История географических карт - Ллойд Арнольд Браун

Окружность Земли и длину одного градуса (1/360 ее часть) вычисляли еще Эратосфен и другие ученые древности, но все полученные результаты были как минимум сомнительными. Гиппарху удалось получить разницу между солнечными и звездными сутками (временной промежуток между двумя последовательными прохождениями меридиана какой-нибудь неподвижной звездой). Он составил список из 44 звезд, раскиданных по всему небу, с шагом по прямому восхождению ровно в один час, так чтобы в начале каждого звездного («сидерического») часа одна или несколько из них находились точно на меридиане. Он пошел еще дальше и принял меридиан Родоса за нулевой; он предложил определять долготу других мест относительно этого начального меридиана путем одновременного наблюдения лунных затмений. Это предложение основывалось на предположении о существовании надежного хронометра, который, безусловно, не существовал.

Самый популярный теоретический метод определения долготы был подсказан путешествиями Колумба, Кабота, Магеллана, Тасмана и других исследователей. Предлагалось составить карту отклонений стрелки компаса от направления на истинный север, то есть карту магнитного склонения. Склонение можно было измерить, если сравнить направление стрелки компаса и направление на Полярную звезду и отметить по картушке компаса число целых делений, их половинок и четвертей (градусов и минут дуги), на которые стрелка отклоняется от севера к западу или к востоку. Колумб еще в первом путешествии заметил, что магнитное склонение по мере продвижения на запад меняется. Позже другие навигаторы подтвердили факт существования «линии нулевого склонения», проходящей через оба полюса; они подтвердили также, что при пересечении этой линии магнитное склонение меняет знак. Учитывая все это и считая, что склонение линейно меняется с долготой, можно было не без оснований предположить, что решение наболевшей проблемы наконец найдено – для определения долготы достаточно всего лишь сравнить магнитное склонение в том месте, где вы находитесь, с табличными значениями склонения в тех местах, долгота которых уже установлена. Именно эта горячая надежда заставила Эдмунда Галлея и других исследователей тщательно наносить на карты предполагаемые линии равного склонения по всему миру. Однако Гиллебранд и другие ученые вскоре выяснили, что все далеко не так просто. Склонение не меняется равномерно с изменением долготы; кроме того, магнитное склонение меняется очень медленно, так медленно, что точные измерения расстояния восток—запад практически невозможны, особенно в море. И еще. Было обнаружено, что линии равного склонения не всегда идут с севера на юг; кое-где они идут почти точно с востока на запад. Несмотря на возникавшие одна за другой трудности, на протяжении многих лет этот метод мог похвалиться многочисленными сторонниками; тем не менее в конце концов он в муках скончался.

Вклад Галилея в решение проблемы долготы не ограничился открытием спутников Юпитера; кроме этого, он изучил поведение маятника. Использование раскачивающегося груза в качестве движителя для механизма часов стало первым шагом к созданию точного хронометра. Древние, естественно, знали о ходе времени; их астрономические наблюдения «хронометрировались» при помощи солнечных, песочных или водяных часов, однако мы мало знаем о том, как с ними обращались. По всей видимости, первым использовал часы с грузами для хронометрирования наблюдений Бернард Вальтер, ученик Региомонтана. Он писал, что 16 января 1484 г. видел восход планеты Меркурий и тут же подвесил груз к часам с пятидесятишестизубцовой часовой шестерней. До восхода Солнца прошел один час и еще тридцать пять зубцов, так что между этими событиями, согласно его вычислениям, прошел один час тридцать семь минут. Следующая важная фаза изобретения хронометра – присоединение к часам маятника в качестве движущей силы. Такие часы придумал Христиан Гюйгенс, голландский физик и астроном, сын Константина Гюйгенса. Он изготовил свои первые часы с маятником в 1656 г., чтобы повысить точность астрономических наблюдений, а позже, 16 июня 1657 г., продемонстрировал их Генеральным Штатам Голландии. В следующем году он опубликовал полное описание принципов работы механизма своего хронометра и физические законы, управляющие маятником. Это была классическая научная работа, и она сразу же сделала Гюйгенса одним из лидеров европейской науки того времени.

К 1666 г. по Европе было разбросано немало способных ученых. Их деятельность охватывала все области физики, химии, астрономии, математики и естественной истории, как теоретической, так и прикладной. По большей части они работали независимо, и интересы каждого могли быть самыми разными. Время от времени различные ученые сообщества удостаивали почетным членством кого-то из зарубежных коллег; кроме того, ученые сообщества разных стран обменивались между собой докладами, прочитанными в их стенах. Сцена для превращения картографии из искусства в науку была подготовлена. Под рукой были и необходимые приборы, и люди, которым предстояло ими пользоваться.

Говоря о необходимости улучшения качества карт и геодезической съемки, Томас Бернет вполне определенно различает обычных коммерческих картоиздателей того времени и то, что, по его мнению, должно было стать целью будущих картографов. «Я не сомневаюсь, – писал он, – что было бы очень полезно иметь естественные (физические) карты Земли… наряду с гражданскими (политическими)… Наши обычные карты я называю гражданскими, ибо они отмечают различия стран и городов и представляют искусственную Землю как населенную и возделываемую, но естественные карты оставляют все это в стороне и представляют Землю такой, какой она была бы, если бы на ней не было ни единого обитателя, ни теперь, ни раньше; скелет Земли, как я мог бы сказать, с изображением всех ее частей. Думается мне также, что каждому принцу следовало бы иметь такой чертеж своей страны и владений, чтобы видеть, какова земля в разных частях их, где ниже, где выше; каковы они по отношению одна к другой и к морю; как текут реки и почему; как расположены горы, как пустоши и как пограничные районы. Такая карта была бы полезна как в дни войны, так и мира, и много добрых наблюдений можно было бы по ней сделать, не только в том, что касается естественной истории и философии, но также и для блага страны».

Власти Франции полностью осознавали и разделяли изложенные здесь соображения по поводу «естественных» карт. Они то и дело что-нибудь для этого предпринимали. Нужно для этого было немного: организация, которая могла бы приглашать на службу ученых и направлять их работу, и деньги. Организация появилась – была создана Королевская академия наук, а человеком, который готов был платить за более качественные карты, стал его величество Людовик XIV, король Франции.

Людовик XIV взошел на трон в возрасте пяти лет, но ему пришлось ждать еще шестнадцать лет, прежде чем он смог взять бразды правления в свои руки. Ему приходилось сидеть в уголке и молча наблюдать, как мать и ее министр, кардинал Мазарини, занимаются государственными делами. Он видел, как слабеет королевская власть от внутренних распрей и последствий Тридцатилетней войны. Испытывая одно унижение за другим и будучи не в состоянии что-либо сделать, он твердо решил, что, когда достигнет двадцати одного года, будет не только царствовать, но и править Францией. Он сам будет своим первым министром. Среди немногих доверенных советников юного короля первым был Жан Батист Кольбер, министр финансов; в скором времени он стал главной теневой силой в королевстве. Кольбер, амбициозный и изобретательный человек с дорогостоящими вкусами, не только умел работать во славу своего монарха, но и не отказывал себе в изысканных литературных и артистических развлечениях. Что же касается государственных дел, контроль над которыми получил Кольбер, то по крайней мере два предприятия обеспечили ему заметное место в истории Франции. Первое – организация Морского министерства при монархе, которого мало интересовали морские исследования, и роль военно-морских сил в развитии и защите его владений; второе – учреждение в 1666 г. Королевской академии наук.