Дава Собел - Долгота

• Название: Долгота
• Автор: Дава Собел
• Издательство: Астрель
• Жанр: Прочая документальная литература
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-271-42800-5

Из-за проблемы в определении географических координат дальние плавания на протяжении веков оставались крайне рискованным предприятием. Лучшие умы всего мира бились над этой задачей.

Наконец в 1714 году Британский парламент посулил ученому, который сумеет решить проблему определения долготы, фантастическую по тем временам награду в 20 000 фунтов.

Как ни странно, верное решение нашел часовщик-самоучка Джон Гаррисон - человек, который потратил на это сорок лет своей жизни…

Как ему это удалось?..

---

Температура в помещении сильно влияет на ход часов. Металлический стержень маятника удлиняется в жару, сокращается в холод и отсчитывает секунды в разном темпе в зависимости от температуры. Точно так же пружина при нагревании становится более мягкой и слабой, при охлаждении — более твёрдой и тугой. Такер, проверяя свой хронометр, тщательно изучил этот вопрос. К предложению, поданному им в Комиссию по долготе, были приложены результаты испытаний при разных температурах и составленная по ним таблица поправок. Моряку просто надо было сопоставлять время на циферблате с высотой ртутного столбика в термометре. И это делало всю затею неосуществимой: кто-то должен был постоянно наблюдать за хронометром, записывать все колебания температуры и учитывать их при вычислении долготы. Даже в таких идеальных условиях, как признавал сам Такер, его часы давали погрешность до шести секунд в день.

Казалось бы, что такое шесть секунд в сравнении с пятнадцатью минутами ошибки у старых часов? Из-за чего придираться?

Из-за того, что речь шла о деньгах.

Чтобы получить двадцать тысяч фунтов стерлингов, надо было определять долготу с погрешностью в полградуса, а значит, часы не могли отставать или уходить вперёд больше чем на три секунды в сутки. Нетрудно сосчитать: полградуса долготы соответствуют двум минутам времени, значит, это и есть максимально допустимая ошибка за шестинедельное плавание в Вест-Индию. Расхождение всего на три секунды в сутки, умноженное на сорок суток пути, даёт те самые две минуты.

Книга Такера, лучшее из предложений, поступивших в Комиссию по долготе, особых надежд не внушила. Слишком много было ещё не сделано, слишком многое предстояло доработать.

Ньютон терял терпение. Он был убеждён, что вся надежда на звёзды. Метод лунных расстояний, неоднократно предлагавшийся в прошлом, по мере развития астрономии завоёвывал всё больше сторонников. Одно из препятствий устранил сам Ньютон: закон всемирного тяготения сделал странности лунной орбиты понятными и более или менее предсказуемыми. Оставалось дождаться, когда королевский астроном закончит свой звёздный атлас.

Флемстид, скрупулёзный до крайности (кое-кто сказал бы, излишне скрупулёзный), трудился над картой небес уже сорок лет — и по-прежнему держал результаты под замком в Гринвичской обсерватории. Ньютон и Галлей сумели раздобыть записи Флемстида и напечатали собственную пиратскую версию его каталога. Астроном в ответ сжёг триста экземпляров из четырёхсот — все, сколько смог добыть.

«Я предал их огню примерно две недели назад, — писал он своему бывшему помощнику Абрахаму Шарпу. — Сэру И.Н. следовало бы понять, что этим я оказал ему и доктору Галлею очень большую услугу». Другими словами, координаты звёзд были недостаточно выверены, поэтому их публикация лишь компрометировала серьёзного исследователя.

Несмотря на скандал с преждевременным изданием каталога, Ньютон по-прежнему верил, что путь кораблям укажет часовой механизм Вселенной. Часы, изготовленные ремесленниками, могут стать подспорьем для астрономических методов, но никогда их не заменят. На восьмом году существования Комиссии по долготе, в 1721 году, Ньютон писал Джосайе Берчетту, секретарю Адмиралтейства:

«Хорошие часы помогают вести счисление пути на протяжении нескольких дней и определять время для наблюдения светил; для этой цели можно употреблять часы на рубиновых камнях, пока не будут изобретены более точные. Но когда долгота в море утрачена, по часам её заново не отыскать».

Ньютон умер в 1727 году и не увидел, как, четырьмя десятилетиями позже, великую премию получил механик-самоучка за карманные часы размером с тарелку.

7. Дневник часовщика

Она настолько нравственной была

И к слову искушенья непреклонной,

Что ангела-хранителя могла

Освободить от службы гарнизонной.

Точнее были все её дела Хронометров работы Гаррисона.

Байрон. Дон Жуан[1]*

О ранних годах Джона Гаррисона известно мало; ниточки фактов, из которых биографам приходится ткать целое полотно, наперечёт.

Впрочем, эти эпизоды до того напоминают волнующие события из жизни других легендарных людей, что история Гаррисона обретает для нас плоть. Например, Гаррисон был самоучкой и поглощал науки с тем же рвением, что заставляло юного Авраама Линкольна читать ночью при свече. Он собственной изобретательностью и трудолюбием поднялся если не из нищеты, то из бедности, как Томас Эдисон или Бенджамин Франклин. И — если такое сравнение не кощунственно — Гаррисон начал жизнь плотником и провёл первые тридцать лет в безвестности, прежде чем его идеи начали распространяться по всему миру.

Джон Долгота Гаррисон родился 24 марта 1693 года в Йоркшире и был старшим из пятерых детей. В семье, по обычаю того времени, имена распределяли скупо, так что без карандаша и бумаги во всех Генри, Джонах и Элизабет недолго запутаться. Так, Джон Гаррисон доводился сыном, внуком, братом и дядей различным Генри Гаррисонам, а его мать, сестра, обе жены, единственная дочь и две невестки из трёх откликались на имя Элизабет.

Вероятно, первые его годы прошли в Ностелл-прайори — поместье богатого землевладельца, где Гаррисон-старший работал плотником. Позже — возможно, когда Джону было года четыре, но точно не позже его седьмого дня рождения — Гаррисоны по неизвестным причинам переехали в линкольнширскую деревеньку Барроу, называемую также Барроу-на-Хамбере по реке, на южном берегу которой она стоит.

В Барроу отец научил юного Джона плотничать. Неизвестно, кто и когда наставлял мальчика в музыке, но он играл на виоле, звонил в церковные колокола и временами подменял регента в приходской церкви. (Много лет спустя в «Описании механизмов для верного, или точного измерения времени» Гаррисон попутно изложит свою собственную радикальную теорию звукоряда.)

Подростком Гаррисон каким-то образом дал понять, что стремится к книжному знанию. Может, он сказал это вслух, а может, пытливость светилась в его глазах. Так или иначе, примерно в 1712 году священник одолжил Джону бесценное пособие: рукописную копию лекций по натуральной философии, прочитанных математиком Николасом Сондерсоном в Кембриджском университете.

К тому времени Джон уже выучился читать и писать. Он применил к работе оба своих умения, сделав аннотированную копию, которую озаглавил «Механика мистера Сондерсона». Юноша переписал всё от слова до слова, перечертил все схемы, чтобы лучше вникнуть в законы движения. Словно библейский начётчик, он вновь и вновь перечитывал свою копию, всякий раз добавляя замечания на полях. Почерк чёткий, убористый, какой и должен быть у человека столь методичного ума.

Джон Гаррисон отвергал Шекспира и не позволял держать дома его творений — всё, что нужно, он до конца жизни черпал из «Начал» Ньютона и лекций Сондерсона.

Гаррисону не было и двадцати, когда, в 1713 году, он собрал свои первые часы. Почему он взялся за этот проект и как преуспел, притом что никогда не учился у часовщика, — загадка. Однако сами часы сохранились: их циферблат и механизм — ископаемые свидетельства периода становления — хранятся под стеклом в музее гильдии часовщиков, занимающем одно из помещений Лондонской ратуши.

Часы эти уникальны не только тем, что их смастерил великий Джон Гаррисон, но и тем, что они почти полностью деревянные: шестерни из дуба, оси — из самшита, и лишь отдельные детали изготовлены из латуни и стали. Гаррисон, как всегда изобретательный и практичный, использовал те материалы, что были под рукой. Сразу видно, что часы сработаны искусным столяром — деревянные зубцы не истёрлись благодаря тому, как умно подобран рисунок древесины.

Историки гадают, какие часы Гаррисон разобрал (если разобрал) и внимательно изучил, прежде чем собрать свои. Существует рассказ (возможно, апокрифический), будто во время тяжёлой болезни маленький Джон слушал тиканье карманных часов, лежащих с ним рядом на подушке. Однако непонятно, откуда в бедной семье было взяться такой роскоши; часы в то время стоили очень дорого, да и сыскать их оказалось бы затруднительно: не было тогда в Северном Линкольншире другого часовщика, кроме самоучки Гаррисона.

Гаррисон смастерил ещё двое почти идентичных деревянных часов в 1715 и 1717 годах. Их маятники и корпуса утрачены, до наших дней дошёл только механизм и кусок дверцы размером с обычный лист бумаги от третьих часов. Собственно бумажный лист, наклеенный на дверцу, и сохранил её для вечности. Это «уравнение времени», составленное Гаррисоном, хранится теперь в той же витрине, что и его первые часы.

Таблица позволяла владельцу часов определять разницу между солнечным, то есть «истинным», временем и «средним», искусственным, зато более регулярным, какое показывают часы, отбивающие полдень через каждые двадцать четыре часа. Расхождение между солнечным полднем и средним полднем уменьшается и увеличивается на протяжении года по синусоиде. Мы сейчас обходимся без истинного времени, нам довольно гринвичского среднего, но в эпоху Гаррисона ещё были в ходу солнечные часы. Механические ходики требовалось сверять с часовым механизмом Вселенной, для чего применялся сложный математический трюк под названием «уравнение времени». Юный Гаррисон не только разобрался с этой хитростью, но и провёл собственные астрономические наблюдения, чтобы составить таблицу поправок.