История географических карт - Ллойд Арнольд Браун

Изобретение оказалось всего лишь вариацией на старую тему – хитроумной комбинацией водяного колеса и одометра, которые предполагалось разместить в специальном отверстии, просверленном в киле корабля. Движение воды под килем должно было вращать водяное колесо, а одометр фиксировал расстояние, пройденное судном за определенный период времени. Изобретатель утверждал также, что некое таинственное устройство, известное ему одному, позволит его изобретению делать верные поправки на приливы и течения; он утверждал, что изобрел идеальное и совершенное решение проблемы долготы. Королевские экзаменаторы изучили аппарат, похвалили автора за изобретательность, а затем передали королю письменный отчет. Среди прочего они бесстрастно указывали, что, если судно движется вместе с течением, оно может оставаться почти неподвижным относительно воды под килем. Оно способно пройти так немалое расстояние по долготе, а водяное колесо останется почти неподвижным. С другой стороны, если судно идет навстречу течению, то одометр может показать значительное продвижение, а на самом деле судно будет оставаться практически на месте. Немецкий изобретатель покинул Париж, став богаче на 60 000 ливров, а члены Королевской академии вернулись к работе.

В 1669 г., после трех лет исследований, ученые Королевской академии собрали значительный объем данных о небесных телах и изучили все без исключения методы определения долготы, которые когда-либо предлагались. Измерение лунных расстояний от звезд и Солнца они сочли непрактичным, так как этот метод подразумевал сложные математические вычисления. Лунные затмения, возможно, вполне годились на эту роль, только происходили они редко и длились подолгу, что многократно увеличивало вероятность ошибки со стороны наблюдателя. Более того, в море использовать лунные затмения было совершенно невозможно. Пробовали воспользоваться и прохождением Луны через меридиан, но без особого успеха. Астрономам нужно было небесное тело, которое находилось бы на таком расстоянии от Земли, что выглядело бы одинаково из любой ее точки. Оно должно было также двигаться предсказуемым образом – причем предсказуемым надолго вперед – и при этом демонстрировать наблюдателю изменяющуюся картину, которую можно одновременно наблюдать из разных точек. Таким небесным телом мог стать Юпитер, четыре спутника которого, открытые Галилеем, привлекали пристальное внимание ученых. Когда Юпитер начали всерьез рассматривать как возможное решение проблемы долготы, вспомнили работу некоего итальянца по имени Кассини, опубликованную в 1668 г. Пока члены академии продолжали изучать спутники Юпитера и прикидывать, не удастся ли использовать их частые затмения для определения долготы, Кольбер занялся другой проблемой. Он решил заманить Кассини в Париж.

Джованни Доменико Кассини был сыном итальянского дворянина. Он родился 8 июня 1625 г. в деревне Перинальдо в графстве Ницца. Начальное образование мальчик получил дома, а затем отправился изучать теологию и право в иезуитском коллеже в Генуе, который и закончил с отличием. Он очень полюбил книги и однажды, копаясь в библиотеке, наткнулся на книгу по астрологии. Эта работа его позабавила; изучив ее, Кассини начал развлекать друзей предсказаниями грядущих событий. Феноменальный успех на поприще астрологии и интеллектуальная честность заставили его с большим подозрением отнестись к обнаружившемуся столь неожиданно новому таланту; вскоре он оставил астрологические фокусы ради изучения куда менее зрелищной астрономии. Молодой человек продвигался так стремительно и проявил такие способности, что в 1650 г., в возрасте двадцати пяти лет, сенат Болоньи выбрал его кандидатуру на первую кафедру астрономии Болонского университета, вакантную после смерти знаменитого математика Бонавентуры Кавальери. Сенат не пожалел о своем выборе.

Одной из первых обязанностей Кассини стало научное консультирование церкви по вопросу точного определения дат церковных праздников; эта задача всегда была важной частью практического применения хронологии и астрономии. Кассини заново провел линию меридиана в соборе Святого Петрония, построенном в 1575 г. Игнацио Данте, и добавил к ней гигантский настенный квадрант. На сооружение этого инструмента у него ушло два года. В 1655 г., когда дело было сделано, Кассини пригласил всех астрономов Италии на наблюдение зимнего солнцестояния; предлагалось также протестировать новые солнечные таблицы, по которым теперь можно было точно определять затмения, солнцестояния и многочисленные церковные праздники.

После этого сенат Болоньи и папа Александр VII поручили Кассини определить разницу высот между Болоньей и Феррарой; эта величина определяла навигацию по рекам По и Рено. Он не только провел тщательную съемку местности, но и составил подробный доклад об этих двух реках и их особенностях. Папа поручил Кассини как инженеру-гидравлику разрешить старый спор между ним и герцогом Тосканским об отводе драгоценных вод реки Кьяна, которая являлась попеременно притоком то Арно, то Тибра. После того как Кассини разрешил этот спор к удовлетворению обеих сторон, он был назначен инженером укреплений Перуджи, Понт-Феликс и Форт-Урбино и смотрителем вод реки По, жизненно важной для стабильности и процветания страны. В свободное время Кассини изучал насекомых и, ради собственного любопытства, проводил кое-какие эксперименты по переливанию крови от одного животного другому; этот отчаянный эксперимент вызвал в ученом мире живой интерес. Однако главным его увлечением оставалась астрономия, а любимой планетой – Юпитер. Во время работ на реке Кьяна он частенько проводил вечера в Читта-делла-Пьеве за наблюдением спутников Юпитера. Его телескоп был лучше, чем телескоп Галилея, и с его помощью Кассини удалось сделать несколько новых открытий. Он заметил, что плоскость, в которой обращаются спутники Юпитера, расположена таким образом, что спутники проходят по диску Юпитера вблизи экватора; он определил также размер орбиты каждого спутника. Он был уверен, что способен разглядеть на диске Юпитера несколько неподвижных точек. Пользуясь полученными данными, он начал хронометрировать вращение планеты и движение спутников при помощи достаточно надежных маятниковых часов.

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.