическими часами и единой мерой для времени [576] ”. Шэнь Ку также советовал натереть кусочек стали о магнит и повесить его на нитке, тогда намагниченная иголка будет всегда показывать на юг. Хотя магнит был всего лишь куском руды с магнитными свойствами, его необычайные способности долгое время ассоциировались с черной магией (в Китае магнитные камни использовались в предсказаниях), а обычные моряки относились к нему с недоверием. Св. Августин рассказывал о своем удивлении при виде того, как магнит не только притягивает железо, но и дает ему силу притянуть еще, создавая таким образом целую цепь, удерживаемую невидимой силой, – отсюда ассоциация магнетизма с магией.
576
Там же. Р. 219.
Происхождение этого чудесного нового инструмента до сих пор является предметом обсуждения, историки расходятся в оценках того, был ли он изобретен одновременно в разных местах или все же европейцы и арабы заимствовали его у китайцев. Но его чудесные способности не работали в экстремальных погодных условиях, свидетельства об этом доносятся до нас сквозь века.
Начиная с XI века у корабельных штурманов в ходу были вспомогательные книги, лучшей сохранившейся до наших времен “лоцией” стала Konungs Skuggsja (“Королевское зеркало”), написанная в форме диалога между викингами, отцом и сыном. Старший говорит младшему, что тот должен “следить за курсом небесных тел, узнавать четверти горизонта, отмечать движение океана и быть в курсе наступления приливов и отливов” [577] . Однако способности определять положение солнца самой по себе недостаточно для хорошей навигации, она должна быть дополнена. Находясь в открытом море, викинги могли измерять широту посредством “солнечной доски” – деревянного круга со стержнем в середине, регулирующимся в соответствии с временем года. Диск плавал в сосуде с водой, и тень стержня от полуденного солнца можно было зафиксировать. “Если корабль держался курса, – объясняет Роберт Фергюсон в обзорной истории викингов, – тогда тень достигала круга, отмеченного на доске. Если она выходила за его пределы, это значило, что корабль сместился на север. Если тень не доходила до круга – значит, корабль сместился на юг. В таких случаях капитан мог внести соответствующие поправки в курс корабля [578] ”. Тем не менее без точного расчета широты навигация викингов зависела главным образом от хорошего знакомства с морями. В долгом плавании штурман настраивался на широту пункта назначения и стремился выдерживать курс, ориентируясь на землю (когда она была доступна) и небесные тела. Неудивительно, что корабли часто промахивались – именно так викинги оказались на “долгих и прекрасных пляжах” Гренландии и Лабрадора [579] .
577
Konungs Skuggsja, or The King’s Mirror, перев. Laurence Marcellus Larsen. N. Y.: Twayne Pil., 1917. В другое время и в другом месте Сэмюель Пипс организовал экзамен для морских офицеров, включающий навигацию. Учителя морских училищ обучали корабельные команды математике. См. также:: J. T. Fraser, ed., The Voices of Time: A Cooperative Survey of Man’s Views of Time as Expressed by the Sciences and by the Humanities. N. Y.: George Braziller, 1966. Р. 216–17.
578
Robert Ferguson, The Hammer and the Cross: A New History of the Vikings. London: Allen Lane, 2009. Р. 62.
579
См.: The Viking Sunstone: Is the Legend of the Sun-Stone True? www.polarization.com/ viking/viking.html и Bradley E. Schaefer, Vikings and Polarization Sundials, Sky & Telescope. 1997. Май. Р. 91.
Викинги могли использовать еще одно открытие – “солнечный камень” (натуральный минерал), который поляризует свет и, соответственно, позволяет определить местонахождение солнца даже в пасмурную погоду. Считается, что солнечный камень викингов – это форма кордиерита, минерала, встречающегося почти исключительно на галечных пляжах Норвегии. Этот камень расщепляет белый свет на два цветных луча – если направить его на чистый кусок неба и начать вращать, он сменит цвет с желтого на синий в тот момент, когда окажется направлен на солнце (даже скрытое за облаками). Raudulfs Thattr, короткая история, сохранившися в манускриптах начала XIV века, рассказывает, как король Норвегии Олаф Харальдсон пришел однажды к богатому крестьянину. Король спрашивает у сына хозяина, Сигурда, есть ли у того какой-то особенный талант, и мальчик отвечает, что умеет назвать правильное время, даже когда на небе ничего не видно. Удивленный король на следующее утро проверяет Сигурда при небе, полностью затянутом облаками. Сигурд называет время, Олаф велит ему нацелить камень в направлении, где, как тот думает, находится Солнце. Солнечный луч проходит через призму, подтверждая дарование юного Сигурда [580] .
580
Во время Второй мировой войны колоссальные запасы железной руды в Сахаре ощутимым образом сбивали с толку компасы союзников, солдатам приходилось вычислять свое положение по солнцу. Для этого имеется несколько методов. Один из них – метод тени. Воткните прямую метровую палку в землю, чтобы она стояла вертикально. Отметьте точку, куда указывает тень от палки, подождите, пока тень сдвинется на 4–5 см (пройдет 10–15 мин), отметьте вторую точку. Проведите линию между двумя точками и продолжите ее дальше. Затем встаньте – левой ногой на первую точку, а правой – на продолжение линии. В зоне северного климата вы окажетесь стоящим лицом на север, в южном климате – на юг.
Более традиционные инструменты не стояли на месте. Компас с проградуированной на 360° шкалой упоминается Пьером де Марикуром уже в 1269 году. Судя по гроссбухам британских кораблей, многие имели по крайней мере два компаса; на борту Магелланова флагмана было тридцать пять запасных стрелок для компаса. Тот факт, что стрелка компаса не всегда указывает прямо на полюс, а либо восточнее, либо западнее, – моряки называют это “вариацией” – был замечен довольно рано [581] . Эта неточность, впрочем, была как следует оценена только к 1490 году, для предосторожности же по восходам и заходам Солнца продолжали ориентироваться вплоть до XVII века.
581
В Арктике есть пять северных полюсов: 1) географический Северный полюс, на 90°, через него проходит земная ось; 2) магнитный Северный полюс – компасы указывают на него, но он блуждает; 3) небесный Северный полюс – находится в небе прямо над географическим; 4) геомагнитный Северный полюс – находится в центре магнитного поля Земли и тоже движется; 5) Северный полюс недоступности – находится в Северном Ледовитом океане на наибольшем расстоянии от любой суши, примерно в 1100 км к северу от Аляски, его координаты: 84°05’ N, 174°85’ W. Почему магнитные поля находятся там, где они находятся, остается загадкой природы, тем более что магнитное поле Земли сменило свою полярность уже десятки тысяч раз за миллиарды лет. Поле меняется примерно каждые 300 тыс. лет – Северный полюс становится Южным и наоборот, хотя последняя такая смена случилась 780 тыс. лет назад. За последние 2500 лет сила поля упала на 40 %, так что очередная смена полюсов вполне возможна. Магнитное поле создается потоками жидкого железа, движущимися во внешнем ядре Земли под воздействием гравитации Солнца. Следы этих древних пертурбаций обнаруживаются в горной породе по всему миру (см.: Kenneth Chang, Etched in Lava, Diary of the Earth’s Magnetic Field Shows a Temporary Calm, The New York Times. 2006. 16 мая. F3.
Начиная с 1480 года для определения высоты полуденного Солнца использовалась морская астролябия, с ее помощью вычисляли расстояние к северу или югу от экватора. Вслед за этим устройством (с кольцом, размеченным в градусах, для измерения небесной высоты) появился так называемый поперечный жезл (примерно метровая деревянная планка с нанесенной шкалой и поперечными планками, которые могут сдвигаться вдоль основной) и обратный градшток (или квадрант Дэвиса), вместе они были тремя важнейшими навигационными инструментами вплоть до изобретения секстанта в 1731 году. Тимоти Феррис воскрешает следующие сцены:
В полдень в любой ясный день на борту линейного корабля можно было видеть трех офицеров, занятых определением положения солнца: один пытается удерживать астролябию в неподвижности, другой ловит солнце в глазок, третий считывает показания. Матросы стоят наготове, чтобы ловить падающего штурмана или бежать за астролябией, когда она выскочит из рук офицера и покатится по наклонной палубе [582] .
Сервантес в “Дон Кихоте” (1605) открыто излагает свои мысли о способности людей к использованию всей этой новомодной машинерии. Дон Кихот разъясняет своему верному оруженосцу, что Птолемей остается большим авторитетом в вопросах навигации и что он сам смог бы определить их положение, будь у него нужный инструмент в руках. “Будь со мной астролябия, я бы измерил высоту полюса и сказал бы тебе точно, сколько мы с тобой проехали миль”, – восклицает Дон Кихот, на что Санчо Панса мрачно отвечает: “Вот уж, ей-богу, ваша милость, нашли кого приводить во свидетели и с кем дружбу водить: с каким-то не то Ни-бе-ни-меем, не то Пустомелей, – сами же вы честите его косоглазым, да еще, если я вас правильно понял, жулябией” [583] .
582
Timothy Ferris, Coming of Age in the Milky Way. N. Y.: Anchor, 1989. Р. 128.
583
Пер. Н. Любимова.
На этот раз современники могли в порядке исключения посмеяться с сочувствием. Новые инструменты, возможно по причине их ассоциации с черной магией, проникали в повседневную жизнь медленно: говорилось, что навигаторы – единственные, кто продолжает поддерживать Птолемея, да и то не из-за веры во вращение Солнца вокруг Земли, так было проще считать для практического удобства. Джонатан Спенс справедливо замечает, что к началу XVII века “в искусстве навигации пока не появилось никакого практического применения начатым Коперником небесным исследованиям” [584] .
584
См.: Jonathan Spence, The Memory Palace of Matteo Ricci. London: Faber, 1985. Р. 66–69.