О широте и долготе, а также о том, как люди договаривались о проведении нулевого меридиана

Есть на свете замечательная специальность – штурман. Раньше это была чисто морская профессия. Штурманами называли специалистов по кораблевождению. Они прокладывали курс, по звездам и по солнцу определяли местонахождение корабля и отмечали его движение на картах. Сегодня есть штурманы в авиации, есть и в воздухоплавании. Одни определяют воздушные пути для самолетов, другие – для дирижаблей. Большая часть штурманских забот поручена автоматам.

Висят на стенках рубок морских судов небольшие металлические ящики со стеклянными окошками спереди. В окошко видна бумажная лента, разделенная на клетки. На поперечных линиях – градусы, на продольных – часы и минуты. Лента движется, и перья самописцев вычерчивают на ней непрерывные линии. Одна линия – курс корабля в градусах, другая – в какой четверти компасной картушки следует брать отсчет.

Эти приборы называются курсографами. Следить за их показаниями необычайно интересно. Вышло, например, судно из Ленинграда. На курсографе – 30 градусов восточной долготы. Пошло на запад – начинают показания долготы уменьшаться. Оставил корабль Калининград по левому борту – на ленте – 20 градусов. Миновал Киль – 10 градусов. Вышел в пролив Ла‑Манш – на ленте вообще 0 градусов. А пошел дальше – и снова начинают нарастать цифры, но теперь уже не восточная долгота на курсографе, а западная. Как же узнали и как договорились люди между собой, где провести первичный, или нулевой, меридиан?

Прежде всего давайте условимся, что положение любой точки на поверхности земного шара можно определить по двум координатам: по широте и долготе. Сегодня – я почти в этом уверен – каждый пятиклассник знает, что это такое.

Понятие о географических координатах раньше всего возникло в Древней Греции. Уж очень хороши были там астрономы и географы. С широтой дело сразу обстояло более или менее просто. Еще великий древнегреческий географ Эратосфен – тот самый, что первым измерил земной шар, – учил: «Из опыта мы знаем, что все звезды неба кружатся вокруг неподвижной точки, которую занимает Полярная звезда». Во времена Эратосфена, правда, Полярную звезду называли звездой Финикийской. Потому что финикийцы были самыми лучшими мореплавателями всего Средиземноморья. Слова древнегреческого ученого означали, что на Северном полюсе Полярная звезда должна находиться точно в зените, висеть над самой макушкой прямостоящего человека. А вот спустится наблюдатель с полюса южнее – и звезда окажется уже не над самой его макушкой, а под некоторым углом к нему. Чем ближе подходит человек к экватору, тем ниже над горизонтом видит он Полярную звезду. С экватора же она и совсем не видна.

Такое перемещение звезды по небосклону называется склонением, а по склонению можно судить и о географической широте своего местонахождения.

В Южном полушарии вместо Полярной звезды следует выбрать какое‑нибудь другое полярное светило. В общем, широту научиться определять несложно. А вот с долготой пришлось помучиться.

Сегодня может показаться: подумаешь, проблема! Возьми с собою часы, точно выверенные и поставленные по «домашнему» времени родного города, и отправляйся. Хоть на запад, хоть на восток. Днем, около полудня, выйди на палубу и замечай, когда тень от мачты станет самой коротенькой. Это – местный полдень. А сколько показывают часы с «домашним» временем? Ну, пусть, например, час или два. Значит, Солнцу понадобится именно этот час или два, чтобы от покинутого нами дома добраться до той точки, где находится в данный момент наш корабль. Но если за сутки Солнце обходит всю Землю, то есть все 360 градусов, то за один час его путь составит всего 15 градусов, а за два часа – 30 градусов. Вот мы и измерили долготу своего местонахождения. И никаких сложных приборов не понадобилось, всего‑навсего часы…

Но это сейчас кажется таким простым. Сегодня даже у школьников тикают на руках точнейшие хронометры. А вот у Магеллана, к примеру, кроме песчаной склянки, других часов не имелось. День и ночь стоял у песочных часов вахтенный матрос, внимательно следил за ними и вовремя переворачивал. А чтобы самому не заснуть и капитану о том не волноваться, через определенное время звонил в колокол – «отбивал склянки».

Так с той поры этот обычай и повелся на флоте.

Долго люди не могли изобрести точных и надежных часов. А значит, и долготу без ошибок измерить не умели. Как же все‑таки попадали корабли в намеченные порты? Моряки – народ хитроумный. Предположим, требовалось экипажу попасть из Европы на один из островов, лежащих на юго‑западе в открытом океане. Пожалуйста! Выводит шкипер судно в океан и поворачивает носом прямиком на юг по компасу. И плывет до тех пор, пока нужный остров не оказывается с ним на одной широте. Широту‑то определять умели. Тогда новая команда: повернуть точно на запад. Снова по компасу. И дальше уже плыли мореходы точно по параллели до самого порта назначения. Не кажется ли вам, что такое плавание напоминает ход конем при игре в шахматы? Только море – это совсем не шахматная доска. Проиграешь партию – заново не начнешь!

В 1694 году в Гибралтаре разыгралась трагедия. Английская эскадра под командой адмирала Уилера направлялась из Средиземного моря в Атлантический океан. Дни стояли пасмурные, ветреные. Видимость была плохая, море штормило. Не дождавшись солнца, адмирал понадеялся на свою интуицию и, решив, что пролив остался позади, приказал всем поворачивать на север.

Капитаны послушались и… посадили свои корабли на мель в том же проливе.

Прошло всего тринадцать лет. Новая английская эскадра под командованием адмирала Шовела в составе 21 военного корабля отправилась из Гибралтара на родину. На выходе в океан англичан встретил жестокий шторм. Западный ветер три недели гонял парусники по волнам, а низкие тучи, скрывавшие солнце, не позволяли штурманам достаточно точно определить местонахождение. Наконец небо ненадолго очистилось, и штурманы произвели торопливые замеры. Как была допущена общая ошибка, по сей день остается тайной. Но все решили, что большая часть пути пройдена и рядом Ла‑Манш. Корабли повернули на восток…

Весело надувал паруса попутный ветер. Матросы радовались окончанию трудного похода. И в тот же день 5 английских кораблей налетели на рифы. Почти 2 тысячи человек погибли в волнах. А чудом спасшиеся 24 человека с изумлением обнаружили, что находятся вовсе не на британских островах, а на острове Сицилия в Средиземном море…

Английское правительство было так потрясено новым кораблекрушением – оба они произошли из‑за отсутствия надежного способа определения долготы, – что в парламенте приняли закон. Согласно ему, «первому автору или авторам, открывателю или открывателям любого такого метода… (будет выдана) награда или сумма в 10 000 фунтов стерлингов, если этот метод позволит определить долготу в пределах одного градуса большой окружности или шестидесяти географических миль; 15 000 фунтов стерлингов, если определение будет произведено с точностью ²/₃ от вышеуказанного расстояния, и 20 000 фунтов стерлингов, если определение будет произведено с точностью ¹/₂ от указанного расстояния».

Это были огромные по тем временам деньги. И немудрено, что за решение проблемы сразу же взялись многие. Но время шло, а ни один из проектов не давал положительного результата. Вслед за Англией назначили свои премии Франция и Россия. Но только в конце XVIII века английский часовщик Джон Гаррисон сконструировал часы высокой точности, названные хронометром, и после множества хлопот получил все‑таки премию парламента. Когда дело дошло до выплаты, английские власти оказались весьма прижимистыми.

Хронометр Гаррисона с точным временем по Гринвичской обсерватории устанавливали на корабле. Никто не имел права к нему прикасаться. Его можно было только заводить. И в течение всего плавания хронометр «хранил» гринвичское время. После многих испытаний прибор Джона Гаррисона был признан, а сам изобретатель получил прозвище Долгота.

И все‑таки способ этот был не очень надежным. Как бы тщательно ни был изготовлен механизм часов, он не застрахован от случайностей. Осторожные капитаны стали возить по два хронометра. Дескать, один испортится – второй останется. Надежность увеличилась. Кто‑то додумался взять с собой три прибора, четыре… Тут уж повышалась не только надежность, но и точность определения времени. Один хронометр чуть вперед убежит, другой, может быть, чуть‑чуть отстанет, третий и четвертый тоже разное время покажут, а среднее время останется точным.

В середине прошлого века астрономы для увеличения точности результатов при определении долготы своих обсерваторий перевозили с места на место хронометры дюжинами.

Например, во время определения разности долгот Пулковской обсерватории и Гринвичской было совершено 8 рейсов. Во время каждого из них туда и обратно одновременно перевозилось сначала 68, а потом 42 хронометра. Целый «мешок» этих приборов ездил с той же целью на телеге из Петербурга в Москву. Англичане несколько раз возили свои хронометры на судне и в почтовых каретах между Гринвичем и Парижем.

Нужно отдать справедливость ученым прошлого: их измерения всего чуть‑чуть отличаются от самых современных, осуществленных с помощью самых‑самых точных часов.

На английских морских картах Гринвичский меридиан чаще всего британские картографы обозначали нулевым. И к востоку от него и к западу вели моряки отсчет долготы во время плаваний. Приняли этот вид отсчета от Гринвича и моряки других стран.

Вы вправе возразить: «А почему именно от Гринвичского, в чем его преимущество перед остальными меридианами Земли?»

Ни в чем! Никакого преимущества у Гринвичского меридиана нет. Что же тогда определило его выбор – неужели случайность?

И случайности тоже не было. Всем понятно, что какое‑то единое начало для составления всех карт должно существовать. Между тем древнегреческий астроном Гиппарх за начало отсчета принимал меридиан, проходивший через остров Родос в Средиземном море, на котором жил и работал. А два века спустя другой географ и астроном Клавдий Птолемей обозначил нулевым меридианом границу, проходившую через острова Фортуны (ныне Канарские) у берегов Африки в Атлантическом океане. Во времена Птолемея они считались самыми западными клочками суши в океане. Дальше земли не знали.

В эпоху великих географических открытий, когда Испания (тогда она называлась Кастилией) никак не могла договориться с Португалией, какие из открытых земель считать своими, римский папа Александр Пятнадцатый поделил сферы влияния обоих государств. Официальной буллой от 4 мая 1493 года он отдал в вечное владение кастильским королям «все острова и материки… открытые и те, которые будут открыты к западу и югу от линии, проведенной и установленной от арктического полюса до антарктического полюса… Названная линия должна отстоять на расстояние ста лиг к западу от любого из островов, обычно называемых Азорскими и Зеленого мыса».

Папские кардиналы и сам папа скверно знали географию. Писать об островах и материках к югу от меридиана могли лишь совсем безграмотные люди. В то время уже даже самый плохонький мореход знал, что Азорские острова лежат в Атлантическом океане западнее островов Зеленого Мыса. И все‑таки именно с тех пор острова Зеленого Мыса на некоторых картах стали также использовать в качестве границы для нулевого меридиана.

Вы считаете, сколько уже «начал» мы нанесли на карты? А ведь еще далеко не все перечислено. В XVI веке испанский король Филипп II приказал своим картографам отсчитывать долготы только от Толедо – тогдашней испанской столицы. Еще полвека спустя французский кардинал Ришелье созвал известных европейских математиков и астрономов, чтобы решить вопрос о выборе единого нулевого меридиана для всех государств. Ученые вроде бы согласились принять старое предложение Клавдия Птолемея – меридиан островов Фортуны. При этом уточнили: считать нулевым меридиан, проходящий через западный берег самого западного из островов, называемого Ферро… Но единства во взглядах на этой конференции достигнуто не было.

Сто лет назад, уже в конце XIX века, неразбериха в картах была полная. В Австрии, например, на материковых картах меридианы отсчитывали от острова Ферро, а на морских – от Гринвича. В Бельгии пользовались брюссельским меридианом для сухопутных карт и Гринвичским для морских. Во Франции считали долготу только от Парижа. А в России – и от Парижа, и от Пулкова, и от Варшавы, и от острова Ферро, и от Гринвича… Чтобы избавиться от такого разнообразия, созывались международные конгрессы, которые порождали лишь новые дискуссии. Каждая страна считала меридиан своей столицы главным.

Лишь в октябре 1884 года на Международной меридианной конференции в Вашингтоне, куда съехались представители 25 стран, большинством голосов в качестве нулевого был все‑таки выбран Гринвичский меридиан. Дело во многом решило то обстоятельство, что большинство штурманов международного коммерческого флота к тому времени пользовались английскими картами…

Вот как, оказывается, нелегко бывает отказаться от какого‑то привычного взгляда и прийти к общему соглашению. Даже если этот вопрос обсуждается среди ученых людей…