на главную | войти | регистрация | DMCA | контакты | справка |      
mobile | donate | ВЕСЕЛКА

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


моя полка | жанры | рекомендуем | рейтинг книг | рейтинг авторов | впечатления | новое | форум | сборники | читалки | авторам | добавить
фантастика
космическая фантастика
фантастика ужасы
фэнтези
проза
  военная
  детская
  русская
детектив
  боевик
  детский
  иронический
  исторический
  политический
вестерн
приключения (исторический)
приключения (детская лит.)
детские рассказы
женские романы
религия
античная литература
Научная и не худ. литература
биография
бизнес
домашние животные
животные
искусство
история
компьютерная литература
лингвистика
математика
религия
сад-огород
спорт
техника
публицистика
философия
химия
close

реклама - advertisement



Глава VIII

Долгота

Картография как наука – дитя астрономии и математики – родилась во Франции во времена Людовика XIV (1638–1715). Принципы и методы, которые использовались и обсуждались уже больше двух тысяч лет, при этом ничуть не изменились. Цель и идеал Гиппарха и Птолемея – научно определить координаты, то есть широту и долготу, каждой точки Земли – по-прежнему оставалась актуальной. Однако в картине появилось и кое-что новое, два новых прибора – телескоп и хронометр. Результатом стала революция в картографии и начало движения к точному изображению Земли. У человека впервые появилась возможность решить при помощи двух этих механических приспособлений проблему определения долготы, как на суше, так и на море.

Важность долготы, или расстояния в направлении восток—запад относительно какой-то определенной точки, во все времена хорошо понимали наиболее грамотные и опытные навигаторы и картографы; вот только никто не знал, как ее определить. Ученые либо вообще не реагировали на эту проблему, либо признавались в своем бессилии. Пигафетта, плававший с Магелланом, сообщал, что великий путешественник провел много часов за изучением этой проблемы, «но, – писал он, – штурманы удовлетворяются знанием широты, и так горды [собой], что не хотят ни слышать, ни говорить о долготе». Многие исследователи того времени думали примерно так же, и вместо того чтобы искать себе дополнительную математическую и наблюдательную нагрузку, ограничивались тем, что имели. Однако «есть и такие, – писал древний автор, – кому очень хотелось бы знать способ определения долготы, но для моряков это слишком утомительно, так как требует глубокого знания астрономии, а потому мне не хотелось бы, чтобы кто-нибудь подумал, что долготу можно определить в море при помощи какого-то инструмента; так что пусть моряки не утруждают себя подобными правилами, но (в соответствии с традицией) строго следят и рассчитывают путь своего корабля». Автор имел в виду, что пусть моряки определяют свое положение по счислению пути, то есть через оценку среднесуточной скорости судна и направление его движения.

Подобно эликсиру жизни и горшку с золотом под концом радуги, долгота долго ускользала от человека. Большинство просто отказывалось думать о ней, остальные говорили с благоговением. «Некоторые понимают, – писал Ричард Эден, – что знание долготы можно обрести; оно, без сомнения, чрезвычайно желательно, но до сих пор неизвестно с уверенностью, хотя Себастьян Кабот на смертном одре сказал мне, что получил такой способ через божественное откровение, но при этом не может никого научить. Но, – добавляет Эден с некоторым презрением, – я думаю, что добрый старик по преклонному возрасту своему несколько тронулся умом и, хоть и не умер еще, но полностью стряхнул с себя мирскую тщету».

Несмотря на пессимизм и безразличие, нужда в методе определения долготы становилась все острее. Настоящие проблемы начались в 1493 г., меньше чем через два месяца после возвращения Колумба в Испанию из первого плавания на запад. 4 мая того года папа Александр VI, желая разрешить старый спор между двумя сильнейшими морскими державами Европы, Испанией и Португалией, выпустил буллу о разграничении владений. Его святейшество с полнейшей невозмутимостью провел на карте Западного океана в ста лигах от Азорских островов линию по меридиану от полюса до полюса. Испании достались все земли, не принадлежащие еще никакому христианскому владыке, которые обнаружены или будут обнаружены западнее этой линии, а Португалия получила все открытое восточнее. Это был мастерский дипломатический ход, за исключением одного момента – никто не знал, где именно проходит эта линия. Естественно, обе державы заподозрили худшее, и в позднейших переговорах каждая из них обвиняла вторую сторону в том, что та немного сместила линию в удобном для себя направлении. Для любой практической цели определение «в ста лигах к западу от Азорских островов» было столь же бесполезным, как и сама линия разграничения и все остальные меридианы Нового Света, проведенные относительно известных меридианов Старого.

Тем временем вооруженные конвои с сокровищами Индий бороздили моря в полном неведении относительно собственной долготы. Каждый груз был целым состоянием и оправдывал всякий риск, но и гибло множество судов. Практически в каждом рейсе имели место лишние задержки, поскольку навигатор не мог быть уверен, прошел ли он уже мимо острова или ему грозит опасность подойти к берегу ночью и без предупреждения. Эта жуткая неопределенность очень утомляла. В 1598 г. Филипп III Испанский предложил вечный пенсион в 6000 дукатов плюс пожизненный пенсион в 2000 дукатов и дополнительное пожалование еще 1000 «тому, кто откроет долготу». Более того, некоторые суммы предлагались авансом за здравые идеи, потенциально способные привести к открытию, и за незавершенные изобретения, обещавшие осязаемые результаты, – причем без лишних вопросов. Это был настоящий трубный глас для всех чудаков, лунатиков и голодных изобретателей страны: пора начинать исследования «фиксированной точки» или «навигации восток—запад», как это тогда называли. Вскоре испанское правительство утонуло в море диких, нереализуемых предложений. Вскоре Филиппу все это наскучило, поэтому, когда в 1616 г. было получено очередное предложение от некоего итальянца по имени Галилео, оно не произвело на короля никакого впечатления. После долгой переписки, длившейся в общей сложности шестнадцать лет, Галилео отказался, хотя и неохотно, от мысли продать свое изобретение испанскому двору.

Португалия и Венеция тоже объявили о награде и получили тот же наплыв пестрых гениев и тот же результат, что Испания. Голландия пообещала награду в 30 000 скудо изобретателю надежного способа определения долготы в море; одним из экспертов, которые по поручению Генеральных Штатов должны были оценивать изобретателей, стал картоиздатель Виллем Блау. В августе 1636 г. Галилео объявился вновь и предложил свою методику Голландии, на этот раз через своего парижского друга Диодати; ему не хотелось, чтобы его корреспонденцию изучала инквизиция. Он сообщил голландским властям, что несколько лет назад ему удалось при помощи телескопа обнаружить то, что может оказаться замечательным небесным хронометром, – Юпитер. Он, Галилео, первым увидел четыре спутника этой планеты (Sidera Medicea, или «звезды Медичи», как он их назвал) и изучил их движение. Оказалось, что они непрерывно обращаются вокруг Юпитера и видны то с одной стороны планеты, то с другой, то исчезают, то появляются вновь. В 1612 г., через два года после их открытия, Галилей составил таблицы, определив положение спутников в разные часы ночи. Он обнаружил, что такие таблицы можно составить на несколько месяцев вперед и использовать для определения среднего времени одновременно в двух различных точках. За двадцать четыре миновавших года он довел свои таблицы до совершенства и сейчас готов предложить их Голландии вместе с подробнейшими инструкциями для каждого, кто захочет определить долготу на суше или на море.

На Генеральные Штаты и четырех комиссаров, назначенных для расследования, предложение Галилео произвело впечатление, и они потребовали дальнейших подробностей. Они пожаловали его в знак уважения золотой цепью; одному из комиссаров, Гортензио, поручено было поехать в Италию и лично обсудить эту проблему с автором. Однако о происходящем пронюхала святая инквизиция, и от путешествия пришлось отказаться. В 1641 г. после почти трехлетнего перерыва голландский ученый Константин Гюйгенс возобновил переговоры, но Галилей вскоре умер, и идея использования спутников Юпитера была отставлена.

В течение двух тысяч лет, пока человечество искало решение проблемы долготы, никто не знал, что ответ заключается в перевозке хронометра. Среди оптимистов – тех, кто считал, что решение все же существует и может быть найдено, – господствовало мнение, что искать его следует среди звезд; особенно это касалось определения долготы в море, где наблюдать больше нечего. Решение может заключаться в одних только звездах, а может, кроме звезд, учитывать еще какое-то земное явление. Однако некоторые фундаментальные принципы были очевидны всем, кто всерьез интересовался этой проблемой. Если считать Землю идеальным шаром, разделенным для удобства на 360 градусов, то средний солнечный день в 24 часа будет соответствовать 360 градусам дуги, а один час солнечного дня – 15 градусам дуги, или 15 градусам долготы. Аналогично один градус долготы эквивалентен четырем минутам времени. Столетиями заинтересованные люди мечтали о более тонких измерениях времени и долготы (до минут и секунд времени и до минут и секунд дуги). Геодезическая съемка Земли в направлении восток—запад и измерение расстояний в лигах, милях или каких-то других линейных единицах не имеет никакого смысла, если результат невозможно перевести в угловые градусы и минуты, части земной окружности. Насколько же велика Земля?

Окружность Земли и длину одного градуса (1/360 ее часть) вычисляли еще Эратосфен и другие ученые древности, но все полученные результаты были как минимум сомнительными. Гиппарху удалось получить разницу между солнечными и звездными сутками (временной промежуток между двумя последовательными прохождениями меридиана какой-нибудь неподвижной звездой). Он составил список из 44 звезд, раскиданных по всему небу, с шагом по прямому восхождению ровно в один час, так чтобы в начале каждого звездного («сидерического») часа одна или несколько из них находились точно на меридиане. Он пошел еще дальше и принял меридиан Родоса за нулевой; он предложил определять долготу других мест относительно этого начального меридиана путем одновременного наблюдения лунных затмений. Это предложение основывалось на предположении о существовании надежного хронометра, который, безусловно, не существовал.

Самый популярный теоретический метод определения долготы был подсказан путешествиями Колумба, Кабота, Магеллана, Тасмана и других исследователей. Предлагалось составить карту отклонений стрелки компаса от направления на истинный север, то есть карту магнитного склонения. Склонение можно было измерить, если сравнить направление стрелки компаса и направление на Полярную звезду и отметить по картушке компаса число целых делений, их половинок и четвертей (градусов и минут дуги), на которые стрелка отклоняется от севера к западу или к востоку. Колумб еще в первом путешествии заметил, что магнитное склонение по мере продвижения на запад меняется. Позже другие навигаторы подтвердили факт существования «линии нулевого склонения», проходящей через оба полюса; они подтвердили также, что при пересечении этой линии магнитное склонение меняет знак. Учитывая все это и считая, что склонение линейно меняется с долготой, можно было не без оснований предположить, что решение наболевшей проблемы наконец найдено – для определения долготы достаточно всего лишь сравнить магнитное склонение в том месте, где вы находитесь, с табличными значениями склонения в тех местах, долгота которых уже установлена. Именно эта горячая надежда заставила Эдмунда Галлея и других исследователей тщательно наносить на карты предполагаемые линии равного склонения по всему миру. Однако Гиллебранд и другие ученые вскоре выяснили, что все далеко не так просто. Склонение не меняется равномерно с изменением долготы; кроме того, магнитное склонение меняется очень медленно, так медленно, что точные измерения расстояния восток—запад практически невозможны, особенно в море. И еще. Было обнаружено, что линии равного склонения не всегда идут с севера на юг; кое-где они идут почти точно с востока на запад. Несмотря на возникавшие одна за другой трудности, на протяжении многих лет этот метод мог похвалиться многочисленными сторонниками; тем не менее в конце концов он в муках скончался.

Вклад Галилея в решение проблемы долготы не ограничился открытием спутников Юпитера; кроме этого, он изучил поведение маятника. Использование раскачивающегося груза в качестве движителя для механизма часов стало первым шагом к созданию точного хронометра. Древние, естественно, знали о ходе времени; их астрономические наблюдения «хронометрировались» при помощи солнечных, песочных или водяных часов, однако мы мало знаем о том, как с ними обращались. По всей видимости, первым использовал часы с грузами для хронометрирования наблюдений Бернард Вальтер, ученик Региомонтана. Он писал, что 16 января 1484 г. видел восход планеты Меркурий и тут же подвесил груз к часам с пятидесятишестизубцовой часовой шестерней. До восхода Солнца прошел один час и еще тридцать пять зубцов, так что между этими событиями, согласно его вычислениям, прошел один час тридцать семь минут. Следующая важная фаза изобретения хронометра – присоединение к часам маятника в качестве движущей силы. Такие часы придумал Христиан Гюйгенс, голландский физик и астроном, сын Константина Гюйгенса. Он изготовил свои первые часы с маятником в 1656 г., чтобы повысить точность астрономических наблюдений, а позже, 16 июня 1657 г., продемонстрировал их Генеральным Штатам Голландии. В следующем году он опубликовал полное описание принципов работы механизма своего хронометра и физические законы, управляющие маятником. Это была классическая научная работа, и она сразу же сделала Гюйгенса одним из лидеров европейской науки того времени.

К 1666 г. по Европе было разбросано немало способных ученых. Их деятельность охватывала все области физики, химии, астрономии, математики и естественной истории, как теоретической, так и прикладной. По большей части они работали независимо, и интересы каждого могли быть самыми разными. Время от времени различные ученые сообщества удостаивали почетным членством кого-то из зарубежных коллег; кроме того, ученые сообщества разных стран обменивались между собой докладами, прочитанными в их стенах. Сцена для превращения картографии из искусства в науку была подготовлена. Под рукой были и необходимые приборы, и люди, которым предстояло ими пользоваться.

Говоря о необходимости улучшения качества карт и геодезической съемки, Томас Бернет вполне определенно различает обычных коммерческих картоиздателей того времени и то, что, по его мнению, должно было стать целью будущих картографов. «Я не сомневаюсь, – писал он, – что было бы очень полезно иметь естественные (физические) карты Земли… наряду с гражданскими (политическими)… Наши обычные карты я называю гражданскими, ибо они отмечают различия стран и городов и представляют искусственную Землю как населенную и возделываемую, но естественные карты оставляют все это в стороне и представляют Землю такой, какой она была бы, если бы на ней не было ни единого обитателя, ни теперь, ни раньше; скелет Земли, как я мог бы сказать, с изображением всех ее частей. Думается мне также, что каждому принцу следовало бы иметь такой чертеж своей страны и владений, чтобы видеть, какова земля в разных частях их, где ниже, где выше; каковы они по отношению одна к другой и к морю; как текут реки и почему; как расположены горы, как пустоши и как пограничные районы. Такая карта была бы полезна как в дни войны, так и мира, и много добрых наблюдений можно было бы по ней сделать, не только в том, что касается естественной истории и философии, но также и для блага страны».

Власти Франции полностью осознавали и разделяли изложенные здесь соображения по поводу «естественных» карт. Они то и дело что-нибудь для этого предпринимали. Нужно для этого было немного: организация, которая могла бы приглашать на службу ученых и направлять их работу, и деньги. Организация появилась – была создана Королевская академия наук, а человеком, который готов был платить за более качественные карты, стал его величество Людовик XIV, король Франции.

Людовик XIV взошел на трон в возрасте пяти лет, но ему пришлось ждать еще шестнадцать лет, прежде чем он смог взять бразды правления в свои руки. Ему приходилось сидеть в уголке и молча наблюдать, как мать и ее министр, кардинал Мазарини, занимаются государственными делами. Он видел, как слабеет королевская власть от внутренних распрей и последствий Тридцатилетней войны. Испытывая одно унижение за другим и будучи не в состоянии что-либо сделать, он твердо решил, что, когда достигнет двадцати одного года, будет не только царствовать, но и править Францией. Он сам будет своим первым министром. Среди немногих доверенных советников юного короля первым был Жан Батист Кольбер, министр финансов; в скором времени он стал главной теневой силой в королевстве. Кольбер, амбициозный и изобретательный человек с дорогостоящими вкусами, не только умел работать во славу своего монарха, но и не отказывал себе в изысканных литературных и артистических развлечениях. Что же касается государственных дел, контроль над которыми получил Кольбер, то по крайней мере два предприятия обеспечили ему заметное место в истории Франции. Первое – организация Морского министерства при монархе, которого мало интересовали морские исследования, и роль военно-морских сил в развитии и защите его владений; второе – учреждение в 1666 г. Королевской академии наук.

Королевская академия была любимым детищем Кольбера. Как ученый-любитель, он понимал потенциальную ценность близкого к трону сообщества ученых. С необычайным искусством и, казалось, неограниченными финансовыми возможностями он принялся выводить Францию на ведущие позиции в науке – так же, как она уже занимала их в искусстве и военном деле. Он буквально прочесывал Европу в поисках лучших ученых в каждой области науки. Он направил персональные приглашения таким людям, как Готфрид Вильгельм фон Лейбниц, немецкий философ и математик; Никлаас Хартсукер, голландский натуралист и оптик; Эренфрид фон Чирнгаузен, немецкий математик и изготовитель оптических линз и зеркал; Ян Гевелий, один из лучших европейских астрономов; Винченцо Вивиани, итальянский математик и инженер; Исаак Ньютон, подающий надежды английский математический гений. Он предлагал ученым беспрецедентные пенсионы, превосходившие те, что установил кардинал Ришелье для членов Французской академии, и те, что даровал Карл II членам Лондонского королевского общества. Для исследований существовали дополнительные фонды; тем ученым, которые согласились бы работать в Париже, в окружении самого блестящего двора Европы, были обещаны безопасность и комфорт. Цель Кольбера – сделать Францию ведущей научной державой – была реализована, хотя некоторые из его приглашений были с благодарностью отклонены. Христиан Гюйгенс присоединился к академии в 1666 г. и до 1681 г., когда он вернулся в Голландию, получал пенсион 6000 ливров в год. Датский астроном Оле Рёмер также принял предложение. За этими знаменитостями последовали Марен де ла Шамбр, ставший личным врачом Людовика XIV; химики Самюэль Дюкло и Клод Бурделен; анатомы Жан Пеке и Луи Гэйан; ботаник Никола Маршан.

Несмотря на широкий спектр деятельности академии, основной целью ее основания, по словам его величества, было исправление и улучшение сухопутных и мореходных карт. Решение главных проблем хронологии, географии и навигации, практическое значение которых невозможно было оспорить, зависело от дальнейших астрономических исследований и их практического применения. С этой целью в январе 1667 г. были начаты новые астрономические исследования и дискуссии. В доме возле монастыря кордельеров (францисканцев) временно поселились аббат Жан Пикар, Адриан Озу, Жак Бюо и Христиан Гюйгенс; примыкавший к дому сад они использовали для астрономических наблюдений. Там ученые установили большой квадрант, гигантский секстант и сильно усовершенствованную версию солнечных часов; они провели по саду меридиональную линию. Иногда наблюдения проводились также в садах Лувра. В целом возможностей для астрономических наблюдений было недостаточно, и академики активно ворчали и жаловались.

Еще в 1665 г., перед основанием академии, Озу написал Кольберу страстный меморандум, в котором просил у министра обсерваторию и напоминал, что без нее невозможен прогресс астрономии во Франции. Когда в 1667 г. Кольбер наконец принял решение, а король согласился выделить деньги, события стали развиваться стремительно. Для обсерватории было выбрано место в Фобур-Сен-Жак, далеко за городом, вдали от парижских огней и отвлекающего шума. Кольбер решил, что Парижская обсерватория должна превзойти по красоте и удобству все, что было к тому моменту построено, – даже обсерватории Дании, Англии и Китая; она должна была отразить могущество короля, который все любил делать с размахом. Он пригласил Клода Перро, который разработал проект Лувра со спальнями на 6000 гостей, и рассказал ему, чего хочет он сам и его академия. Здание должно быть просторным; там должно быть достаточно места для лабораторий и жилых помещений для астрономов и их семей.

21 июня 1667 г., в день летнего солнцестояния, члены академии собрались в Фобур-Сен-Жак и с большим торжеством и помпой провели наблюдения с целью «определения» новой обсерватории и проведения через ее центр линии меридиана – линии, которая должна была стать официальным меридианом Парижа. По бокам южного фасада здания обсерватории были выстроены две восьмиугольные башни, причем восемь азимутов были тщательно рассчитаны таким образом, чтобы башни имели не только архитектурное, но и астрономическое значение. Затем, не дожидаясь новых квартир, проживающие при обсерватории члены академии вернулись к работе и атаковали множество нерешенных проблем физики и естественной истории, равно как астрономии и математики. Они сами придумали и изготовили большую часть оборудования для новой обсерватории. Они внесли серьезные усовершенствования в телескоп как астрономический прибор; разрешили механические и физические проблемы, связанные с маятником и его поведением под действием гравитации, чем помогли Гюйгенсу выловить последних «тараканов» в его конструкции маятникового хронометра. Они активно изучали Землю, ее размеры, форму и место во Вселенной; исследовали природу и поведение Луны и других небесных тел; работали над введением единого для всех стран нулевого меридиана – Парижского, проходящего через центр их обсерватории. Они работали над проблемой установления линейной величины градуса долготы, который стал бы универсальной общепринятой константой. При этом Королевская академия наук имела в своем распоряжении немалые материальные ресурсы французского двора и пользовалась личным покровительством Людовика XIV.

История географических карт

Гюйгенс – разносторонний и изобретательный ученый – соорудил, а в 1657 г. довел до совершенства первые надежные маятниковые часы; тем самым он произвел революцию в астрономии и впервые сделал возможным определение долготы. Устройства, показанные на рисунке, и сегодня знакомы каждому часовщику


История географических карт

Зенитный сектор Пикара, используемый для измерения малых углов.


История географических карт

Геодезический квадрант, разработанный Жаном Пикаром, вместо обычной алидады с отверстиями был оборудован телескопическим прицелом


Первым на повестке дня Королевской академии стоял точный метод определения долготы; было очевидно, что, пока такого метода нет, морские и сухопутные карты невозможно серьезно улучшить. Подобно Испании и Нидерландам, Франция тоже была готова вознаградить человека, который сумеет решить эту проблему. В 1667 г. неназванный немецкий изобретатель обратился к Людовику XIV с письмом, в котором утверждалось, что ему удалось решить задачу определения долготы на море. Король без промедления – невиданное дело – выдал ему патент на изобретение и выплатил 60 000 ливров наличными. Мало того, его величество принял на себя обязательство выплачивать изобретателю 8000 ливров в год (Гюйгенс получал 6000!) пожизненно и платить по четыре су с каждой тонны груза, перевезенного на судне, где будет использоваться новый прибор; он оставил за собой лишь право прекратить выплаты по достижении суммы в 100 000 ливров. Все эти блага его величество готов был даровать, но при одном условии: изобретатель должен продемонстрировать свое изобретение в присутствии Кольбера, Абрахама Дюкена, главнокомандующего военно-морскими силами его величества и господ Гюйгенса, Каркави, Роберваля, Пикара и Озу из Королевской академии наук.

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.

Когда Кассини занял свое место среди ученых Королевской академии, наблюдения были в самом разгаре. Ученые тогда были не только физиками и математиками, но и искусными механиками. Гюйгенс и Озу отшлифовали новые линзы и зеркала и построили для обсерватории значительно усовершенствованные телескопы. При помощи этих новых инструментов Гюйгенс уже сделал несколько феноменальных открытий. Он сумел измерить период вращения Сатурна, обнаружил вокруг него кольца и первый из спутников. Озу изготовил некоторые другие инструменты и применил в них усовершенствованный филярный микрометр – измерительное устройство, изобретенное Гаскойном около 1639 г. и с тех пор почти забытое. После прибытия Кассини были заказаны новые инструменты, включая наилучшие в Европе телескопы, которые изготавливал Кампани в Италии.

Одним из первых важных шагов для исправления и уточнения морских и сухопутных карт должно было стать новое измерение окружности Земли и установление новой линейной величины углового градуса. Размер Земли все еще оставался достаточно неопределенным, и астрономам не хотелось строить дальнейшие исследования на неопределенной фундаментальной величине, неточность которой способна была перечеркнуть все их усилия. Изучив труды Гиппарха, Посидония, Птолемея и более поздних авторитетных ученых, таких как Снеллиус, и методы, которыми они пользовались, академия разработала детальный план измерения Земли. В 1669 г. Жану Пикару было поручено привести этот план в исполнение.

Измерение Земли по экватору с востока на запад даже не рассматривалось – для этого не было известно никакого удовлетворительного метода. Поэтому был выбран метод Эратосфена, но с несколькими важными модификациями и с использованием оборудования, о котором древние могли только мечтать. Пикар должен был методом триангуляции провести линию примерно в направлении север—юг между двумя пунктами; затем ему следовало измерить дугу между двумя этими пунктами (то есть разницу по широте) при помощи астрономических наблюдений. Рассмотрев окрестности Парижа, Пикар решил, что линию можно провести почти точно на север до границы с Пикардией; при этом на пути не будет серьезных препятствий вроде густых лесов или высоких холмов.

В качестве первой точки Пикар выбрал «Павильон» в Мальвуазине под Парижем, а в качестве второй – часовую башню в Сурдоне возле Амьена, на расстоянии примерно тридцати двух французских лиг. Для измерения расстояния между двумя точками на местности было построено тринадцать огромных треугольников; при съемке Пикар пользовался усиленным металлическим квадрантом с тридцативосьмидюймовым радиусом, закрепленным на тяжелой раме. Обычные алидады с маленькими отверстиями он заменил на две зрительные трубы с нитяными прицелами – несколько улучшенный вариант прибора, которым пользовался в Дании Тихо Браге. Лимб квадранта был разделен на минуты и секунды. Для измерения высоты звезд вблизи зенита, где углы достаточно острые, Пикар использовал высокий зенитный сектор, изготовленный из меди и железа. Его измерительный диапазон составлял всего около 18 градусов. К одному из радиусов сектора была прикреплена зрительная труба длиной 10 футов. Кроме того, в его снаряжение входили двое маятниковых часов, причем одни из них были отрегулированы так, что отбивали секунды, а вторые – полусекунды. Для общих наблюдений и наблюдений спутников Юпитера Пикар возил с собой три телескопа: малый, около 5 футов длиной, и два больших, 14 и 18 футов. Своим снаряжением Пикар был доволен. Он говорил, что его специально оборудованный квадрант настолько точен, что за два года, которые потребовались для измерения дуги земного меридиана, при пробном измерении окружности горизонта ни разу не было получено ошибки больше одной минуты, а во многих случаях прибор показал абсолютно точный результат. Что касается его маятниковых часов, то Пикар с удовольствием указывал, что они «отмечают секунды точнее, чем большинство часов отмечает получасовые интервалы».

Когда результаты Пикара были занесены в итоговую таблицу, выяснилось, что расстояние между двумя пунктами составляет 68 430 туазов и 3 французских фута. Затем была измерена разница широт между этими двумя пунктами – не при помощи измерения высоты Солнца, а через измерение угла между зенитом и звездой на «наколеннике» Кассиопеи, сначала в Мальвуазине, затем в Сурдоне. Разница составила 1 градус 11 минут 57 секунд. Из этих данных была рассчитана длина одного градуса долготы, которая составила 57 064 туаза 3 французских фута. Однако после проведения аналогичных измерений по второй линии, проложенной примерно в том же направлении, что и первая, эту величину скорректировали до 57 060 туазов, и было объявлено, что диаметр Земли составляет 6 538 594 туаза. Все дальнейшие измерения долгот, проведенные Королевской академией, базировались именно на этой величине. В милях это составляет около 7801 мили – замечательно близкий к истинному значению результат.

В 1676 г., после того как астрономы проверили и расширили «Эфемериды» Кассини 1668 г., он предложил употребить эти исправленные данные для определения долготы и использовать Юпитер в качестве небесных часов. Коллеги одобрили это предложение; были начаты экспериментальные наблюдения по разработанной в обсерватории методике; небесполезным оказался и опыт, полученный во время недавнего путешествия в Кайенну для наблюдения планеты Марс. В начале этого проекта ученые были полны оптимизма, один из них даже написал в приступе редкого энтузиазма: «Если это не есть истинное решение проблемы долготы, то, по крайней мере, очень хорошее к нему приближение». Кассини к тому времени благодаря своей неуемной энергии, мастерству и терпению стал лидером среди работавших в обсерватории ученых, хотя и не имел титула директора. Он вел обширную переписку с астрономами других стран, особенно Италии, где делали лучшие астрономические инструменты и где хорошо знали его самого и его работу. Зарубежные астрономы с энтузиазмом встретили известие о новом проекте Парижской обсерватории. Новые данные буквально хлынули потоком; они поступали быстрее, чем их успевали упорядочивать и обрабатывать. При помощи телескопов и спутников Юпитера удалось впервые определить координаты сотен крупных и мелких городов по отношению к нулевому меридиану и друг к другу. Казалось, что всю стандартную карту Европы придется вычерчивать заново.

Информация поступала настолько быстро, что у Кассини появилась идея составить крупномасштабную карту мира (планисферу) и наносить на нее всю уточненную географическую информацию по мере ее поступления из разных уголков мира – особенно это касалось долгот, которые прежде были очень неточны или просто неизвестны. Для этой цели был выбран третий этаж западной башни обсерватории. Места там было достаточно, а восьмиугольные стены при закладке башни были сориентированы по сторонам света при помощи компаса и квадранта. Планисферу в азимутальной проекции с Северным полюсом в центре выполнили под бдительным оком Кассини чернилами на полу башни Седило и Шазель. На круглой карте диаметром 24 фута меридианы радиально расходились из центра к краям, подобно спицам в колесе, с интервалом в 10 градусов. Начальный меридиан (проходящий через остров Ферро) был проведен из центра под углом «посередине между двумя южными окнами башни» до точки, где он пересекал земной экватор. Карту проградуировали от 0 до 360 градусов по кругу против часовой стрелки. Параллели провели концентрическими окружностями через каждые 10 градусов, начиная от экватора в обе стороны. Для удобства и быстрого нахождения точки по координатам к столбику в центре был прикреплен шнур с маленьким бегунком; шнур следовало повернуть на нужный меридиан и поставить бегунок на нужную широту, – и любую точку на карте можно было отыскать почти мгновенно. Очертания земель на этой огромной планисфере, разумеется, были сильно искажены, но это не имело значения. Академию интересовало точное положение по широте и долготе важных точек на поверхности Земли, мест, которые в будущем можно будет использовать в качестве базы для дальнейшей съемки. По этой причине важнее было отметить на карте несколько точек, стратегически расположенных в разных частях света, чем нанести на нее множество незначительных – с научной точки зрения – пунктов. По той же причине большинство городов и городков, которые могли похвастать астрономической обсерваторией, хотя бы небольшой, на этой карте присутствовали.

Все, кто видел планисферу, отзывались о ней восторженно. Даже король пришел посмотреть на нее в сопровождении Кольбера и всего двора. Его величество милостиво позволил Кассини, Пикару и де ла Гиру продемонстрировать ему различные астрономические инструменты, которыми пользовались члены академии для изучения неба и определения долготы на расстоянии. Они показали ему свою планисферу и объяснили, каким образом положение на ней различных мест можно было установить на основании данных, присылаемых издалека. Этого оказалось достаточно, чтобы произвести сильное впечатление даже на Людовика.

Сложно судить, как отразился королевский визит на дальнейших событиях, но уже в следующем году начались активные геодезические работы. Обсерватория высылала множество топографических экспедиций, и сами астрономы начали выезжать все дальше «в поле». Жан Рише возглавил экспедицию в Кайенну, а Жан Матье де Шазель отправился в Египет. Миссионеры-иезуиты проводили наблюдения на Мадагаскаре и в Сиаме. Эдмунд Галлей, внимательно следивший за всем, что происходило во Франции, провел серию наблюдений на мысе Доброй Надежды. Тевено, историк и исследователь, передал информацию о нескольких лунных затмениях, которые он наблюдал в Гоа. Примерно в это же время Луи-Абель Фонтеней, иезуит и профессор математики в коллеже Людовика Великого, готовился к отъезду в Китай. Услышав о работе, которую вели Кассини и его коллеги, Фонтеней сам предложил свои услуги. Он готов был проводить столько наблюдений, сколько сможет без ущерба для своих миссионерских обязанностей. Кассини обучил его всему, что было необходимо, чтобы он мог внести свой вклад в копилку знаний о долготах Востока. Европейские ученые теперь убедились в надежности метода, разработанного Королевской академией, и многие иностранцы изъявили готовность поделиться своими данными. Тем временем Кольбер выделил еще денег, а Кассини послал в поле еще людей.

Одной из самых долгих и сложных стала экспедиция господ Варэна и де Ге, двух инженеров-гидрографов его величества, на остров Горе и в Вест-Индию. Эта экспедиция была одновременно одной из самых важных, так как предполагала определение долгот в Западном полушарии, включая и Атлантический океан – тот промежуток, где были сделаны самые вопиющие ошибки в определении долготы. Первоначальный план Кассини, одобренный королем, предусматривал отправку экспедиции с острова Ферро на крайнем юго-западе Канарских островов. Меридиан этого острова картографы часто использовали в качестве нулевого. Но поскольку с транспортом для экспедиции возникли некоторые сложности, решено было отправиться с Горе, маленького островка возле Кабо-Верде, мыса на западном побережье Африки, где недавно Королевская компания Африки основала французскую колонию[31].

Перед отъездом Варэн и де Ге значительное время провели в обсерватории, где Кассини тщательно обучал их и где можно было проводить тренировочные наблюдения для отработки техники. В конце 1681 г. исследователи получили последние наставления и выехали в Руан. В их научное снаряжение входили квадрант размером два с половиной фута, маятниковые часы и девятнадцатифутовый телескоп. Из более мелких приборов имелись термометр, барометр и компас. Из Руана экспедиция двинулась в Дьеп, где ее больше чем на месяц задержала штормовая погода и противные ветры. Поскольку приходилось ждать, исследователи провели серию наблюдений по определению широты и долготы города. Наконец, в марте 1682 г. они прибыли на Горе, где к экспедиции присоединился месье де Гло – молодой человек, учившийся у Кассини и им рекомендованный. Де Гло привез с собой шестифутовый секстант, восемнадцатифутовый телескоп, небольшой зенитный сектор, астрономическое кольцо и еще одни маятниковые часы. Хотя главной целью экспедиции было определение долгот путем наблюдения затмений спутников Юпитера, ученым предписывалось в каждом пункте путешествия, и особенно во время океанского перехода, определять девиацию компаса и при каждой возможности снимать показания термометра и барометра. Из Горе экспедиция отправилась дальше через Гваделупу и Мартинику, и в течение следующего года провела множество наблюдений. Трое ученых вернулись в Париж в марте 1683 г.

Кассини составил для этой экспедиции письменную инструкцию. Этот документ дает ясную картину лучших исследовательских методов XVII в. и в то же время объясняет, каким образом наблюдение затмений спутников Юпитера помогало определять долготу на Земле. Цель была достаточно проста: найти разницу по среднему или местному времени между нулевым меридианом, например меридианом Ферро или Парижа, и заданным пунктом, например Гваделупой. Разница по времени эквивалентна разнице по долготе. Экспедиция везла с собой двое маятниковых часов, которые перед отъездом были тщательнейшим образом отрегулированы и настроены в обсерватории. Маятник одних часов был отрегулирован так, чтобы точно отслеживать среднее время, то есть 24 часа в сутки. Вторые часы были настроены так, чтобы отслеживать сидерическое или звездное время (23 часа 56 минут 4 секунды)[32]. Еще до экспедиции скорость хода обоих хронометров тщательно табулировали на протяжении длительного периода времени, чтобы наблюдатели могли заранее знать, чего ожидать, если температура, скажем, за 24 часа поднимется или опустится на 10 градусов. В этом случае ход следовало подрегулировать, чуть приподняв или опустив навеску на маятнике. После необходимой настройки положение навески на маятнике отмечали, а сами часы разбирали для перевозки.

Прибыв на место, где предполагалось проводить наблюдения, астрономы выбирали удобное открытое место и устанавливали инструменты. Они ставили навески маятников на отмеченные места и запускали часы, установив их на подходящее время суток. На следующем этапе следовало провести в месте наблюдений линию меридиана точно в направлении север—юг. Это обязательно делали несколькими способами, причем каждый метод позволял проверить точность остальных. Первый метод заключался в том, чтобы сделать серию равновысотных наблюдений Солнца. Этот процесс позволял заодно проверить точность установки часов среднего времени. Для этого высоту Солнца измеряли при помощи квадранта или секстанта примерно за три (или четыре) часа до видимого полудня. В то мгновение, когда с прибора считывали значение высоты, в журнал наблюдений записывали время наблюдения с точностью до часов, минут и секунд. Во второй половине дня проводили второе наблюдение – в тот момент, когда Солнце опускалось до точно такой же высоты, на какой оно находилось во время первого наблюдения. Опять в момент совпадения высоты засекали точное время. Разницу по времени между двумя наблюдениями делили пополам и добавляли ко времени утреннего наблюдения – получали час, минуту и секунду видимого полудня. Такую пару наблюдений проводили два дня подряд; разницу в минутах и секундах, полученную при наблюдениях в разные дни (а она всегда разная из-за склонения Солнца), делили пополам и добавляли к результату первого дня; получали интервал, который часы отмеряют за двадцать четыре часа. Другими словами, среднее время. При каждом наблюдении проводили очень простую проверку наступления видимого полудня, когда Солнце достигает меридиана, – опускали с закрепленного квадранта отвес и отмечали его тень на Земле. Наблюдения проводились ежедневно, так что наблюдатели всегда знали местное время.

Вторые маятниковые часы настроить было гораздо проще. Все, что нужно было сделать, – это установить телескоп в плоскости меридиана, навести его на любую неподвижную звезду и точно засечь два последовательных прохождения звездой меридиана. Если маятник удалось настроить так, чтобы разница во времени между двумя последовательными прохождениями составляла 23 часа 56 минут 4 секунды, дело сделано. Широту места наблюдений определить тоже не составляло труда. При помощи квадранта и угла измеряли высоту Солнца в момент видимого полудня, справлялись по таблицам солнечного склонения и получали широту. Проверить полученный результат можно было ночью; для этого нужно было только измерить высоту Полярной звезды.

После установления линии меридиана и настройки часов среднего времени необходимо было пронаблюдать и засечь время затмений спутников Юпитера; затмения по меньшей мере двух из них происходят раз в два дня. Как указывал Кассини, это не всегда было просто сделать, так как не все затмения видны из любой точки, а плохая погода часто не дает проводить наблюдения. Тогдашние наблюдения требовали большой точности в работе. Проводить наблюдения Юпитера, по мнению Кассини, лучше всего в момент погружения или выхода первого спутника. Следует отмечать время шести фаз затмения: время погружения спутника 1) когда он находится от лимба Юпитера на расстоянии равном его собственному диаметру; 2) когда спутник едва касается Юпитера; 3) когда он впервые полностью скрывается за диском планеты; во время выхода спутника из тени – 4) момент, когда спутник только появляется; 5) когда он отделяется от диска планеты; 6) когда спутник отодвигается от Юпитера на расстояние равное его собственному диаметру. Чтобы наблюдать и хронометрировать эти фазы, требовалось два человека: один должен был наблюдать, другой – записывать результаты в часах, минутах и секундах. Если наблюдатель вынужден был работать один, Кассини рекомендовал проводить наблюдения методом «глаза и уха», который и до сих пор может служить отличной тренировкой для наблюдателя. В момент начала затмения наблюдатель начинает громко считать «двадцать один, двадцать два, двадцать три…» и считает не останавливаясь, пока не доберется до часов и не отметит время. Затем ему следует вычесть отсчитанные секунды из показаний часов и получить время наблюдения.

Кассини предупреждал, что выход спутника из-за Юпитера всегда требует весьма тщательных наблюдений, так как вы, пока ждете выхода, не видите ничего. В то мгновение, когда вы заметите слабый свет в том районе, где должен появиться спутник, вы начинаете считать, не отходя от телескопа, и считаете до тех пор, пока не убедитесь наверняка, что спутник выходит. Возможно, у вас будет несколько ложных стартов, прежде чем удастся на самом деле засечь момент выхода спутника. По мнению Кассини, еще одно интересное наблюдение – соединение двух спутников на встречных курсах. Считалось, что соединение наступает в тот момент, когда центры двух спутников находятся точно на перпендикулярной линии. Для всех важных наблюдений, требующих большой точности, Кассини рекомендовал проводить накануне генеральную репетицию в тот же час, чтобы, если инструменты не в порядке или объект наблюдений находится в неудобном положении, можно было заранее все настроить.

История географических карт

Юпитер и шесть положений его первого спутника. Астрономы XVII в. использовали его для определения разности долгот между двумя точками


В дополнение к наблюдениям по определению долготы все экспедиции Парижской обсерватории должны были отмечать любые изменения в работе маятниковых часов. При этом имелись в виду не обычные вариации, вызываемые изменениями температуры. Такие вариации можно было предсказать заранее, если провести испытания металлических стержней маятников и определить коэффициент их расширения при различных температурах. Экспедиции же должны были искать вариации хода часов, связанные с гравитационными факторами. Тому были две причины – практическая и теоретическая. Маятник был чрезвычайно важным устройством, так как определял ход самых точных часов того времени. И вообще, вопрос гравитации, главными исследователями и толкователями которого были Христиан Гюйгенс, Исаак Ньютон и Роберт Гук, вызывал в научном мире большое волнение. Идея использовать для изучения гравитации маятник принадлежала Гуку. Серия полевых экспериментов вполне могла подтвердить или опровергнуть теории Ньютона и Гюйгенса. Никто, однако, не догадывался, что результатом этих полевых экспериментов станет открытие того факта, что Земля – не идеальный шар, а сплющенный сфероид, то есть шар, сплющенный у полюсов.

Как влияет на колебания маятника при постоянной температуре изменение широты места наблюдений – если, конечно, влияет? Многие ученые считали, что никак, и эксперименты, казалось, это подтверждали. Члены академии доставили хронометры в Копенгаген и Гаагу, чтобы испытать их на разных широтах; в Лондоне тоже была проведена серия экспериментов. Все результаты оказались отрицательными: маятник определенной длины (39,1 дюйма) везде отбивал секунды, то есть делал 3600 колебаний в час. Было, однако, одно исключение. В 1672 г. под руководством Жана Рише состоялась экспедиция в Кайенну (4°56'05" с. ш.) для наблюдения противостояния Марса. В целом экспедиция была успешной, но Рише все время мучился с хронометром. Хотя длина маятника была тщательно отрегулирована в обсерватории перед отплытием, Рише обнаружил, что в Кайенне его часы стабильно отставали примерно на две с половиной секунды в сутки; чтобы заставить часы идти точно по среднему времени, ему пришлось укоротить маятник (поднять навеску) больше чем на «линию» (это примерно У12 дюйма). Это очень обеспокоило Кассини, который сам был очень педантичным наблюдателем. «Есть подозрение, – писал он, – что это стало результатом какой-то ошибки в наблюдениях». Если бы он не был джентльменом, он сказал бы, что Рише был откровенно небрежен.

В следующем, 1673 г. Гюйгенс опубликовал свою классическую работу по колебаниям маятника, в которой впервые изложил разумную теорию центробежной силы – принципа, который Ньютон позже использовал в своем теоретическом исследовании Земли. Первая возможность убедиться в том, что Рише при наблюдении за поведением хронометра действительно проявил небрежность, появилась у Варэна и де Ге; они отплыли на Мартинику (14°48' с. ш.) и Гваделупу (между 15°47' и 16°30' с. ш.). Кассини предупредил ученых, что им следует с величайшей тщательностью проверять хронометры; они так и сделали. Но, к несчастью, их хронометры тоже вели себя не лучшим образом, и им тоже пришлось укорачивать маятники, чтобы заставить часы показывать среднее время. Кассини все еще сомневался, Исаак Ньютон – нет. В третьей книге своих «Начал натуральной философии» он сделал вывод, что такое изменение поведения маятника вблизи экватора может быть вызвано либо уменьшением гравитации из-за вздутия шара Земли по экватору, либо сильным противодействующим эффектом центробежной силы в этом районе.

Открытия, сделанные учеными Королевской академии наук, задали в научном мире высокий темп исследований и указали путь ко многим другим открытиям. Было доказано, что метод определения долготы при помощи затмений спутников Юпитера надежен и точен; тем не менее другие страны не готовы были принять его без борьбы[33]. В конце концов таблицы спутников Юпитера были включены в английский «Морской альманах» и оставались в нем много лет наряду с таблицами лунных расстояний и другими звездными данными, имеющими отношение к различным методам определения долготы. Однако все сходились во мнении, что Юпитер невозможно использовать для определения долготы в море, несмотря на Галилеевы заверения в обратном. Не только сам великий итальянец, но и многие другие изобретатели выдвигали остроумные и совершенно нереальные проекты устройств, которые должны были обеспечить устойчивость и неподвижность какой-то платформы на борту корабля, с которой можно было бы проводить астрономические наблюдения. Однако факт оставался фактом: море слишком бурно и непредсказуемо для астрономов и их хрупких приборов.

Англия официально вступила в гонку «за долготу» в тот момент, когда Карл II приказал построить в Гринвич-парке на Эссексской равнине возле Темзы Королевскую обсерваторию для развития навигации и навигационной астрономии. Первое время дела шли не слишком быстро, но все же шли. Король был настроен решительно. Он хотел обеспечить своих моряков точными таблицами небесных тел и потому королевским указом от 4 марта 1675 г. назначил Джона Флемстида «астрономическим наблюдателем» с «соблазнительным» жалованьем в 100 фунтов стерлингов в год, из которых 10 фунтов уходило на налоги. Флемстид должен был пользоваться собственными инструментами, а чтобы не загордился, ему было дополнительно приказано наставлять в астрономии двух юношей из училища при Больнице Христа. Черная нужда заставила его взять и несколько частных учеников. Флемстид мучился плохим здоровьем и нервами, что обычно для государственных служащих, но зато он всегда мог опереться на Ньютона, Галлея, Гука и ученых Королевской академии, с которыми состоял в переписке[34]. Перфекционист до мозга костей, Флемстид не хотел публиковать свои результаты до тех пор, пока не убедится полностью в их точности. Он считал, что подобное научное прегрешение нельзя оправдать ничем. Тем самым он обрекал себя на постоянные недоразумения и несчастья.

Флемстиду приходилось выдерживать постоянное давление. Казалось, всем вокруг требовались какие-то данные, и всегда срочно. Ньютону для доработки лунной теории нужна была полная информация о положении Луны. Сообщество британских ученых отказалось от французского метода определения долготы и от всех остальных методов, требовавших проводить в море продолжительные астрономические наблюдения. Британцы подошли к проблеме с другой стороны и затребовали у Флемстида полные таблицы лунных расстояний и полный каталог положений звезд. Флемстид выполнил поручение – в течение пятнадцати лет (1689–1704) он тратил большую часть своего времени на неблагодарное занятие – составление первого Гринвичского звездного каталога и лунных таблиц. Все это время он очень неохотно и малыми дозами выдавал нетерпеливым заказчикам данные, которые считал если и не неточными, то, во всяком случае, неполными.

Самые громкие требования информации раздавались из адмиралтейства и с флота. В 1689 г. разразилась война с Францией. В 1690 г. (30 июня) английский флот потерпел поражение от французов в битве при Бичи-Хед. Лорд Торрингтон, английский адмирал, предстал перед военным судом и был оправдан; тем не менее от службы его отстранили. В 1691 г. в Плимуте из-за ошибки штурманов – они приняли мыс Дедман за Берри-Хед – было потеряно несколько военных судов. В 1707 г. сэр Клаудсли Шовел, возвращаясь с флотом от Гибралтара, попал в полосу дурной погоды. После двенадцати суток борьбы с ветром под обложенным тяжелыми тучами небом никто из моряков уже не представлял себе, где находится. Адмирал поинтересовался мнением навигаторов, и все они, за единственным исключением, сошлись на том, что флот находится далеко к западу от острова Уэссан, напротив полуострова Бретань. Флот остался на прежнем курсе, но в ту же ночь в сильном тумане налетел на острова Силли, расположенные возле юго-западного побережья Британии. Погибли четыре корабля и две тысячи человек, включая самого адмирала. Еще долго после этого ходила легенда, что один моряк на флагманском корабле определил по каким-то своим приметам, что флот находится вблизи опасных берегов. Он был настолько опрометчив, что сообщил об этом офицерам, которые тут же приговорили повесить его на рее за мятеж. Да, способ определения долготы необходимо было найти!

Англия никогда не испытывала недостатка в изобретательных людях, и к проблеме определения долготы в море обратилось множество плодовитых умов. В 1687 г. неизвестный изобретатель выдвинул два предложения; сказать, что они были новыми, означало бы поскромничать. Он открыл, что стакан, наполненный до краев водой, переполняется в моменты новолуния и полнолуния, так что по крайней мере дважды в месяц долготу можно определить с точностью. Второй метод, по мнению самого изобретателя, намного превосходил первый и предполагал использование популярного патентованного средства, составленного сэром Кенельмом Дигби и называемого порошок симпатии. Это чудодейственное средство излечивало любые открытые раны, но, в отличие от средств обычной несовершенной медицины, порошок симпатии следовало применить не к ране, а к оружию, которым она нанесена. Дигби любил рассказывать, как заставил одного из своих пациентов «симпатически» подпрыгнуть; для этого достаточно было опустить повязку с его раны в воду с небольшим количеством целительного порошка. Изобретатель, предполагавший использовать целительные свойства чудесного порошка в целях навигации, предлагал снабжать каждое судно перед выходом из гавани раненой собакой. Остальное сделает надежный наблюдатель на берегу при помощи стандартных часов и повязки с собачьей раны. Точно раз в час он будет опускать повязку в раствор порошка симпатии, и собака на борту прогавкает точное время.

Еще одно серьезное предложение поступило в 1714 г. от священника Уильяма Уистона и математика Хамфри Диттона. Эти двое предлагали расставить вдоль главных судоходных трасс через равные интервалы плавучие маяки. Эти маяки через равные промежутки времени должны были выстреливать осветительные снаряды, настроенные взорваться на высоте 6440 футов. Морские капитаны смогут легко определить расстояние до ближайшего маяка просто по разнице во времени между вспышкой и звуком выстрела. Эта система, указывали авторы, особенно подходит для Северной Атлантики, где глубина не превышает 300 морских саженей! По очевидным причинам предложение Уистона и Диттона не было принято, но оно дало толчок некоторым событиям. Их план был опубликован; шумиха, которую он наделал в различных периодических изданиях, привела в конечном счете к тому, что в парламент 25 марта 1714 г. поступила петиция от «нескольких капитанов судов ее величества, лондонских купцов и капитанов торговых судов». В петиции говорилось об огромной необходимости определения долготы и содержалась мольба о том, чтобы за реальный метод такого определения была публично объявлена награда. Не только сама петиция, но и метод Уистона и Диттона были представлены в комитет, а тот, в свою очередь, обратился за консультацией к видным ученым, включая Ньютона и Галлея.

В том же году Ньютон подготовил обзор, который и зачитал перед комитетом. В нем говорилось: «Для определения долготы в море существовало несколько проектов, верных в теории, но сложных в реализации». Ньютон отрицательно отозвался об использовании затмений спутников Юпитера, а о схеме Уистона и Диттона сказал, что это скорее метод «хранить и передавать долготу, чем находить ее в случае, если она утеряна». Среди методов, сложных на практике, продолжал он, «один состоит в том, чтобы хранить точное время при помощи часов: но по причинам движения судна, изменения жары и холода, влаги и сухости и разнице гравитации на разных широтах таких часов до сих пор не существует». Проблема наконец определилась: такие часы еще не были изобретены.

Сама идея перевозки работающего хронометра для определения долготы в плавании была не нова, но и бесплодные попытки реализовать ее тоже продолжались уже много лет. Древним такая идея могла показаться всего лишь волшебной сказкой. Когда в 1530 г. ее выдвинул Гемма Фризий, механические часы уже существовали, но они были изобретены совсем недавно и представляли собой довольно грубые приспособления; реализовать с их помощью эту идею представлялось маловероятным, если вообще возможным. Идея возить с собой «некие точные часы, годные для путешествия, которые следует выверить с помощью астролябии…» еще раз прозвучала у Бландевиля в 1622 г., но в то время по-прежнему не существовало «верных» часов, достаточно точных для определения долготы. Если ответом на вопрос долготы суждено стать хронометру, то его точность должна быть очень высока. По оценке Пикара, градус долготы соответствовал на экваторе примерно 68 милям, или четырем минутам по часам. Ошибка часов в одну минуту давала смещение в 17 миль – прочь от опасности или навстречу ей. Если после шестинедельного плавания навигатор захотел бы определить свое положение с точностью до полуградуса (34 миль), то его часы не должны спешить или отставать больше чем на две минуты за сорок два дня, или на три секунды в сутки.

Вооружившись этими расчетами, которые говорили о невозможности реализации метода, и докладом комитета, парламент принял билль (1714) «для обеспечения публичного вознаграждения тому человеку или людям, кто откроет долготу». Вознаграждение превосходило все, что было обещано ранее. Было объявлено, что за любое практическое изобретение будет выплачена следующая сумма:


10 000 фунтов стерлингов за любое устройство, которое будет определять долготу в пределах одного градуса.

15 000 фунтов стерлингов за любое устройство, которое будет определять долготу в пределах сорока угловых минут.

20 000 фунтов стерлингов за любое устройство, которое будет определять долготу в пределах тридцати угловых минут (две минуты времени, или 34 мили).


Как будто понимая абсурдность своих условий, парламент постановил создать постоянный орган – Комиссию по долготе – и дал ему право выплатить половину любой из вышеперечисленных сумм, как только большинство его членов согласятся с тем, что предложенный метод практичен и полезен и что он обеспечит кораблям безопасность на расстоянии 80 миль от опасности – а именно от земли. Вторая половина вознаграждения будет выплачена после того, как судно, оборудованное этим устройством, пройдет из Британии до какого-нибудь порта в Вест-Индии и ни разу не ошибется при этом в определении долготы больше чем на указанные величины. Более того, комиссии было дано право выплатить меньшее вознаграждение за менее точный метод, если его можно будет реально использовать, и израсходовать сумму, не превышающую 2000 фунтов стерлингов, на любые эксперименты, которые могут привести к полезному изобретению.

Этот соблазнительный приз оставался нетронутым в течение пятидесяти лет, служа мишенью английским юмористам и сатирикам. Журналы и газеты использовали его как жупел. Комиссия по долготе, однако, не видела в этих шутках ничего смешного. Каждый день ее осаждали глупцы и шарлатаны, изобретатели вечного двигателя и люди способные найти квадратуру круга и провести трисекцию угла. Для общения с постоянным потоком подобных претендентов комиссия держала секретаря, который давал стереотипные ответы на стереотипные предложения. Члены комиссии встречались три раза в год в адмиралтействе, чтобы выполнить свой служебный долг перед короной. Они серьезно относились к своим обязанностям и часто приглашали консультантов, которые помогли бы им оценить очередное многообещающее предложение. Они щедро раздавали гранты нуждающимся авторам перспективных проектов, но нужен им был только результат. Ни комиссия, ни кто-либо другой не знали, что же, собственно, они ищут, но всем было известно, что над проблемой долготы безуспешно ломали голову лучшие умы Европы, включая Ньютона, Галлея, Гюйгенса, фон Лейбница и всех остальных. В конце концов проблема получила решение в виде тикающей машинки в ящичке – изобретения необразованного йоркширского плотника по имени Джон Гаррисон (Харрисон). Это устройство – морской хронометр.

Первые механические часы делились на два класса: стационарные хронометры, приводимые в движение падающим грузом, и портативные хронометры, такие как настольные и грубые наручные часы, приводимые в движение цилиндрической пружиной. Гемма Фризий предлагал использовать последние в море, но с оговорками. Зная ненадежный нрав пружинных хронометров, он признавал, что для проверки и исправления ошибок пружинного механизма придется возить с собой еще и песочные и водяные часы. В Испании в период правления Филиппа II были сконструированы пружинные часы, которые проходили в сутки ровно двадцать четыре часа; было изобретено и множество других разновидностей. По словам Алонсо де Санта-Круса, существовали «часы с колесами, цепями и стальными грузами; часы с цепями из кетгута и стали; часы, которые использовали песок, подобно песочным часам; другие с водой вместо песка, изготавливались самых разных видов; еще другие с вазами или большими стеклянными сосудами, наполненными ртутью; и наконец, последние, самые оригинальные из всех, приводимые в движение силой ветра, который сдвигает груз и посредством его цепь часов, или которые движутся посредством пламени фитиля, пропитанного маслом; и все они отрегулированы так, чтобы отмерять точно двадцать четыре часа.

Роберт Гук заинтересовался конструированием портативного хронометра для использования в море примерно в то же время, когда Гюйгенс дорабатывал свои маятниковые часы. Гук, один из самых разносторонних ученых и изобретателей всех времен, был одним из тех редких гениев механики, которые столь же искусно работали пером. Изучив недостатки существующих хронометров и возможности создания более точных, он написал шутливый отчет о своих исследованиях, из которого можно было понять, что он полностью сбит с толку и обескуражен. «Все, что мне удалось получить, – писал он, – это каталог трудностей, во-первых, в том, чтобы сделать это, во-вторых, в том, чтобы ввести это в общее пользование, и, в-третьих, в том, чтобы получить с этого выгоду. Описываются проблемы, возникающие от изменений климата, воздуха, тепла и холода, температуры пружин, природы вибраций, износа материалов, движения судна и всевозможные иные». Даже если бы надежный хронометр был возможен, заключает Гук, «было бы трудно ввести его в пользование, ибо моряки и так знают свой путь в любой порт…». Что касается обещанного вознаграждения, «премии за долготу», то такой вещи никогда не существовало, презрительно парирует он. «Ни один король, ни одно государство не заплатит за него ни фартинга».

Несмотря на притворное отчаяние, Гук в 1664 г. читает лекции о применении пружин для балансировки часов с целью сделать их вибрации более однородными и на моделях демонстрирует двадцать различных способов сделать это. В то же время он признается, что имеет в запасе еще один-два метода, которые надеется публично изложить позже. Подобно многим другим ученым того времени, Гук выразил принцип действия своей балансировочной пружины латинской анаграммой примерно так: Ut tensio, sic vis – «Каково натяжение, такова и сила» или «Сила, развиваемая пружиной, прямо пропорциональна степени ее натяжения».

Первый хронометр, разработанный специально для использования в море, изготовил Христиан Гюйгенс в 1660 г. Регулятор хода в его часах приводился в действие маятником, а не пружинным балансом. Подобно многим другим часам, изобретенным и раньше, и позже, в море эти часы оказались бесполезны. Они способны были идти точно только в мертвый штиль. Скорость хода менялась непредсказуемо; когда судно раскачивалось при волнении, они то рывками уходили вперед, то вообще останавливались. Длина маятника менялась при изменениях температуры, скорость хода по каким-то таинственным, пока неизвестным причинам зависела от широты. Однако к 1715 г. часовым мастерам уже известны были все физические принципы и механические части необходимые для создания точного хронометра. Оставалось только сделать последний шаг и преодолеть грань между хорошими часами и часами почти совершенными. Ведь разницу между успехом и неудачей, между 20 000 фунтов стерлингов и просто еще одним хронометром определяли всего полградуса долготы – две минуты времени.

Одно из главных препятствий между изготовителями хронометров и призовыми деньгами составляла погода: температура и влажность. Некоторые добавляли к списку еще и атмосферное давление. Погодные изменения, вне всяких сомнений, сильно влияют на ход часов; выдвигалось множество предложений о том, как можно преодолеть это главное препятствие и решить проблему. Часовых дел мастера Стивен Планк и Уильям Палмер выдвинули идею всегда держать хронометры вблизи огня и таким образом устранить влияние на них внешней температуры. Планк предложил держать часы в латунном ящике над печкой, которая всегда должна быть горячей. Он утверждал, что знает тайный способ удерживать температуру над очагом постоянной. Джереми Такер, изобретатель и часовщик, опубликовал по вопросу долготы книгу, в которой достаточно язвительно отозвался об усилиях своих современников. Он предложил одному из своих коллег, который хотел уже испытывать свои часы в море, устроить сначала два июня двух разных лет так, чтобы температура каждый день в точности повторялась от часа к часу. Другого коллегу, некоего мистера Бр…е, он окрестил корректором движения Луны. Перейдя на более серьезный тон, Такер сделал несколько глубокомысленных замечаний о физических законах, с которыми мастера часовых дел вели тщетную борьбу. Он убедился на опыте, что цилиндрическая пружина при нагревании теряет силу, а при охлаждении, наоборот, набирает. Свои собственные часы он держал под своего рода стеклянным колоколом, соединенным с откачивающим насосом, так чтобы они могли идти в частичном вакууме. Он изобрел также вспомогательную пружину, которая поддерживала ход часов во время завода главной пружины. Обе пружины можно было завести снаружи колокола при помощи специальных стержней, пропущенных через сальники, чтобы не нарушать вакуума и не беспокоить часовой механизм. Несмотря на эти и другие устройства, часовщики продолжали действовать вслепую; проблема оставалась нерешенной до тех пор, пока Джон Гаррисон не заинтересовался стоящими за ними физическими законами. После этого проблема уже не казалась такой сложной.

Гаррисон родился в деревне Фоулби прихода Рэгби в Йоркшире в мае 1693 г. Он был сыном плотника и столяра на службе сэра Роланда Уинна из Ностелл-Прайори. Джон был старшим сыном в большой семье. В шесть лет он переболел оспой; выздоравливая, мальчик часами смотрел на работающий механизм и слушал тиканье часов, которые клали на его подушку. Когда ему было семь лет, семья переехала в Барроу в Линкольншире. Там он освоил ремесло отца и несколько лет работал вместе с ним. Иногда ему случалось подзаработать немного на стороне землемерными и геодезическими работами, но его гораздо больше интересовала механика. Вечерами юноша изучал изданные лекции Николаса Саундерсона по математике и физике. Он переписывал их от руки вместе со всеми диаграммами. Одновременно он изучал механизмы больших и малых часов, учился их ремонтировать и размышлял о том, как их можно улучшить. В 1715 г., в двадцать два года, он изготовил свои первые стоячие часы, или «регулятор». Единственной примечательной особенностью их механизма было то, что все шестеренки и колесики в нем, за исключением анкерного колеса, были дубовыми, причем каждый зубчик каждой шестеренки был выточен отдельно и посажен в паз на ободе.

Значительная часть механических неполадок, которые Гаррисону приходилось встречать в самых разных часах, была вызвана тем, что металлы, из которых были изготовлены их детали, сжимались и расширялись. Маятники, например, обычно делали из железного или стального стержня со свинцовым грузиком на конце. Зимой стержень становился короче и часы начинали спешить, а летом стержень удлинялся и заставлял часы отставать. Первым серьезным вкладом Гаррисона в часовое дело стало то, что придумал «решетчатый» маятник, названный так из-за своего вида. Гаррисон знал, что латунь и сталь расширяются при заданном росте температуры в соотношении три к двум (100:62). Поэтому он изготовил маятник из девяти чередующихся стальных и латунных стержней, соединенных таким образом, что температурное расширение или сжатие стержней из разного материала компенсировалось, а общая длина маятника оставалась неизменной.

Точность часов не может быть выше, чем эффективность регулятора хода – устройства, которое высвобождает на секунду, более или менее точно, движущую силу механизма, такую как тяжесть подвешенного груза или натяжение взведенной пружины. Однажды Гаррисона пригласили отремонтировать башенные часы, которые отказывались идти. Осмотрев часы, мастер обнаружил, что требуется всего лишь смазать места крепления оси регулятора хода. Он смазал их и вскоре начал придумывать устройство такого регулятора хода, который не требовал бы смазки. В результате появился остроумный регулятор хода – «кузнечик», который работал почти без трения, а заодно и без шума. Однако устройство это было чрезвычайно чувствительным – без всякой на то необходимости – и часто выходило из строя из-за пыли или ненужной смазки. Этих двух изобретений уже было бы достаточно – или почти достаточно – для того, чтобы произвести революцию в часовой индустрии. Одни из двух изготовленных Гаррисоном напольных часов, которые он снабдил усовершенствованным маятником и регулятором-«кузнечиком», в течение четырнадцати лет ни разу не отстали и не ушли вперед больше чем на секунду в месяц.

Гаррисону было двадцать один год, когда парламент объявил о награде в 20 000 фунтов стерлингов за надежный метод определения долготы в море. Он не закончил еще даже первых своих часов, и сомнительно было всерьез рассчитывать выиграть такие огромные деньги, но, безусловно, ни один молодой изобретатель не имел перед собой столь сказочной цели – и при этом столь малой конкуренции. Но все же Гаррисон не спешил, не торопился даже тогда, когда ему, вероятно, стало очевидно, что он почти уже может требовать обещанное вознаграждение. Наоборот, подлинной его целью было довести до совершенства морской хронометр – и как точный инструмент, и как совершенное произведение искусства. А денежное вознаграждение мастер рассматривал всего лишь как неизбежный результат.

История географических карт

История географических карт

Первый морской хронометр Джона Гаррисона, № 1, и его же № 4, который взял приз и решил проблему определения долготы в море


История географических карт

История географических карт

Сцена топографической съемки XVI в. Показано изготовление инструментов и их использование в полевых условиях


Первые двое чудесных напольных часов Гаррисон закончил в 1726 г., в возрасте тридцати трех лет. В 1728 г. он отправился в Лондон, прихватив с собой полномасштабные модели решетчатого маятника и регулятора-«кузнечика», а также рабочие чертежи морских часов, которые он надеялся изготовить, если сможет получить финансовую помощь от Комиссии по долготе. Он нанес визит Эдмунду Галлею, Королевскому астроному, который одновременно являлся членом комиссии. Галлей посоветовал ему не полагаться на помощь Комиссии по долготе, а переговорить с Джорджем Грэхемом, ведущим английским часовых дел мастером. Гаррисон пришел к Грэхему однажды утром в десять часов, и они вдвоем проговорили до восьми вечера о маятниках, регуляторах хода, заводных механизмах и пружинах. Гаррисон ушел оттуда счастливым. Грэхем посоветовал ему сначала сделать часы, а уже потом обращаться в Комиссию по долготе. Он также предложил Гаррисону деньги в долг для работы над часами и не захотел даже слышать о процентах и обеспечении. Гаррисон вернулся домой в Барроу и провел следующие семь лет в работе над первым морским хронометром – своим № 1, как его позже назвали.

Кроме жары и холода – главных врагов любого часовых дел мастера, – Гаррисон сосредоточился на исключении трения – или, по крайней мере, на уменьшении его до абсолютного минимума. Он неустанно работал над каждой подвижной деталью и придумал множество остроумных способов избавляться от трения; некоторые из этих способов шли вразрез с общепринятыми тогда принципами изготовления часов. Вместо маятника, который не годится для работы в море, Гаррисон разработал два гигантских баланса весом примерно по пять фунтов каждый и соединил их проволокой, пропущенной по латунным дугам таким образом, что их движения в любой момент были противоположны. Благодаря этому любое действие, произведенное на один из балансов движением судна, компенсировалось вторым балансом. Он модифицировал и упростил свой регулятор хода – «кузнечик» и установил на двух барабанах две отдельные ходовые пружины. Эти часы были закончены в 1735 г.

В № 1 Гаррисона не было никакой красоты или изящества. Он весил 72 фунта и выглядел просто как какая-то неуклюжая машина. Однако всякий, кому случалось видеть его и изучить его устройство, спешил объявить прибор шедевром изобретательности; кроме того, его работа не соответствовала его внешнему виду. Гаррисон установил корпус часов на карданной подвеске и некоторое время неофициально испытывал их на барже на реке Хамбер. Пять членов Королевского общества осмотрели его часы, изучили механизм и выдали Гаррисону сертификат, в котором подтверждалось, что принцип действия его хронометра обещает достаточную точность, чтобы удовлетворить требованиям акта королевы Анны. Этот исторический документ, открывший перед Гаррисоном двери Комиссии по долготе, подписали Галлей, Смит, Брадлей (Брэдли), Мэчин и Грэхем.

На основании этого сертификата Гаррисон обратился в Комиссию по долготе с требованием испытаний на море, и в 1736 г. он был отправлен в Лиссабон на корабле «Центурион» с капитаном Проктором. При нем была записка от сэра Чарлза Вейджера, первого лорда адмиралтейства, с просьбой к Проктору позаботиться о том, чтобы к ее подателю отнеслись со всем возможным уважением; там было сказано, что те, кто хорошо его знают, характеризуют подателя записки как «очень изобретательного и трезвого человека». Гаррисон получил корабль в свое распоряжение; хронометр он поместил в каюту капитана, где мог без помех проводить наблюдения и заводить свои часы. Проктор был вежлив, но не скрывал скептического отношения. «Сложность верного измерения времени, – писал он, – там, где этому препятствуют так много неравных толчков и движений, внушает мне беспокойство за этого честного человека и заставляет думать, что он пытается сделать невозможное».

Неизвестно никаких записей о работе часов на пути в Лиссабон, но после возвращения на корабле «Орфорд» (капитан Роберт Мэн) Гаррисону был выдан сертификат за подписью мастера (то есть штурмана), где было написано: «Когда мы достигли земли, появившаяся земля, по моему (и других) счислению пути, должна была оказаться мысом Старт; но прежде чем мы узнали, что это за земля, Джон Гаррисон объявил мне и остальным из судовой команды, что согласно его наблюдениям при помощи его машины это должен быть мыс Лизард – каковым он в самом деле и оказался; его наблюдения показали, что судно находится западнее, чем я рассчитывал, больше чем на один градус и 26 миль». Несмотря на простоту, доклад производил сильное впечатление; тем не менее путешествие в Лиссабон и обратно проходило практически в направлении север—юг и едва ли могло наиболее наглядно продемонстрировать лучшие качества новых часов. Следует заметить, однако, что даже на этом давно известном торговом маршруте штурман корабля мог ошибиться с местом подхода к земле на 90 миль, и никто не видел в этом ничего особенного.

30 июня 1737 г. Гаррисон впервые поклонился могущественной Комиссии по долготе. Читаем в официальных записях: «Мистер Джон Гаррисон представил новоизобретенную машину, часовой механизм по природе; при помощи оного он предполагает измерять время в море с большей точностью, чем любым другим инструментом или методом, придуманным до сих пор… и предполагает изготовить другую машину меньших размеров не больше чем за два года, в каковой он попытается исправить некоторые дефекты, которые он обнаружил в той, что уже изготовлена, так чтобы сделать упомянутую машину более совершенной…» Комиссия голосованием решила выделить Гаррисону 500 фунтов стерлингов на частичное покрытие расходов, причем половину следовало выплатить сразу же, а вторую половину – когда вторые часы будут закончены и доставлены в руки одного из капитанов судов его величества.

В № 2 Гаррисон применил кое-какие небольшие механические усовершенствования и сделал на этот раз все шестерни не из дерева, а из латуни. В некоторых отношениях № 2 был даже более неуклюжим, чем № 1. Часы весили 103 фунта, ящик и карданная подвеска – еще 62 фунта. № 2 был закончен в 1739 г., но вместо того, чтобы передать часы в руки капитана, назначенного комиссией, Гаррисон сам в течение двух лет испытывал их в условиях «большой жары и движения». № 2 вообще не был отправлен в море, так как в то время, когда часы были готовы, Англия воевала с Испанией и лорды адмиралтейства не захотели давать испанцам возможность захватить новое изобретение.

В январе 1741 г. Гаррисон написал в Комиссию по долготе, что начал работу над третьими часами; он обещал, что они будут намного лучше предыдущих. Комиссия проголосовала за выделение ему еще 500 фунтов стерлингов. Гаррисон сражался с новой машиной несколько месяцев, но, по-видимому, не сумел верно рассчитать «момент инерции» ее балансов. Он рассчитывал запустить ее к 1 августа 1741 г., а еще через два года представить на морские испытания. Однако через пять лет комиссия узнала, «что в настоящее время дело идет не так хорошо, как Гаррисон ожидал, но он ясно видит, что причина несовершенства лежит в определенной части [балансах], которая, будучи иной формы, нежели соответствующая часть в остальных машинах, никогда прежде не испытывалась». Гаррисон ввел в детали № 3 несколько усовершенствований и применил те же антифрикционные устройства, как и в № 2, но часы по-прежнему были очень громоздкими, а их детали далеки от изящества; машина весила 66 фунтов, а ее ящик и кардан – еще 35.

Гаррисон вновь пребывал в нужде, несмотря на то что комиссия выдала ему уже несколько авансов, помогая свести концы с концами; в 1746 г., представляя № 3, он выложил перед комиссией внушительное рекомендательное письмо, подписанное двенадцатью членами Королевского общества, включая его президента, Мартина Фолкса, Брадлея, Грэхема, Галлея и Кавендиша. В письме говорилось о важности и практическом значении его изобретений для решения проблемы определения долготы. Вероятно, письмо должно было обеспечить финансовую поддержку со стороны Комиссии по долготе. Однако комиссия не нуждалась в напоминаниях. Всего через три года, по собственной инициативе, она удостоила Гаррисона медали Копли – своей высшей награды. Его скромность, упорство и мастерство заставили членов комиссии забыть, по крайней мере на время, полное отсутствие у него академического образования, столь ценимого этим достойным органом.

Гаррисон пришел к убеждению, что не сможет довести № 3 до совершенства; еще до испытаний нового хронометра в море он решил начать работу над двумя следующими приборами. Один из них мастер предполагал сделать карманного размера, другой – чуть больше. Комиссия одобрила его намерения, и Гаррисон приступил к работе. Оставив мысль о карманном хронометре, он решил сосредоточить усилия на часах немного большего размера, к которым можно было приспособить изобретенный им сложный механизм, не жертвуя при этом точностью. В 1757 г. он начал работать над № 4 – прибором, который «по соображениям равно красоты, точности и исторического значения должен по праву занимать почетное место самого знаменитого хронометра, который когда-либо был или будет изготовлен». Работа над ним была закончена в 1759 г.

Внешне № 4 напоминал громадные карманные часы около пяти дюймов в диаметре; у него было даже ушко для цепочки, как будто часы действительно предполагалось носить в кармашке. Циферблат был покрыт белой эмалью с черным декоративным орнаментом. Часовая и минутная стрелки – из вороненой стали, секундная стрелка – полированная. Вместо карданной подвески, которой Гаррисон перестал доверять, он всего лишь положил часы на мягкую подушечку в специальный ящичек. Ящичек должен был храниться в еще одном, внешнем ящике, снабженном градуированной дугой, так чтобы хронометр можно было всегда держать в одном положении (чтобы ушко для цепочки находилось чуть выше горизонтали), каким бы курсом ни шло и как бы ни кренилось судно. Кроме этого, № 4 не требовал никакой дополнительной настройки, но в первом путешествии за хронометром приходилось тщательно следить. Часы отбивали пять тактов в секунду и могли идти тридцать часов без подзавода. В гнезда под цапфы осей шестеренок вплоть до третьей были вставлены рубины, а накладными камнями служили бриллианты. На верхней крышке были выгравированы слова: «Джон Гаррисон и сын, A.D. 1759». Под крышкой скрывался механизм, какого мир еще не видел. Каждое зубчатое колесико и крепление, каждая пружина и шестеренка представляли собой конечный продукт тщательного конструирования, точнейших измерений и величайшего мастерства. В этот механизм было вложено «пятьдесят лет самоограничения, упорного труда и непрестанного сосредоточения». Для Гаррисона, которому только целеустремленность и упорство помогли достичь невозможного, № 4 стал достойным завершением трудов всей жизни. Он гордился этим хронометром и как-то написал в редком порыве красноречия: «Мне кажется, я могу взять на себя смелость сказать, что в мире нет больше никакой другой механической или математической вещи, более красивой или более интересной по структуре, чем мои часы, или хронометр для долготы… и я от всей души благодарю Господа Всемогущего за то, что прожил достаточно, чтобы в какой-то мере завершить его».

Около двух лет Гаррисон проверял и настраивал свой № 4 по маятниковым часам, прежде чем доложил Комиссии по долготе в марте 1761 г., что № 4 ни в чем не уступает № 3 и что его работа значительно превосходит все ожидания. Он попросил назначить морские испытания. Просьба получила положительный ответ, и в апреле 1761 г. Уильям Гаррисон, его сын и главный помощник, повез в Портсмут № 3. Отец привез туда же чуть позже и № 4. В Портсмуте их ждало множество задержек, и наступил октябрь, прежде чем удалось организовать отплытие молодого Гаррисона на Ямайку на корабле «Дептфорд» с капитаном Дадли Диггсом. Джон Гаррисон, которому тогда было шестьдесят восемь лет, сам не решился на долгое морское путешествие; он также принял решение сделать ставку на один только № 4, а не посылать вместе № 3 и № 4. Наконец, 18 ноября 1761 г. «Дептфорд» после захода в Портленд и Плимут отплыл из Спитхеда с конвоем. Морские испытания начались.

№ 4 поместили в ящик с четырьмя замками; ключи от замков получили Уильям Гаррисон, губернатор Ямайки Литтлтон, также путешествовавший на «Дептфорде», капитан Диггс и его первый лейтенант. Чтобы открыть ящик, необходимо было присутствие всех четверых, даже если часы всего-навсего нужно было завести. Комиссия по долготе позаботилась также о том, чтобы перед испытаниями долготу Ямайки определили заново по серии наблюдений спутников Юпитера; однако из-за позднего времени года решили удовлетвориться лучшим из предыдущих результатов. Местное время в Портсмуте и на Ямайке предполагалось определять по равновысотным наблюдениям Солнца, а разницу – путем сравнения с временем, которое сохранил хронометр Гаррисона.

Как обычно, первым пунктом на пути к Ямайке стала Мадейра. В этом путешествии буквально все, кто находился на борту «Дептфорда», жаждали войти в гавань острова с первого раза. Для Уильяма Гаррисона это означало первое решающее испытание № 4; для капитана Диггса – сравнение его собственного навигационного счисления пути с работой механического приспособления, в которое он совершенно не верил. У команды судна в этом деле был не только научный интерес. Все боялись вообще пропустить Мадейру, «следствием чего стали бы серьезные неприятности». К ужасу команды, внезапно обнаружилось, что взятое в рейс пиво – больше тысячи галлонов – испортилось, и людям уже приходилось пить воду. Через девять дней после выхода из Плимута долгота судна по навигационному счислению пути составляла 13°50' к западу от Гринвича, а по данным № 4 и Уильяма Гаррисона – 15°19'. Капитан Диггс, естественно, склонен был верить своим данным, полученным по счислению, но Гаррисон упрямо твердил, что № 4 работает точно и, если Мадейра верно обозначена на карте, на следующий день судно будет в виду берега. Диггс предложил Гаррисону пари – пять против одного, что прав капитан, а Гаррисон ошибается; несмотря на это, он не изменил курс, и на следующее утро в шесть часов дозорный увидел прямо по курсу Порто-Санто, северо-восточный остров группы островов Мадейра.

На офицеров «Дептфорда» точные предсказания Гаррисона во время путешествия произвели сильное впечатление. Оно еще усилилось, когда «Дептфорд» пришел на Ямайку, на три дня опередив корабль «Бивер», который вышел из порта на десять дней раньше. № 4 без промедления доставили на берег и проверили. Выяснилось, что с поправкой на известную скорость хода (в Портсмуте хронометр отставал за сутки на две и две трети секунды) за все время путешествия он отстал на пять секунд, что дало ошибку в определении долготы в 1,25 угловой минуты, или в одну морскую милю с четвертью.

Официальные испытания на Ямайке закончились. Обратное путешествие Уильям Гаррисон должен был совершить на шлюпе «Мерлин». Капитан Диггс в порыве энтузиазма заказал первый хронометр Гаррисона, который будет выставлен на продажу. Обратный переход в Англию стал для № 4 суровым испытанием. Погода была очень бурная, и хронометр, за которым по-прежнему тщательно следил младший Гаррисон, пришлось перенести на корму – единственное сухое место на судне. Там его немилосердно кидало в разные стороны и «сильно встряхивало множество раз». Однако в Портсмуте, когда хронометр вновь проверили, оказалось, что полная ошибка, накопившаяся за пять месяцев путешествия по жаре и холоду, со штормами и штилями, составила (с учетом скорости хода) всего 1 минуту 53,5 секунды; это соответствовало ошибке по долготе в 28,5 (то есть 28,5 морской мили). Это было в пределах полградуса, заявленного в акте королевы Анны. Джон Гаррисон с сыном выиграли сказочное вознаграждение в 20 000 фунтов стерлингов.

Морские испытания закончились, но испытания Джона Гаррисона только начинались. Именно в этот момент, в возрасте шестидесяти девяти лет, Гаррисон впервые ощутил у себя недостаток академического образования. Он был простым человеком, которому незнаком язык дипломатии и чуждо тонкое искусство намеков и отговорок. Он одолел долготу, но не знал, как справиться с Королевским обществом или Комиссией по долготе. Он заработал обещанное вознаграждение и теперь хотел всего лишь получить деньги. Следует отметить, однако, что никто не собирался тут же ему их отдавать.

Ни Комиссию по долготе, ни ученых-консультантов нельзя обвинить в том, что в своих отношениях с Гаррисоном они в какой-то момент повели себя нечестно; они были всего лишь людьми со всеми свойственными людям слабостями. 20 000 фунтов стерлингов представляли собой громадное состояние. Одно дело скупо выдавать часовщику на расходы не больше чем по 500 фунтов за раз, чтобы он мог внести свой вклад в общее дело. И совсем другое дело выдать сразу 20 000 фунтов стерлингов одному человеку, да притом простолюдину. Это более чем необычно. Кроме того, и в комиссии, и в Королевском обществе были люди, которые и сами не отказались бы получить эти деньги или по крайней мере часть их. Джеймс Брадлей и Иоганн Тобиас Майер долго и упорно трудились над составлением точных лунных таблиц. Вдове Майера выплатили 3000 фунтов за его вклад в решение проблемы долготы, и в 1761 г. Брадлей прямо сказал Гаррисону, что он и Майер поделили бы между собой 10 000 фунтов призовых денег, если бы не его проклятые часы. Галлей долго и мужественно пытался решить проблему определения долготы по вариациям компаса и не собирался жертвовать даже частью от 20 000 фунтов. Достопочтенный Невил Маскелайн, Королевский астроном и составитель «Морского альманаха», был упрямым и бескомпромиссным сторонником метода «лунных расстояний»; для всех остальных методов его сознание было закрыто. Ему с самого начала не нравился ни сам Гаррисон, ни его часы. Если принять во внимание этих и других неназванных честолюбцев, то неудивительно, что комиссия сочла поразительный успех Гаррисонова хронометра счастливой случайностью. Гаррисон не разрешил членам комиссии исследовать механизм хронометра; в ответ они указали, что если взять множество часов и отвезти их на Ямайку в одинаковых условиях, то одни часы из множества вполне могут показать не менее хороший результат – по крайней мере в одном плавании. На этом основании они отказались выдать Гаррисону сертификат о том, что он выполнил условия акта, до дальнейшего испытания, а может быть, и испытаний. Пока же они согласились выдать ему сумму в 2500 фунтов в качестве промежуточного вознаграждения, поскольку его машина оказалась довольно полезным и хитроумным изобретением, хотя и неописуемо загадочным. Парламент вынес решение (февраль 1763), разрешавшее Гаррисону получить 5000 фунтов, как только он раскроет секрет своего изобретения, но абсурдно жесткие условия, выдвинутые комиссией, свели это решение на нет. В конце концов ему была дарована возможность провести еще одно морское испытание.

Для новых испытаний были детально разработаны новые очень подробные правила. Разницу по долготе между Портсмутом и Ямайкой следовало определить заново при помощи наблюдений спутников Юпитера. Скорость хода № 4 следовало до отплытия определить в Гринвиче, но здесь Гаррисон заартачился. Он заявил, «что решил не выпускать его из своих рук, пока не получит от него какой-нибудь пользы». Однако он согласился прислать до начала испытаний секретарю адмиралтейства самостоятельно определенную скорость хода прибора в запечатанном пакете. После бесконечных проволочек испытание решено было провести между Портсмутом и Барбадосом вместо Ямайки, и Уильям Гаррисон 14 февраля 1764 г. взошел в Норе на борт корабля «Тартар» под командованием сэра Джона Линдси. «Тартар» проследовал в Портсмут, где Гаррисон измерил скорость хода № 4 при помощи эталонных часов, установленных там во временной обсерватории. 28 марта 1764 г. «Тартар» отплыл из Портсмута; начались повторные испытания.

История повторилась заново. 18 апреля, через двадцать один день, Гаррисон дважды измерил высоту Солнца и объявил сэру Джону, что они находятся в 43 милях к востоку от Порто-Санто. Сэр Джон в соответствии с этими данными проложил прямой курс к гавани, и на следующий день в час пополудни остров появился на горизонте, «что в точности соответствует упомянутому выше расстоянию». Они прибыли на Барбадос 13 мая, причем «мистер Гаррисон на протяжении всего путешествия объявлял, как далеко он находится от этого острова, на основании наилучшего определения долготы. За день до прихода он объявил расстояние, и сэр Джон шел в соответствии с этим заявлением до одиннадцати часов вечера, когда стемнело и он счел за лучшее лечь в дрейф. Мистер Гаррисон тогда объявил, что они находятся не более чем в восьми или девяти милях от земли, каковую соответственно на рассвете они и увидели с этого расстояния».

Сойдя на берег с № 4, Гаррисон обнаружил, что заново определять долготу Барбадоса по наблюдениям спутников Юпитера прислали никого иного, как Маскелайна и его помощника Грина. Более того, Маскелайн во всеуслышание рассуждал о преимуществах своего собственного метода определения долготы, а именно метода лунных расстояний. Услышав о том, что происходит, Гаррисон начал энергично протестовать. Он указывал сэру Джону, что Маскелайн не просто заинтересованное лицо, но активный и алчный конкурент и не должен иметь никакого отношения к испытаниям. Договорились о компромиссном варианте, но… случилось так, что Маскелайн внезапно заболел и не смог провести порученных ему наблюдений.

После того как данные астрономических наблюдений сравнили с показаниями хронометра, выяснилось, что № 4 за семь недель между Портсмутом и Барбадосом дал ошибку в 38,4 секунды, или 9,6 мили долготы (по экватору). Когда же часы вновь проверили в Портсмуте, то оказалось, что за 156 дней хронометр (с учетом скорости хода) ушел вперед всего лишь на 54 секунды времени. А если учесть еще и изменения скорости хода, вызванные перепадами температуры, – а Гаррисон заранее отправил в адмиралтейство информацию об этом, – то ошибка № 4 уменьшится до пятнадцатисекундного отставания за пять месяцев плавания. Это меньше чем У10 секунды в сутки.

Доказательства в пользу хронометра Гаррисона были ошеломляющими; их больше невозможно было игнорировать или отбрасывать как недостоверные. Однако Комиссия по долготе еще не сдалась. В резолюции от 9 февраля 1765 г. ее члены выразили единодушное мнение о том, что «означенный хронометр держал время с достаточной точностью и за плавание от Портсмута до Барбадоса не вышел за пределы минимальной ошибки по долготе, которую требует акт королевы Анны, и даже оставался существенно внутри названного предела». Теперь, заявили они, все, что остается сделать Гаррисону, – это продемонстрировать механизм своих часов и объяснить его конструкцию, «посредством чего можно будет изготовить другие такие же хронометры достаточной точности для определения долготы на море…». Чтобы получить первые 10 000 фунтов, Гаррисон должен был представить под присягой полные рабочие чертежи № 4; объяснить и продемонстрировать действие каждой его части, включая процесс регулировки пружин; и наконец, передать комиссии сам № 4 и еще три хронометра.

В этот момент любой иностранец признал бы поражение, но Гаррисон был англичанином, да еще и йоркширцем в придачу. «Я не могу не думать, – писал он комиссии после получения перечня условий, – что джентльмены, от которых я мог бы ожидать иного отношения, чрезвычайно нехорошо меня используют… Должно признать, что мой случай очень сложен, но я надеюсь, что я первый и, блага моей страны ради, последний из тех, кто страдает оттого, что доверился акту английского парламента». Дело «Гаррисона и его долготы» начали обсуждать в обществе, а несколько его друзей запустили импровизированную публичную кампанию против комиссии и парламента. В конце концов комиссия смягчила свои условия, и Гаррисон неохотно разобрал свой хронометр дома, чтобы продемонстрировать его комитету из шести человек, назначенных ею; трое из шести – Томас Мадж, Уильям Мэтьюз и Ларкум Кендалл – были часовых дел мастерами. После этого (28 октября 1765 г.) Гаррисон получил от комиссии сертификат на 7500 фунтов стерлингов – остаток от первой половины причитающейся ему суммы. Вторую половину получить было не так легко.

№ 4 находился теперь в руках Комиссии по долготе, под опекой государства для блага народа Англии. В этом качестве его тщательно охраняли от любопытных глаз и порчи, даже со стороны членов комиссии. Однако это ученое сообщество старалось изо всех сил. Первым делом они постарались как можно шире распространить информацию о механизме хронометра. Поскольку они были не в состоянии сами разобрать механизм, приходилось полагаться на рисунки Гаррисона; их скопировали и тщательно выгравировали. Почтенный Невил Маскелайн написал текст, который должен был представлять собой полное текстовое описание механизма. Все это было издано в виде книги с приложением иллюстраций: «Принципы хранителя времени мистера Гаррисона, с изображениями последних» (Лондон, 1767). На самом деле эта книга была совершенно безобидна, поскольку ни один человек не смог бы не то что изготовить часы, но даже приступить к их изготовлению по описанию Маскелайна. Для Гаррисона это стало еще одной горькой пилюлей. «С тех пор они опубликовали все мои чертежи, – писал он, – не заплатив мне второй половины вознаграждения, не заплатив даже мне и моему сыну за потраченное время по расценкам обычных механиков; пример такой жестокости и несправедливости, каких, я верю, прежде никогда не существовало в ученой и цивилизованной нации». Дальше – хуже.

С большой помпой и торжественностью № 4 перенесли в Гринвич, в Королевскую обсерваторию. Там он должен был подвергнуться долгой и утомительной серии испытаний под руководством Королевского астронома, достопочтенного Невила Маскелайна. Нельзя сказать, чтобы Маскелайн уклонялся от своих обязанностей, хотя следует отметить, что он был связан в своих действиях тем фактом, что хронометр всегда находился в запертом ящичке и даже завести его было невозможно без свидетеля – офицера, которого специально для этого отрядил губернатор Гринвича. В конце концов, № 4 был не просто хронометром; он стоил 10 000 фунтов стерлингов. Испытания продолжались два месяца. Маскелайн заставлял часы работать в разных положениях, не приводя к горизонтали, хоть вверх циферблатом, хоть вниз. Затем еще десять месяцев их испытывали в горизонтальном положении циферблатом вверх. Комиссия опубликовала полные результаты испытаний с предисловием Маскелайна, в котором он писал, выдавая это за свое взвешенное мнение, «что на часы мистера Гаррисона нельзя полагаться для определения долготы в пределах одного градуса при плавании в Вест-Индии в течение шести недель, а в пределах пол-градуса – больше двух недель, и при этом их надо держать в таком месте, где термометр всегда стоит на несколько градусов выше точки замерзания». (На кону по-прежнему стояло 10 000 фунтов.)

Затем Комиссия по долготе поручила Ларкуму Кендаллу, часовых дел мастеру, изготовить копию № 4. Ее представители также посоветовали Гаррисону изготовить № 5 и № 6 и провести их испытания на море, намекнув при этом, что иначе ему не получить оставшейся половины вознаграждения. Когда же Гаррисон спросил, может ли он получить на время свой № 4, чтобы легче было делать две его копии, ему было сказано, что № 4 нужен для работы Кендаллу и выдать его Гаррисону невозможно. Гаррисон сделал, что смог, а тем временем комиссия занималась составлением планов целой серии жестких испытаний для № 5 и № 6. Они поговаривали о том, чтобы отправить хронометры в Гудзонов залив или оставить на месяц-другой трястись и качаться на шее какой-нибудь овцы на холмах Даунса; рассматривался и вариант плавания в Вест-Индию.

Через три года (1767–1770) № 5 был закончен. В 1771 г., когда Гаррисоны заканчивали окончательную доводку хронометра, они узнали, что капитан Кук готовится отплыть во вторую исследовательскую экспедицию и что комиссия планирует отправить с ним копию Кендалла. Гаррисон умолял отправить вместо этого № 4 и № 5; он говорил, что готов поставить свое право на оставшуюся часть вознаграждения в зависимость от их работы или подвергнуть их «испытанию любого рода с участием людей, которые еще не проявили своей заинтересованности, лишь бы это испытание по характеру своему было решающим». Этот человек теперь больше чем когда-либо стремился раз и навсегда решить свое дело. Но ему было не суждено сделать это. Творцу сказали, что комиссия не считает допустимым вывоз № 4 за пределы королевства и не видит никаких причин отступать от принятого плана испытаний.

Джону Гаррисону в этот момент было семьдесят восемь лет. Его частенько подводили глаза, да и искусные руки мастера были уже не так тверды, как прежде, но сердцем старик был крепок и не собирался сдаваться без борьбы. Среди его влиятельных друзей и почитателей был и его величество король Георг III; после исторического плавания на «Тартаре» он удостоил Гаррисона и его сына своей аудиенции. И теперь Гаррисон обратился к королю за защитой. Выслушав всю историю от начала до конца, «фермер Джордж», как иногда называли короля, потерял терпение. «Боже мой, Гаррисон, я позабочусь о том, чтобы ты получил свое», – проревел он. Он так и сделал. № 5 был испытан в личной обсерватории короля в Кью. Король лично приходил на ежедневные проверки хода часов и с удовольствием наблюдал за работой механизма. За десять недель работы хронометра накопилась ошибка в 4,5 секунды.

28 ноября 1772 г. Гаррисон представил в Комиссию по долготе памятную записку, в которой подробно описал обстоятельства и результаты испытаний в Кью. В ответ комиссия постановила, что ее это ни в малейшей степени не интересует, что они не видят причин менять уже предложенный порядок испытаний и что никакие другие испытания не будут иметь никакого значения. В отчаянии Гаррисон решил выложить свою последнюю карту – королевскую. Опираясь на личный интерес короля к происходящему, он представил в палату общин весьма весомую петицию. Она была объявлена следующим образом: «Лорд Норт, по приказу его величества, сообщил палате о том, что его величество, будучи проинформирован о содержании сказанной петиции, рекомендовал ее к рассмотрению в палате». На слушании с целью оказать петиции полную поддержку присутствовал Фокс, да и сам король готов был при необходимости появиться в палате в качестве свидетеля под каким-нибудь скромным титулом и дать показания в пользу Гаррисона. Одновременно с этим Гаррисон распространил брошюру «Дело мистера Джона Гаррисона», в которой изложил свои притязания на вторую половину вознаграждения.

Комиссия по долготе почувствовала себя неуютно. В обществе стремительно росло негодование, а спикер палаты общин сообщил уважаемым членам комиссии, что рассмотрение петиции будет отложено до тех пор, пока не будут изучены все действия комиссии в отношении мистера Гаррисона. Семеро клерков адмиралтейства принялись усердно копировать все резолюции комиссии, имеющие отношение к Гаррисону. Пока они трудились день и ночь, стремясь побыстрее закончить эту работу, комиссия предприняла последнее отчаянное усилие. Они вызвали Уильяма Гаррисона, однако было уже поздно. Они устроили младшему Гаррисону настоящий допрос и попытались заставить его согласиться на новые испытания и новые условия. Гаррисон стоял на своем, отказываясь от всего, что комиссия могла ему предложить. Тем временем парламент в рекордный срок составил закон об этих деньгах; стоило королю кивнуть, и билль прошел. Гаррисоны выиграли свою битву.


Глава VII Широта | История географических карт | Глава IX Топографическая съемка страны