Дерек Хауз - Гринвичское время и открытие долготы

• Название: Гринвичское время и открытие долготы
• Автор: Дерек Хауз
• Издательство: Мир
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1982

Английский ученый Дерек Хауз в популярной форме рассказывает о многовековой истории постижения человеком понятий астрономического времени и долготы, о поисках способов наиболее точного измерения этих величин и ведущей роли, которую сыграла в этих исследованиях всемирно известная Гринвичская обсерватория, давшая свое имя нулевому меридиану. Написанная живо и увлекательно, богато иллюстрированная, книга Д. Хауза предназначена для широких кругов читателей, интересующихся историей науки и техники.

---

Три тома «Британской истории неба» Флемстида окончательно были опубликованы в 1725 г., затем в 1729 г. вышел его звездный атлас (Atlas Соеlestis) - графическое представление каталога положений звезд. Можно с уверенностью сказать, что это-достойные памятники пятидесятилетней деятельности великого астронома.

3. Гринвичское время для навигаторов: 1700-1840 гг.

Закон о долготе

29 сентября 1707 г. 21 корабль под началом адмирала Клодисли Шовела направился из Гибралтара в Англию. Британия в это время была в состоянии войны с Францией, и хотя Гибралтар с 1702 г. находился в руках англичан, считалось неразумным оставлять крупные корабли на зиму в Средиземном море. Погода была неважной. С 5 по 10 октября свирепствовали западные штормы, 12-го и 13-го лил дождь, в последующие два дня ветер ослаб. Но 16-го и 17-го опять налетел шторм, теперь уже с северо-запада. К 21 октября небо очистилось, и на некоторых судах удалось определить широту местонахождения, а посредством зондирования измерили глубину, которая оказалась равной 180-300 м. Все говорило о том, что корабли находятся на краю континентального шельфа. 22 октября 3 судна направились к Фалмуту; так как весь день не было видно Солнца, на оставшихся 18 кораблях произвели замер глубины. Убежденные в том, что суда находятся в устье Ла-Манша, мореплаватели, позабыв об опасности, при попутном ветое направились на восток.

В этот же день примерно в 19 ч 30 мин корабли «Эссошиэйшн», «Игл» и «Ромни» налетели на Гилстонские рифы у острова Сицилия. Из 1200 человек, находившихся на судах, спасся только один человек-квартирмейстер с «Ромни». Тело Клодисли Шовела было найдено на следующий день; сегодня его прах покоится в одной из самых больших и безобразных гробниц Вестминстерского аббатства. «Сент-Джордж» и «Файербрэнд» также налетели на скалы, но смогли сняться. Однако позднее из-за полученных больших пробоин эти корабли затонули, из их экипажей в живых осталось только 23 человека [1].

14. Кораблекрушение эскадры Клодисли Шовела в 1707 г. Гравюра неизвестного художника. (Национальный морской музей.)

Эта трагедия - потеря четырех кораблей и гибель почти двух тысяч людей - глубоко потрясла Англию. Перед этим почти одно за другим случились два несчастья: в 1691 г. несколько военных судов, вышедших из Плимута, потерпели крушение, приняв мыс Додман за мыс Берри Хед; в 1694 г. эскадра адмирала Уилера, считая, что она вышла из Средиземного моря и Гибралтарский пролив остался позади, села на мель в этом проливе. Да и позднее, в 1711 г., вблизи устья реки Св. Лаврентия было потеряно несколько судов из-за ошибки в 15 лиг (морская лига равна 5,56 км - Прим. перев) в суточных расчетах своего местоположения, а в 1722 г. корабль, отплывший из Плимута, в тот же день наткнулся на мыс Лизард [2].

Исследование трагедии, постигшей корабли Клодисли Шовела, проведенное уже в наши дни, показало, что причинами несчастья были не только неизведанные течения, туман, плохие компасы - в гораздо большей степени ему способствовали слабое знание географических положений злополучных рифов, плохие карты, некачественные лоции и вообще низкий уровень точности штурманского дела в те времена [3]. И хотя это несчастье на самом деле не было связано с отсутствием метода определения долготы в море, тем не менее оно произвело столь сильное впечатление на англичан, что отныне они стали с большим вниманием относиться к любым предложениям, способствующим безопасности навигации - а в 1710-х гг. именно «нахождение долготы» считалось ключом к решению этой проблемы. Основание королем Карлом II Гринвичской обсерватории, очевидно, не решало ее полностью (скорее всего, не олее чем один из двадцати англичан знал что-нибудь об этом). Правительство должно было предложить племяннице Карла, королеве Анне, нечто более существенное.

15. Уильям Уинстон. Картина неизвестного художника (из собрания Джона Конанта, Барт)

14 июля 1713 г. газета «Гардиан» напечатала письмо, которое издатель Джозеф Эддисон предварил такими словами: «...Оно [письмо] написано по такому важному вопросу как определение долготы, и заслуживает более значительного названия, чем «проект», если только мы в состоянии подобрать подходящий термин. Но все, что я могу сообщить по этому поводу, будет лишним, когда читатель увидит имена людей, подписавших это письмо и оказавших мне честь, прислав его в нашу газету...» [4]. Затем следовал текст письма, авторами которого были Уильям Уистон (1667-1752) и Хемфри Диттон (1675-1714). Диттон преподавал математику в благотворительной школе, Уистон же, прослужив несколько лет сельским священником, в 1703 г. сменил Исаака Ньютона на посту профессора математики в Кембридже. Однако в 1710 г. за свои теологические воззрения он был изгнан из университета. После этого Уистон обрел известность, выступая с лекциями на научные и религиозные темы [5]. Само письмо начиналось так:

«Хорошо известно, сэр, и вам, и ученым, и торговцам, и морякам, плавающим по всему миру, что большой дефект искусства навигации заключается в том, что корабль в море не имеет надежного метода, позволяющего определить, плывет ли он в восточном или западном направлении, или даже определить расстояние, на которое он удалился от берегов с известной долготой, или как далеко он проплыл на восток или на запад, тогда как без труда в любой ясный день или ночь можно узнать, как далеко он передвинулся к северу или к югу» [6].

Изучив все возможные методы определения долготы, Уистон и Диттон пришли к выводу, что они создали свой, единственно верный метод, позволяющий определить не только долготу, но и широту; этот метод они обнародуют, если им будет обещана награда, причем это обещание должно быть подтверждено Исааком Ньютоном и другими известными учеными.

Этот метод в конце концов был приведен в книге, опубликованной в 1714 г. [7]. По предположению авторов, в известных пунктах, расположенных на торговых путях, следовало поставить на якорь суда, оснащенные мортирами; каждую полночь по местному времени о. Тенерифе (через который, по мнению Уистона и Диттона, проходил нулевой меридиан) каждое судно должно было производить выстрел вертикально вверх трассирующим снарядом (или ракетой), видимым издалека, причем так, чтобы снаряд взрывался точно на высоте 6440 фут (около 2000 м). Чтобы установить свое местоположение, корабли должны в полночь следить за этими сигналами, а затем по компасу определять направление на сигнальное судно. Расстояние корабля от сигнального судна можно было определить, измерив время между моментом вспышки взорвавшегося снаряда и звуком орудийного выстрела или измерив высоту наивысшей точки траектории снаряда. Это предположение было более чем фантастично, так как сигнальные суда должны были стоять в глубоких водах без движения, что, по мысли авторов, достигалось с помощью специального морского якоря, опускаемого через верхние слои воды к неподвижным (как они утверждали!) нижним слоям.

Несмотря на то что подобный проект сейчас кажется нам совершенно абсурдным, некоторые современники Уистона и Диттона воспринимали его вполне серьезно. Однако этого никак нельзя сказать о «Скрайблерклабе» - клубе остряков, созданным, как утверждалось, с целью высмеивания всевозможных псевдонаучных учений. Эти острословы - доктор Эрбатнот, Александр Поп, Джон Гей, Джонатан Свифт, Томас Парнелл и лорд-казначей королевы Анны граф Оксфордский-были потрясены «долгожданной» книгой Уистона и Диттона. 17 июля 1714 г., через несколько дней после выхода книги, Эрбатнот писал Свифту: «Уистон наконец-то опубликовал свой проект по долготе; это самая смешная вещь из всех, которые только можно себе вообразить. But a pox on him! (Ну так сыпь на него! (англ.). - Прим. перев) Он украл одну из моих статей из «Скрайблера», в которой выдвигались предложения по долготе, почти сходные с его проектом, ... о том, что все принцы Европы должны объединиться для того, чтобы на высоких горах установить два громадных шеста с большим маяком, который должен служить вместо Полярной звезды» [8]. А через некоторое время появились издевательские стихи [9], которые начинались так:

 Ода «О долготе»
(для музыкального переложения)
 Хитрец Уистон долготу
 Сокрыл от нас в тумане.
 Милейший Диттон вместе с ним
 Повинен в том обмане.
 Так воздадим, друзья, сполна
 Заслугам сих мужей науки,
 Для нас исчезла долгота,
 Но глупость просится нам в руки.

Библиографы долгое время пытались установить авторство этих стихов. Опубликованные в 1727 г. в последнем томе «Альманаха» Попа и Свифта, эти стихи сначала приписывались Попу, затем Свифту. В 1820 г. Джозеф Спенс высказал предположение, что они принадлежат Гею. Однако ответ на этот вопрос, возможно, дает следующий отрывок из письма от 23 декабря 1714 г., отправленного из Дублина Ричардом Коксом, бывшим лорд-канцлером Ирландии, в Лондон Эдварду Сотуэллу, секретарю премьер-министра в Уайтхолле: «Архидьякон Парнелл придумал грязные стишки, и они оценены, потому что высмеивают самоуверенного Уистона» [10]. Затем под заголовком «Круглый ноль долготы. Сочинение Уистона и Диттона» следовал текст, отличающийся лишь в деталях от того, что приведен выше.