Дава Собел - Долгота

Впоследствии, рассказывая об этом событии, Флемстид писал, что король Карл «стремился к тому, чтобы его судовладельцы и моряки получили всю возможную помощь небес, а мореходство сделалось более безопасным».

Таким образом, Королевская обсерватория, как и Парижская до неё, была создана с вполне конкретной целью. Все далёкие звезды предстояло внести в каталог, чтобы проложить курс для моряков на поверхности земных океанов.

Член комиссии Рен спроектировал Королевскую обсерваторию. Как предписывалось королевским указом, он поставил её на самом высоком холме в Гринвичском парке. В том же здании предстояло жить Флемстиду и его помощнику. Строительством руководил член комиссии Роберт Гук. Оно началось в июле 1675-го и заняло почти год.

Весной 1676 года королевский астроном переехал в обсерваторию (называемую теперь Флемстид-Хаус, то есть «дом Флемстида»). К октябрю у него было уже достаточно инструментов, чтобы приступить к работе, которой он без остатка отдал следующие сорок пять лет. Его превосходный каталог звёзд был опубликован посмертно в 1725 году. К тому времени сэр Исаак Ньютон разрешил многие недоумения, связанные с орбитой Луны. Успехи астрономии обнадёживали: казалось, близко время, когда небеса ответят на вопрос о долготе.

Покуда астрономы смотрели на небо из высоких башен, механики и часовщики пытались решить ту же проблему по-своему. Им мечталось, что капитан будет определять долготу за столом у себя в каюте, просто сравнивая показания наручных часов и хронометра, идущего по времени порта.

Часы для времени — всё равно что мозг для разума. Часовой механизм каким-то образом содержит в себе время. И всё же нам никак не удается заключить его в бутылку, как джинна — в лампу. Сыплется ли оно песком или вращает шестерни, время ускользает у нас на глазах. Даже если разбивается колба, в которой пересыпались песчинки, или в пасмурный день становится невидимой тень от гномона солнечных часов, если в пружине кончается завод и замирают стрелки, время не останавливается. Часы в лучшем случае идут с ним в ногу. А поскольку оно задаёт собственный темп — биение пульса или смену приливов и отливов, — часы не указывают времени, как идти, а лишь указывают его в меру своего совершенства.

Некоторые оптимисты верили, что надёжные часы решат проблему долготы: моряки будут везти с собой время порта, как пресную воду или солонину в бочонках. Ещё в 1530 году голландский астроном Гемма Фризий писал: «В наше время появились искусно сделанные часы, которые, по малости размеров, не доставят путешественникам никаких затруднений. — Очевидно, он имел в виду затруднения, связанные с весом или ценой, а не со способностью показывать время. — И с их помощью можно находить долготу». Однако два условия, которые выдвигал Фризий: часы при отплытии надо ставить «с величайшей точностью» и не позволять им в дороге останавливаться, — были в ту пору совершенно невыполнимы. Часы начала шестнадцатого века не отличались точностью на суше и не могли сохранять постоянный ход в морскую качку или при смене температуры.

Неизвестно, знал ли англичанин Уильям Каннигем о словах Геммы Фризия, когда в 1559 году рекомендовал для определения долготы часы, «какие привозят из Фландрии» или продают в Лондоне «рядом с Темплом». Увы, такие часы за сутки уходили вперёд или отставали примерно на пятнадцать минут; для надёжного вычисления координат такой точности не хватало. (Умножая разницу в часах на пятнадцать градусов, можно определить долготу лишь приблизительно; нужно ещё разделить разницу в минутах и секундах на четыре, чтобы перевести результат в градусы и минуты долготы.) Никакого заметного прорыва в этой области не произошло и к 1622 году, когда английский навигатор Томас Бландевиль предложил определять долготу в трансконтинентальных плаваниях «посредством точных часов».

Галилей, который ещё девятнадцатилетним студентом медицины предложил измерять пульс по маятнику, под конец жизни разработал чертежи первых в мире маятниковых часов. Согласно Винченцо Вивиани, ученику и биографу великого учёного, в июне 1637 года тот изложил ему свою мысль о том, как присоединить маятник «к часовому механизму из зубчатых колёс, дабы помочь навигаторам в определении долготы».

Легенда гласит, что мистическое озарение о возможности отмерять время с помощью маятника посетило Галилея в церкви. Юноша зачарованно наблюдал за качаниями люстры, и тут служка остановил огромный светильник, чтобы зажечь фитили в лампадах. Отпущенная люстра закачалась сильнее прежнего. Галилей следил за её движениями, засекая время по собственному пульсу. Вернувшись домой и продолжив опыты, он установил, что период колебания маятника зависит от длины подвеса.

Галилей мечтал воплотить своё наблюдение в прибор для измерения времени, но дальше разработок дело не ушло. Его сын, Винченцо, смастерил часы по отцовским чертежам, а позже та же конструкция была использована в часах одной из флорентийских церквей. И всё-таки честь создать первые работающие маятниковые часы выпала духовному наследнику Галилея, Христиану Гюйгенсу, сыну голландского дипломата, отдавшему жизнь науке.

В сферу его разнообразных интересов входила, помимо прочего, астрономия. Гюйгенс установил, что увиденные Галилеем луны Сатурна на самом деле представляют собой кольцо — факт, ошеломивший его современников. Он же открыл самый большой из спутников Сатурна, который назвал Титаном, и разглядел тёмные пятна на поверхности Марса. Однако Гюйгенс не собирался проводить за телескопом всю жизнь — его занимало множество других задач. По слухам, он даже укорял своего начальника по Парижской обсерватории, Кассини, за рабскую преданность ежесуточным наблюдениям.

Гюйгенс клялся, что пришёл к идее применить маятник независимо от Галилея. Он и впрямь проявил лучшее понимание физики колебаний — и необходимости сохранять их периодичность, — когда в 1656 году собрал свои первые маятниковые часы. Двумя годами позже он опубликовал трактат, в котором изложил их принципы и объявил своё изобретение пригодным инструментом для установления долготы на море.

К 1660 году Гюйгенс создал два корабельных прибора для измерения долготы и нашёл капитанов, готовых их испытать. Во время третьей такой проверки, в 1664 году, Гюйгенсовы часы спутешествовали к островам Зелёного Мыса у западного побережья Африки и на обоих этапах плавания — туда и обратно — показали вполне приличную точность в определении долготы.