ЗАГАДКИ ДОЛГОТЫ

Рассмотрим проблему измерения долготы, которая, по определению, представляет собой расстояние в градусах к востоку или западу от нулевого меридиана. По междуна­родному соглашению за нулевой меридиан принята вообра­жаемая линия, соединяющая Северный и Южный полюса и проходящая через Гринвичскую королевскую обсерваторию в Лондоне. Поэтому Гринвич находится на долготе 0, а Нью-Йорк, например, на 74° западной долготы, Канберра — на 150° восточной долготы и т.д..

Можно было бы дать подробное описание процедуры точного измерения долготы для любой заданной точки зем­ной поверхности, однако в данном случае нас интересуют не столько технические подробности, сколько исторические факты, позволяющие нам судить о том, как человечество постепенно двигалось к решению задачи определения дол­готы. И среди этих фактов самым важным является следу­ющий: до революционного изобретения, сделанного в XVIII веке, картографы и штурманы были не в состоянии опреде­лить долготу со сколько-нибудь серьезной точностью. Они могли производить лишь весьма приблизительные вычис­ления с погрешностью в сотни миль, и их возможности принципиально ограничивались уровнем тогдашней техники.

Определение широты (углового расстояния к северу и югу от экватора) не ставит такой проблемы; для него доста­точно определить угловые координаты солнца и звезд, что можно выполнить с помощью сравнительно простых при­боров. Но для определения долготы требуются приборы и другого типа, и другого класса точности, позволяющие од­новременно определять положение и время. На протяжении известных исторических эпох создание таких приборов на­ходилось за пределами возможностей ученых, однако к концу

XVIII века отсутствие их стало ощутимо сдерживать развитие судоходства. Как отме­чал один из авторитет­ных специалистов того времени, "определение долготы омрачало су­ществование каждого моряка, судна и груза. Точное определение* долготы казалось не­сбыточным сном, по достоверности сравни­мым с утверждением типа «свиньи летают»".

Для решения этой задачи требовался прибор, который мог бы с высокой точностью фиксировать продолжитель­ность плавания, невзирая на движение судна, колебания температуры и влажности. Как заявил Исаак Ньютон в 1714 году членам специального Бюро долготы, сформированного британским правительством: "Подобные часы пока не со­зданы".

И действительно, часы XVII и начала XVIII столетий были сравнительно грубыми устройствами, которые вполне могли бы отстать или уйти вперед на четверть часа в сутки. Для хорошего морского хронометра это не допустимо.

Только в конце 20-х годов талантливый английский часовщик Джон Гаррисон приступил к работе, которая при­вела в конце концов к созданию такого хронометра. Он поставил себе цель выиграть премию в 20 000 фунтов, на­значенную Бюро долготы "за изобретение прибора для оп­ределения долготы, на которой находится судно, с допусти­мой погрешностью не более 30 морских миль в шестине­дельном плавании". Для выполнения этого условия хроно­метр должен иметь погрешность не более 3-х секунд в сут­ки. Прошло почти сорок лет, в течение которых Гаррисон изготовил и испытал несколько опытных образцов, прежде чем создал хронометр, который удовлетворял указанным тре­бованиям. Наконец в 1761 году его элегантный хронометр № 4 отплыл из Британии на Ямайку на борту корабля ко­ролевского флота "Дептфорд" в сопровождении сына Гар-

рисона, Вильяма. Через девять дней плавания, измерив с помощью хронометра долготу, Вильям сообщил капитану, что на следующее утро они увидят остров Мадейра. Капи­тан поставил пять против одного, что тот ошибается, но согласился держать курс. Вильям выиграл пари. Через два месяца, уже на Ямайке, выяснилось, что хронометр отстал на 5 секунд.

Гаррисон, таким образом, превзошел требования, сфор­мулированные Бюро долготы. Однако из-за бюрократичес­кой волокиты Британского правительства он получил заво­еванную им награду в 20 000 фунтов лишь в 1776 году, за три года до кончины. Естественно, секрет своей конструк­ции он раскрыл только после получения премии. В резуль­тате такой задержки капитан Джеймс Кук не смог восполь­зоваться хронометром во время своего первого путешествия 1768 года. Только в третьем путешествии (1778-1779 годы) ему удалось составить карту Тихого океана с впечатляющей точностью широты и долготы каждого острова и берега. С этого момента "благодаря попечению Господа и хронометру Гаррисона... ни один штурман не мог уже сослаться на то, что он прошел мимо острова в Тихом океане... или врезался в неизвестно откуда взявшийся берег".

И действительно, благодаря верному определению дол­готы карты Тихого океана, составленные Куком, должны быть отнесены к первым образцам точной современной кар­тографии. Более того, они напоминают нам, что для созда­ния действительно хороших карт требуются как минимум три составляющих: дальние путешествия, первоклассное математическое и картографическое обеспечение и высоко-классные хронометры.

Только после того, как в 70-е годы XVIII века хроно­метр Гаррисона стал общедоступным, можно было считать третье условие выполненным. Именно это блестящее изоб­ретение позволило картографам точно определять долготу — то, чего не могли делать ни шумеры, ни древние египтяне, ни греки с римлянами — вообще ни одна из известных цивилизаций до XVIII века. И именно поэтому вызывают удивление и восхищение более древние карты, на которых очертания материков указаны с современной точностью.