Ллойд Браун - История географических карт

Один законный метр = 3,28086933 английского фута

Один международный метр = 3,2808257 английского фута

Один туаз = 6,39453348 английского фута

Это простое действие – установление длины метра и публикация официальных данных об этом – произвело на картографический мир неожиданное и очень сильное действие. Казалось бы, вопрос решен раз и навсегда, но вместо этого вновь вспыхнуло пламя старых споров о форме Земли: вытянутая она или сплющенная? Если вытянутая, то насколько при этом уплощены полюса? Многие серьезные ученые по-прежнему с сомнением относились к уже полученным результатам и требовали дальнейших доказательств. Они не знали, однако, что разница между экваториальной окружностью Земли и ее полярной окружностью очень мала – всего около 26 миль – и что малейшей ошибки в измерении дуги, не важно, по широте или долготе, будет достаточно, чтобы существенно изменить форму земного шара. Тем не менее к этому времени никто уже не сомневался, что Земля – не идеальный шар. Некоторые пытались проверить теорию о том, что Земля представляет собой эллипсоид с тремя неравными осями, выдвинутую Карлом Г.Я. Якоби. Ясно было, что придется проводить съемку еще более длинных отрезков дуги и изучать поведение маятника вместе с законами гравитации. Наука сделала еще один шаг к стандартизации принципов составления карт.

В XIX в. геодезисты успели как следует облазить поверхность Земли в попытках окончательно определиться с ее формой. Поначалу это были разрозненные попытки и относительно короткие дуги параллелей и меридианов, длины которых едва ли было достаточно, чтобы выявить мизерную разницу в длине градуса на разных широтах, а точность которых едва ли отвечала требованиям мирового научного сообщества. Редко какие из этих линий пересекали государственные границы; по большей части их проводили от независимых начальных точек и базисов, а начальную точку нивелирования определяли от разных нулей или базовых плоскостей. Триангуляция и нивелирование тоже проводились независимо, в соответствии с методиками и стандартами точности, принятыми в отдельных странах. Существенно, однако, что ни разу не были проигнорированы история вопроса и более ранние работы, включая даже изыскания Гиппарха; пытаясь определиться с методом и решением, ученые тщательно рассматривали каждый исторический опыт измерения градуса.

После Гиппарха и Посидония ученые заново анализировали первую, кажется, попытку измерить длину градуса в Европе. Ее провел между Парижем и Амьеном знаменитый французский врач («современный Гален») Жан Фернель. Линия его меридиана измерялась на поверхности земли подсчетом числа оборотов колеса едущей кареты. Астрономические наблюдения Фернель проводил при помощи треугольника, который он использовал как квадрант. Позже выяснилось, что полученный им результат был очень близок к истине. Нельзя было не вспомнить работу Виллеброрда Снеллиуса – голландского астронома и математика, профессора математики в университете Лейдена. В 1615 г. он провел съемку с целью определения формы Земли и длины градуса; он пользовался при этом собственной методикой, а для прокладки базисной линии проводил триангуляцию, вместо того чтобы пользоваться одометром или шагомером. Его линия, проложенная на замерзших лугах под Лейденом от Алькмаара до Берген-оп-Зоома, получилась, естественно, гораздо более прямой, чем линия Фернеля, тем не менее его результат не был пропорционально более точным. Астрономические наблюдения он проводил при помощи квадранта и полукруга. Свой вклад в это дело внес и англичанин Ричард Норвуд; он измерил расстояние от Лондона до Йорка, отчасти цепью, отчасти шагами. В 1633–1635 гг. Норвуд при помощи квадранта провел наблюдения разницы в высоте Солнца на меридиане между двумя конечными пунктами и в результате получил достаточно точную «величину градуса в наших английских мерах». После 1669 г., когда Жан Пикар измерил длину градуса при помощи деревянных мерных реек и железного квадранта, практически года не проходило без объявления новых результатов, имеющих отношение к линейному размеру градуса и форме Земли. В 1838 г. Фридрих Вильгельм Бессель предложил метод наименьших квадратов в применении к серии треугольников; именно после публикации результатов его съемки в Восточной Пруссии открылся путь к крупномасштабным операциям и получению результата, который стал бы приемлемым для всего научного мира.

Конечной целью всех геодезических операций было построение непрерывной окружности на земной поверхности. Поскольку такая задача вряд ли реальна, а может быть, и просто невозможна из-за запредельной стоимости, остается строить самые длинные из возможных дуг, как по параллели, так и по меридиану. Сначала масштаб подобных действий был достаточно скромным. Сеть треугольников в Греции объединили с сетями Италии и Боснии; итальянскую триангуляцию от Палермо на север через Рим и Римини продлили и объединили с триангуляционной сетью Центральной Европы, а на юг продолжили до Туниса; меридиан Вены провели на юг до Мальты. Триангуляцию Британии продлили на север до Саксаворда на Шетландских островах и на юг до острова Уайт. В измерениях градуса начала XIX в. фигурировали еще три небольших дуги меридиана в Центральной Европе; одна была проведена в Ганновере от Геттингена до Альтоны, вторая в Дании от Лавенбурга до Люссабеля и третья в Пруссии от Трунца до Мемеля. В дальнейшем путем объединения уже проделанной на отдельных участках работы и привлечения к сотрудничеству соответствующих стран были получены две громадных дуги меридиана. Первая объединила английские, французские и испанские съемки и протянулась от Саксаворда к северу от Гринвича через Ла-Манш до Дюнкерка, оттуда на юг через всю Францию до Барселоны, дальше через Испанию до Форментеры. Эта дуга охватила более 22 градусов широты. Вторая дуга, полученная при объединении русских и скандинавских съемок, начиналась в Хаммерфесте в Норвегии – самом северном городе Европы (70°40'07" с. ш.) и заканчивалась в Измаиле в Бессарабии, на самом северном рукаве Дуная. Эта непрерывная линия охватила более 25,5 градуса широты.

Точно так же через всю Европу и Азию протянулись три громадных дуги параллелей, по которым можно было проводить измерения долгот. Первая из них, предложенная в 1857 г. немецким астрономом Фридрихом Г.В. Струве, была выполнена Россией, Пруссией, Бельгией и Англией и протянулась от острова Валенсия возле западного побережья Ирландии (51°55'08" с. ш., 10°19' з. д.) до Орска в России на берегу реки Урал. Ее охват – 69 градусов. Вторую дугу провели Франция, Пьемонт и Австрия. Она шла от устья Жиронды во Франции через Турин и Милан до Фиуме и представляла собой продолжение первоначальной французской съемки. Третья дуга, тоже французского происхождения, была получена при проведении новой съемки параллели от Бреста до Страсбурга.