Читать книгу "История географических карт"

После шестнадцати лет неустанного труда и постоянных наблюдений Кассини опубликовал таблицы («Эфемериды») затмений спутников Юпитера на 1668 г. На одной странице он приводил диаграмму вида планеты и расположения ее спутников, а на противоположной – время затмения (погружения) каждого спутника в часах, минутах и секундах и время, когда каждый из них должен был появиться вновь.

Кассини, которому тогда было сорок три года, приобрел широкую известность как знающий и искусный астроном. Когда экземпляр его «Эфемерид» попал в Париж, Кольбер решил, что должен заполучить такого ученого для своей обсерватории и Королевской академии. В данном случае, однако, для достижения этой цели требовалось не только золото, но и немалая дипломатичность, ведь Кассини в то время состоял на службе у папы Климента IX, и ни Кольбер, ни Людовик XIV не хотели оскорбить или разгневать его святейшество. Трое именитых ученых – Вэйан, Озу и граф Грациани – направились в Италию для переговоров с папой и сенатом Болоньи о том, чтобы Кассини «одолжили» Королевской академии на некоторое время. Все то время, которое ученый проведет во Франции, он будет получать 9000 ливров в год. Договоренность была достигнута, и 4 апреля 1669 г. Кассини прибыл в Париж. Через два дня он был представлен королю. Хотя Кассини и не собирался оставаться во Франции навсегда, в 1673 г. он по настоянию Кольбера и несмотря на возражения папы и сената Болоньи натурализовался и стал гражданином Франции. После этого его имя стало звучать как Жан Доминик Кассини.

Когда Кассини занял свое место среди ученых Королевской академии, наблюдения были в самом разгаре. Ученые тогда были не только физиками и математиками, но и искусными механиками. Гюйгенс и Озу отшлифовали новые линзы и зеркала и построили для обсерватории значительно усовершенствованные телескопы. При помощи этих новых инструментов Гюйгенс уже сделал несколько феноменальных открытий. Он сумел измерить период вращения Сатурна, обнаружил вокруг него кольца и первый из спутников. Озу изготовил некоторые другие инструменты и применил в них усовершенствованный филярный микрометр – измерительное устройство, изобретенное Гаскойном около 1639 г. и с тех пор почти забытое. После прибытия Кассини были заказаны новые инструменты, включая наилучшие в Европе телескопы, которые изготавливал Кампани в Италии.

Одним из первых важных шагов для исправления и уточнения морских и сухопутных карт должно было стать новое измерение окружности Земли и установление новой линейной величины углового градуса. Размер Земли все еще оставался достаточно неопределенным, и астрономам не хотелось строить дальнейшие исследования на неопределенной фундаментальной величине, неточность которой способна была перечеркнуть все их усилия. Изучив труды Гиппарха, Посидония, Птолемея и более поздних авторитетных ученых, таких как Снеллиус, и методы, которыми они пользовались, академия разработала детальный план измерения Земли. В 1669 г. Жану Пикару было поручено привести этот план в исполнение.

Измерение Земли по экватору с востока на запад даже не рассматривалось – для этого не было известно никакого удовлетворительного метода. Поэтому был выбран метод Эратосфена, но с несколькими важными модификациями и с использованием оборудования, о котором древние могли только мечтать. Пикар должен был методом триангуляции провести линию примерно в направлении север—юг между двумя пунктами; затем ему следовало измерить дугу между двумя этими пунктами (то есть разницу по широте) при помощи астрономических наблюдений. Рассмотрев окрестности Парижа, Пикар решил, что линию можно провести почти точно на север до границы с Пикардией; при этом на пути не будет серьезных препятствий вроде густых лесов или высоких холмов.

В качестве первой точки Пикар выбрал «Павильон» в Мальвуазине под Парижем, а в качестве второй – часовую башню в Сурдоне возле Амьена, на расстоянии примерно тридцати двух французских лиг. Для измерения расстояния между двумя точками на местности было построено тринадцать огромных треугольников; при съемке Пикар пользовался усиленным металлическим квадрантом с тридцативосьмидюймовым радиусом, закрепленным на тяжелой раме. Обычные алидады с маленькими отверстиями он заменил на две зрительные трубы с нитяными прицелами – несколько улучшенный вариант прибора, которым пользовался в Дании Тихо Браге. Лимб квадранта был разделен на минуты и секунды. Для измерения высоты звезд вблизи зенита, где углы достаточно острые, Пикар использовал высокий зенитный сектор, изготовленный из меди и железа. Его измерительный диапазон составлял всего около 18 градусов. К одному из радиусов сектора была прикреплена зрительная труба длиной 10 футов. Кроме того, в его снаряжение входили двое маятниковых часов, причем одни из них были отрегулированы так, что отбивали секунды, а вторые – полусекунды. Для общих наблюдений и наблюдений спутников Юпитера Пикар возил с собой три телескопа: малый, около 5 футов длиной, и два больших, 14 и 18 футов. Своим снаряжением Пикар был доволен. Он говорил, что его специально оборудованный квадрант настолько точен, что за два года, которые потребовались для измерения дуги земного меридиана, при пробном измерении окружности горизонта ни разу не было получено ошибки больше одной минуты, а во многих случаях прибор показал абсолютно точный результат. Что касается его маятниковых часов, то Пикар с удовольствием указывал, что они «отмечают секунды точнее, чем большинство часов отмечает получасовые интервалы».

Когда результаты Пикара были занесены в итоговую таблицу, выяснилось, что расстояние между двумя пунктами составляет 68 430 туазов и 3 французских фута. Затем была измерена разница широт между этими двумя пунктами – не при помощи измерения высоты Солнца, а через измерение угла между зенитом и звездой на «наколеннике» Кассиопеи, сначала в Мальвуазине, затем в Сурдоне. Разница составила 1 градус 11 минут 57 секунд. Из этих данных была рассчитана длина одного градуса долготы, которая составила 57 064 туаза 3 французских фута. Однако после проведения аналогичных измерений по второй линии, проложенной примерно в том же направлении, что и первая, эту величину скорректировали до 57 060 туазов, и было объявлено, что диаметр Земли составляет 6 538 594 туаза. Все дальнейшие измерения долгот, проведенные Королевской академией, базировались именно на этой величине. В милях это составляет около 7801 мили – замечательно близкий к истинному значению результат.

В 1676 г., после того как астрономы проверили и расширили «Эфемериды» Кассини 1668 г., он предложил употребить эти исправленные данные для определения долготы и использовать Юпитер в качестве небесных часов. Коллеги одобрили это предложение; были начаты экспериментальные наблюдения по разработанной в обсерватории методике; небесполезным оказался и опыт, полученный во время недавнего путешествия в Кайенну для наблюдения планеты Марс. В начале этого проекта ученые были полны оптимизма, один из них даже написал в приступе редкого энтузиазма: «Если это не есть истинное решение проблемы долготы, то, по крайней мере, очень хорошее к нему приближение». Кассини к тому времени благодаря своей неуемной энергии, мастерству и терпению стал лидером среди работавших в обсерватории ученых, хотя и не имел титула директора. Он вел обширную переписку с астрономами других стран, особенно Италии, где делали лучшие астрономические инструменты и где хорошо знали его самого и его работу. Зарубежные астрономы с энтузиазмом встретили известие о новом проекте Парижской обсерватории. Новые данные буквально хлынули потоком; они поступали быстрее, чем их успевали упорядочивать и обрабатывать. При помощи телескопов и спутников Юпитера удалось впервые определить координаты сотен крупных и мелких городов по отношению к нулевому меридиану и друг к другу. Казалось, что всю стандартную карту Европы придется вычерчивать заново.

Информация поступала настолько быстро, что у Кассини появилась идея составить крупномасштабную карту мира (планисферу) и наносить на нее всю уточненную географическую информацию по мере ее поступления из разных уголков мира – особенно это касалось долгот, которые прежде были очень неточны или просто неизвестны. Для этой цели был выбран третий этаж западной башни обсерватории. Места там было достаточно, а восьмиугольные стены при закладке башни были сориентированы по сторонам света при помощи компаса и квадранта. Планисферу в азимутальной проекции с Северным полюсом в центре выполнили под бдительным оком Кассини чернилами на полу башни Седило и Шазель. На круглой карте диаметром 24 фута меридианы радиально расходились из центра к краям, подобно спицам в колесе, с интервалом в 10 градусов. Начальный меридиан (проходящий через остров Ферро) был проведен из центра под углом «посередине между двумя южными окнами башни» до точки, где он пересекал земной экватор. Карту проградуировали от 0 до 360 градусов по кругу против часовой стрелки. Параллели провели концентрическими окружностями через каждые 10 градусов, начиная от экватора в обе стороны. Для удобства и быстрого нахождения точки по координатам к столбику в центре был прикреплен шнур с маленьким бегунком; шнур следовало повернуть на нужный меридиан и поставить бегунок на нужную широту, – и любую точку на карте можно было отыскать почти мгновенно. Очертания земель на этой огромной планисфере, разумеется, были сильно искажены, но это не имело значения. Академию интересовало точное положение по широте и долготе важных точек на поверхности Земли, мест, которые в будущем можно будет использовать в качестве базы для дальнейшей съемки. По этой причине важнее было отметить на карте несколько точек, стратегически расположенных в разных частях света, чем нанести на нее множество незначительных – с научной точки зрения – пунктов. По той же причине большинство городов и городков, которые могли похвастать астрономической обсерваторией, хотя бы небольшой, на этой карте присутствовали.

Все, кто видел планисферу, отзывались о ней восторженно. Даже король пришел посмотреть на нее в сопровождении Кольбера и всего двора. Его величество милостиво позволил Кассини, Пикару и де ла Гиру продемонстрировать ему различные астрономические инструменты, которыми пользовались члены академии для изучения неба и определения долготы на расстоянии. Они показали ему свою планисферу и объяснили, каким образом положение на ней различных мест можно было установить на основании данных, присылаемых издалека. Этого оказалось достаточно, чтобы произвести сильное впечатление даже на Людовика.

Сложно судить, как отразился королевский визит на дальнейших событиях, но уже в следующем году начались активные геодезические работы. Обсерватория высылала множество топографических экспедиций, и сами астрономы начали выезжать все дальше «в поле». Жан Рише возглавил экспедицию в Кайенну, а Жан Матье де Шазель отправился в Египет. Миссионеры-иезуиты проводили наблюдения на Мадагаскаре и в Сиаме. Эдмунд Галлей, внимательно следивший за всем, что происходило во Франции, провел серию наблюдений на мысе Доброй Надежды. Тевено, историк и исследователь, передал информацию о нескольких лунных затмениях, которые он наблюдал в Гоа. Примерно в это же время Луи-Абель Фонтеней, иезуит и профессор математики в коллеже Людовика Великого, готовился к отъезду в Китай. Услышав о работе, которую вели Кассини и его коллеги, Фонтеней сам предложил свои услуги. Он готов был проводить столько наблюдений, сколько сможет без ущерба для своих миссионерских обязанностей. Кассини обучил его всему, что было необходимо, чтобы он мог внести свой вклад в копилку знаний о долготах Востока. Европейские ученые теперь убедились в надежности метода, разработанного Королевской академией, и многие иностранцы изъявили готовность поделиться своими данными. Тем временем Кольбер выделил еще денег, а Кассини послал в поле еще людей.

Одной из самых долгих и сложных стала экспедиция господ Варэна и де Ге, двух инженеров-гидрографов его величества, на остров Горе и в Вест-Индию. Эта экспедиция была одновременно одной из самых важных, так как предполагала определение долгот в Западном полушарии, включая и Атлантический океан – тот промежуток, где были сделаны самые вопиющие ошибки в определении долготы. Первоначальный план Кассини, одобренный королем, предусматривал отправку экспедиции с острова Ферро на крайнем юго-западе Канарских островов. Меридиан этого острова картографы часто использовали в качестве нулевого. Но поскольку с транспортом для экспедиции возникли некоторые сложности, решено было отправиться с Горе, маленького островка возле Кабо-Верде, мыса на западном побережье Африки, где недавно Королевская компания Африки основала французскую колонию[31]31
  Еще в 1880-х гг. большинство картографов считали первичным меридиан, проходящий через остров Ферро – самый юго-западный из группы Канарских островов. Считалось, что именно он разделяет Восточное и Западное полушария!


[Закрыть].

Перед отъездом Варэн и де Ге значительное время провели в обсерватории, где Кассини тщательно обучал их и где можно было проводить тренировочные наблюдения для отработки техники. В конце 1681 г. исследователи получили последние наставления и выехали в Руан. В их научное снаряжение входили квадрант размером два с половиной фута, маятниковые часы и девятнадцатифутовый телескоп. Из более мелких приборов имелись термометр, барометр и компас. Из Руана экспедиция двинулась в Дьеп, где ее больше чем на месяц задержала штормовая погода и противные ветры. Поскольку приходилось ждать, исследователи провели серию наблюдений по определению широты и долготы города. Наконец, в марте 1682 г. они прибыли на Горе, где к экспедиции присоединился месье де Гло – молодой человек, учившийся у Кассини и им рекомендованный. Де Гло привез с собой шестифутовый секстант, восемнадцатифутовый телескоп, небольшой зенитный сектор, астрономическое кольцо и еще одни маятниковые часы. Хотя главной целью экспедиции было определение долгот путем наблюдения затмений спутников Юпитера, ученым предписывалось в каждом пункте путешествия, и особенно во время океанского перехода, определять девиацию компаса и при каждой возможности снимать показания термометра и барометра. Из Горе экспедиция отправилась дальше через Гваделупу и Мартинику, и в течение следующего года провела множество наблюдений. Трое ученых вернулись в Париж в марте 1683 г.

Кассини составил для этой экспедиции письменную инструкцию. Этот документ дает ясную картину лучших исследовательских методов XVII в. и в то же время объясняет, каким образом наблюдение затмений спутников Юпитера помогало определять долготу на Земле. Цель была достаточно проста: найти разницу по среднему или местному времени между нулевым меридианом, например меридианом Ферро или Парижа, и заданным пунктом, например Гваделупой. Разница по времени эквивалентна разнице по долготе. Экспедиция везла с собой двое маятниковых часов, которые перед отъездом были тщательнейшим образом отрегулированы и настроены в обсерватории. Маятник одних часов был отрегулирован так, чтобы точно отслеживать среднее время, то есть 24 часа в сутки. Вторые часы были настроены так, чтобы отслеживать сидерическое или звездное время (23 часа 56 минут 4 секунды)[32]32
  Кассини предложил два метода настройки часов на среднее время. Первый предусматривал серию наблюдений Солнца (равновысотных) и коррекцию результатов при помощи таблиц уравнения времени. Второй – настройку одних часов на звездное время по двум последовательным кульминациям звезды и коррекцию вторых часов с их помощью.


[Закрыть]. Еще до экспедиции скорость хода обоих хронометров тщательно табулировали на протяжении длительного периода времени, чтобы наблюдатели могли заранее знать, чего ожидать, если температура, скажем, за 24 часа поднимется или опустится на 10 градусов. В этом случае ход следовало подрегулировать, чуть приподняв или опустив навеску на маятнике. После необходимой настройки положение навески на маятнике отмечали, а сами часы разбирали для перевозки.

Прибыв на место, где предполагалось проводить наблюдения, астрономы выбирали удобное открытое место и устанавливали инструменты. Они ставили навески маятников на отмеченные места и запускали часы, установив их на подходящее время суток. На следующем этапе следовало провести в месте наблюдений линию меридиана точно в направлении север—юг. Это обязательно делали несколькими способами, причем каждый метод позволял проверить точность остальных. Первый метод заключался в том, чтобы сделать серию равновысотных наблюдений Солнца. Этот процесс позволял заодно проверить точность установки часов среднего времени. Для этого высоту Солнца измеряли при помощи квадранта или секстанта примерно за три (или четыре) часа до видимого полудня. В то мгновение, когда с прибора считывали значение высоты, в журнал наблюдений записывали время наблюдения с точностью до часов, минут и секунд. Во второй половине дня проводили второе наблюдение – в тот момент, когда Солнце опускалось до точно такой же высоты, на какой оно находилось во время первого наблюдения. Опять в момент совпадения высоты засекали точное время. Разницу по времени между двумя наблюдениями делили пополам и добавляли ко времени утреннего наблюдения – получали час, минуту и секунду видимого полудня. Такую пару наблюдений проводили два дня подряд; разницу в минутах и секундах, полученную при наблюдениях в разные дни (а она всегда разная из-за склонения Солнца), делили пополам и добавляли к результату первого дня; получали интервал, который часы отмеряют за двадцать четыре часа. Другими словами, среднее время. При каждом наблюдении проводили очень простую проверку наступления видимого полудня, когда Солнце достигает меридиана, – опускали с закрепленного квадранта отвес и отмечали его тень на Земле. Наблюдения проводились ежедневно, так что наблюдатели всегда знали местное время.

Вторые маятниковые часы настроить было гораздо проще. Все, что нужно было сделать, – это установить телескоп в плоскости меридиана, навести его на любую неподвижную звезду и точно засечь два последовательных прохождения звездой меридиана. Если маятник удалось настроить так, чтобы разница во времени между двумя последовательными прохождениями составляла 23 часа 56 минут 4 секунды, дело сделано. Широту места наблюдений определить тоже не составляло труда. При помощи квадранта и угла измеряли высоту Солнца в момент видимого полудня, справлялись по таблицам солнечного склонения и получали широту. Проверить полученный результат можно было ночью; для этого нужно было только измерить высоту Полярной звезды.

После установления линии меридиана и настройки часов среднего времени необходимо было пронаблюдать и засечь время затмений спутников Юпитера; затмения по меньшей мере двух из них происходят раз в два дня. Как указывал Кассини, это не всегда было просто сделать, так как не все затмения видны из любой точки, а плохая погода часто не дает проводить наблюдения. Тогдашние наблюдения требовали большой точности в работе. Проводить наблюдения Юпитера, по мнению Кассини, лучше всего в момент погружения или выхода первого спутника. Следует отмечать время шести фаз затмения: время погружения спутника 1) когда он находится от лимба Юпитера на расстоянии равном его собственному диаметру; 2) когда спутник едва касается Юпитера; 3) когда он впервые полностью скрывается за диском планеты; во время выхода спутника из тени – 4) момент, когда спутник только появляется; 5) когда он отделяется от диска планеты; 6) когда спутник отодвигается от Юпитера на расстояние равное его собственному диаметру. Чтобы наблюдать и хронометрировать эти фазы, требовалось два человека: один должен был наблюдать, другой – записывать результаты в часах, минутах и секундах. Если наблюдатель вынужден был работать один, Кассини рекомендовал проводить наблюдения методом «глаза и уха», который и до сих пор может служить отличной тренировкой для наблюдателя. В момент начала затмения наблюдатель начинает громко считать «двадцать один, двадцать два, двадцать три…» и считает не останавливаясь, пока не доберется до часов и не отметит время. Затем ему следует вычесть отсчитанные секунды из показаний часов и получить время наблюдения.

Кассини предупреждал, что выход спутника из-за Юпитера всегда требует весьма тщательных наблюдений, так как вы, пока ждете выхода, не видите ничего. В то мгновение, когда вы заметите слабый свет в том районе, где должен появиться спутник, вы начинаете считать, не отходя от телескопа, и считаете до тех пор, пока не убедитесь наверняка, что спутник выходит. Возможно, у вас будет несколько ложных стартов, прежде чем удастся на самом деле засечь момент выхода спутника. По мнению Кассини, еще одно интересное наблюдение – соединение двух спутников на встречных курсах. Считалось, что соединение наступает в тот момент, когда центры двух спутников находятся точно на перпендикулярной линии. Для всех важных наблюдений, требующих большой точности, Кассини рекомендовал проводить накануне генеральную репетицию в тот же час, чтобы, если инструменты не в порядке или объект наблюдений находится в неудобном положении, можно было заранее все настроить.

Юпитер и шесть положений его первого спутника. Астрономы XVII в. использовали его для определения разности долгот между двумя точками

В дополнение к наблюдениям по определению долготы все экспедиции Парижской обсерватории должны были отмечать любые изменения в работе маятниковых часов. При этом имелись в виду не обычные вариации, вызываемые изменениями температуры. Такие вариации можно было предсказать заранее, если провести испытания металлических стержней маятников и определить коэффициент их расширения при различных температурах. Экспедиции же должны были искать вариации хода часов, связанные с гравитационными факторами. Тому были две причины – практическая и теоретическая. Маятник был чрезвычайно важным устройством, так как определял ход самых точных часов того времени. И вообще, вопрос гравитации, главными исследователями и толкователями которого были Христиан Гюйгенс, Исаак Ньютон и Роберт Гук, вызывал в научном мире большое волнение. Идея использовать для изучения гравитации маятник принадлежала Гуку. Серия полевых экспериментов вполне могла подтвердить или опровергнуть теории Ньютона и Гюйгенса. Никто, однако, не догадывался, что результатом этих полевых экспериментов станет открытие того факта, что Земля – не идеальный шар, а сплющенный сфероид, то есть шар, сплющенный у полюсов.

Как влияет на колебания маятника при постоянной температуре изменение широты места наблюдений – если, конечно, влияет? Многие ученые считали, что никак, и эксперименты, казалось, это подтверждали. Члены академии доставили хронометры в Копенгаген и Гаагу, чтобы испытать их на разных широтах; в Лондоне тоже была проведена серия экспериментов. Все результаты оказались отрицательными: маятник определенной длины (39,1 дюйма) везде отбивал секунды, то есть делал 3600 колебаний в час. Было, однако, одно исключение. В 1672 г. под руководством Жана Рише состоялась экспедиция в Кайенну (4°56'05" с. ш.) для наблюдения противостояния Марса. В целом экспедиция была успешной, но Рише все время мучился с хронометром. Хотя длина маятника была тщательно отрегулирована в обсерватории перед отплытием, Рише обнаружил, что в Кайенне его часы стабильно отставали примерно на две с половиной секунды в сутки; чтобы заставить часы идти точно по среднему времени, ему пришлось укоротить маятник (поднять навеску) больше чем на «линию» (это примерно У₁₂ дюйма). Это очень обеспокоило Кассини, который сам был очень педантичным наблюдателем. «Есть подозрение, – писал он, – что это стало результатом какой-то ошибки в наблюдениях». Если бы он не был джентльменом, он сказал бы, что Рише был откровенно небрежен.

В следующем, 1673 г. Гюйгенс опубликовал свою классическую работу по колебаниям маятника, в которой впервые изложил разумную теорию центробежной силы – принципа, который Ньютон позже использовал в своем теоретическом исследовании Земли. Первая возможность убедиться в том, что Рише при наблюдении за поведением хронометра действительно проявил небрежность, появилась у Варэна и де Ге; они отплыли на Мартинику (14°48' с. ш.) и Гваделупу (между 15°47' и 16°30' с. ш.). Кассини предупредил ученых, что им следует с величайшей тщательностью проверять хронометры; они так и сделали. Но, к несчастью, их хронометры тоже вели себя не лучшим образом, и им тоже пришлось укорачивать маятники, чтобы заставить часы показывать среднее время. Кассини все еще сомневался, Исаак Ньютон – нет. В третьей книге своих «Начал натуральной философии» он сделал вывод, что такое изменение поведения маятника вблизи экватора может быть вызвано либо уменьшением гравитации из-за вздутия шара Земли по экватору, либо сильным противодействующим эффектом центробежной силы в этом районе.

Открытия, сделанные учеными Королевской академии наук, задали в научном мире высокий темп исследований и указали путь ко многим другим открытиям. Было доказано, что метод определения долготы при помощи затмений спутников Юпитера надежен и точен; тем не менее другие страны не готовы были принять его без борьбы[33]33
  Дело сильно осложнило открытие, сделанное в 1675 г. Кассини и Рёмером: явления в системе Юпитера не были строго периодичными, спутники планеты то ускоряли свое движение, то замедляли, в зависимости от расстояния между Юпитером и Землей. Оле Рёмер справедливо решил, что причиной тому – конечная скорость света. Это было фундаментальное открытие – и беда для определения долгот: оказалось, что нужна еще и точная теория движения Земли!


[Закрыть]. В конце концов таблицы спутников Юпитера были включены в английский «Морской альманах» и оставались в нем много лет наряду с таблицами лунных расстояний и другими звездными данными, имеющими отношение к различным методам определения долготы. Однако все сходились во мнении, что Юпитер невозможно использовать для определения долготы в море, несмотря на Галилеевы заверения в обратном. Не только сам великий итальянец, но и многие другие изобретатели выдвигали остроумные и совершенно нереальные проекты устройств, которые должны были обеспечить устойчивость и неподвижность какой-то платформы на борту корабля, с которой можно было бы проводить астрономические наблюдения. Однако факт оставался фактом: море слишком бурно и непредсказуемо для астрономов и их хрупких приборов.

Англия официально вступила в гонку «за долготу» в тот момент, когда Карл II приказал построить в Гринвич-парке на Эссексской равнине возле Темзы Королевскую обсерваторию для развития навигации и навигационной астрономии. Первое время дела шли не слишком быстро, но все же шли. Король был настроен решительно. Он хотел обеспечить своих моряков точными таблицами небесных тел и потому королевским указом от 4 марта 1675 г. назначил Джона Флемстида «астрономическим наблюдателем» с «соблазнительным» жалованьем в 100 фунтов стерлингов в год, из которых 10 фунтов уходило на налоги. Флемстид должен был пользоваться собственными инструментами, а чтобы не загордился, ему было дополнительно приказано наставлять в астрономии двух юношей из училища при Больнице Христа. Черная нужда заставила его взять и несколько частных учеников. Флемстид мучился плохим здоровьем и нервами, что обычно для государственных служащих, но зато он всегда мог опереться на Ньютона, Галлея, Гука и ученых Королевской академии, с которыми состоял в переписке[34]34
  Автор, по-видимому, иронизирует. Известно, что переписка между Флемстидом и Ньютоном носила весьма резкий характер.


[Закрыть]. Перфекционист до мозга костей, Флемстид не хотел публиковать свои результаты до тех пор, пока не убедится полностью в их точности. Он считал, что подобное научное прегрешение нельзя оправдать ничем. Тем самым он обрекал себя на постоянные недоразумения и несчастья.

Флемстиду приходилось выдерживать постоянное давление. Казалось, всем вокруг требовались какие-то данные, и всегда срочно. Ньютону для доработки лунной теории нужна была полная информация о положении Луны. Сообщество британских ученых отказалось от французского метода определения долготы и от всех остальных методов, требовавших проводить в море продолжительные астрономические наблюдения. Британцы подошли к проблеме с другой стороны и затребовали у Флемстида полные таблицы лунных расстояний и полный каталог положений звезд. Флемстид выполнил поручение – в течение пятнадцати лет (1689–1704) он тратил большую часть своего времени на неблагодарное занятие – составление первого Гринвичского звездного каталога и лунных таблиц. Все это время он очень неохотно и малыми дозами выдавал нетерпеливым заказчикам данные, которые считал если и не неточными, то, во всяком случае, неполными.

Самые громкие требования информации раздавались из адмиралтейства и с флота. В 1689 г. разразилась война с Францией. В 1690 г. (30 июня) английский флот потерпел поражение от французов в битве при Бичи-Хед. Лорд Торрингтон, английский адмирал, предстал перед военным судом и был оправдан; тем не менее от службы его отстранили. В 1691 г. в Плимуте из-за ошибки штурманов – они приняли мыс Дедман за Берри-Хед – было потеряно несколько военных судов. В 1707 г. сэр Клаудсли Шовел, возвращаясь с флотом от Гибралтара, попал в полосу дурной погоды. После двенадцати суток борьбы с ветром под обложенным тяжелыми тучами небом никто из моряков уже не представлял себе, где находится. Адмирал поинтересовался мнением навигаторов, и все они, за единственным исключением, сошлись на том, что флот находится далеко к западу от острова Уэссан, напротив полуострова Бретань. Флот остался на прежнем курсе, но в ту же ночь в сильном тумане налетел на острова Силли, расположенные возле юго-западного побережья Британии. Погибли четыре корабля и две тысячи человек, включая самого адмирала. Еще долго после этого ходила легенда, что один моряк на флагманском корабле определил по каким-то своим приметам, что флот находится вблизи опасных берегов. Он был настолько опрометчив, что сообщил об этом офицерам, которые тут же приговорили повесить его на рее за мятеж. Да, способ определения долготы необходимо было найти!

Англия никогда не испытывала недостатка в изобретательных людях, и к проблеме определения долготы в море обратилось множество плодовитых умов. В 1687 г. неизвестный изобретатель выдвинул два предложения; сказать, что они были новыми, означало бы поскромничать. Он открыл, что стакан, наполненный до краев водой, переполняется в моменты новолуния и полнолуния, так что по крайней мере дважды в месяц долготу можно определить с точностью. Второй метод, по мнению самого изобретателя, намного превосходил первый и предполагал использование популярного патентованного средства, составленного сэром Кенельмом Дигби и называемого порошок симпатии. Это чудодейственное средство излечивало любые открытые раны, но, в отличие от средств обычной несовершенной медицины, порошок симпатии следовало применить не к ране, а к оружию, которым она нанесена. Дигби любил рассказывать, как заставил одного из своих пациентов «симпатически» подпрыгнуть; для этого достаточно было опустить повязку с его раны в воду с небольшим количеством целительного порошка. Изобретатель, предполагавший использовать целительные свойства чудесного порошка в целях навигации, предлагал снабжать каждое судно перед выходом из гавани раненой собакой. Остальное сделает надежный наблюдатель на берегу при помощи стандартных часов и повязки с собачьей раны. Точно раз в час он будет опускать повязку в раствор порошка симпатии, и собака на борту прогавкает точное время.