Ллойд Браун - История географических карт

Древние астрономы немного путались по отношению к двум Медведицам. Фалес, по словам Каллимаха, наблюдал Малую Медведицу (альфу Малой Медведицы), или Малый Ковш, и использовал малые звезды Телеги или Большой Медведицы (или Большого Ковша) для нахождения полюса, «так как это метод, которым финикийские навигаторы определяют свой курс». Но, согласно Арату, греки ориентировались по Большой Медведице, а финикийцы – по Малой. Во всяком случае, ни для кого не было секретом, что Медведица или Медведицы отмечают в целом Северный полюс земной оси и что они, по словам Гомера, не участвуют, подобно остальным созвездиям, в ежедневном купании в Океане.

«Что же касается Северного полюса, – писал Гиппарх (около 380 г. до н. э.), – то Евдокс ошибается, когда утверждает, что «существует определенная звезда, которая всегда остается на одном месте, и эта звезда есть полюс Вселенной», ибо на самом деле на полюсе нет никакой звезды, а только пустое место, однако недалеко от него есть три звезды [вероятно, альфа и каппа Дракона и бета Малой Медведицы], и точка полюса образует с ними почти точно квадрат, как утверждал Пифей из Массалии». Это заявление представляет одну сторону горячей дискуссии о положении самых северных созвездий; однако можно кое-что сказать и в пользу другой стороны. Между звездными данными древних астрономов Египта и Халдеи и наблюдениями Гиппарха и его современников есть некоторые противоречия. Маундер указывал, что небеса, которые описывает Арат в 270 г. до н. э., представляют наблюдения, сделанные примерно две с половиной тысячи лет назад на 40° с. ш. В то время из-за предварения равноденствий Полярная звезда находилась на значительном удалении от небесного полюса – столь далеко, что в 2700 г. до н. э. китайцы считали Полярной звездой альфу Дракона. Птолемей знал о предварении равноденствий и, рассчитывая его компенсировать, скорректировал звездный каталог Гиппарха. Он добавил к долготе каждой звезды величину, равную 2 градусам 40 минутам, а широту звезд оставил без изменений. В связи с этим неудивительно, что при попытке сравнить данные, полученные на протяжении двух или трех тысяч лет, возникает некоторая путаница. В чем же дело? Неужели причиной была чья-то небрежность? Или неподвижные звезды действительно движутся вокруг полюса эклиптики со скоростью около одного градуса за столетие?

Две Медведицы (Большой Ковш и Малый Ковш) сотни лет использовались для определения времени ночью и широты места. Эта диаграмма, по Леки, показывает, как их видит наблюдатель по мере их поворота против часовой стрелки

Гиппарх, конечно, был прав, когда утверждал, что на полюсе мира нет звезды; в его время этот факт был гораздо более очевиден, чем сегодня, когда Полярная звезда отстоит от полюса всего на один градус. Поскольку это так, Малая Медведица с Полярной звездой описывает за сутки круг около небесного полюса – круг, который год от года слегка меняется. В XV в. Полярная звезда отстояла от полюса примерно на 3 градуса 30 минут, и при определении широты по высоте Полярной звезды необходимо было вводить поправки в зависимости от положения звезды, то есть от того, находилась ли она выше, ниже, справа или слева от небесного полюса. Более того, Малая Медведица (A Buzina или II Cornu, как называли ее португальские и итальянские мореходы) была известна как хорошие ночные часы, поскольку она, прикрепленная за хвост Полярной звездой к полюсу мира, каждую ночь равномерно поворачивается вокруг него. Но и в этом случае, если кто-то хотел определить время ночи, необходимо было вводить поправки на разницу между сидерическим (звездным) и средним солнечным временем (по часам). Каждую ночь в одно и то же время (по песочным или механическим часам) положение Стражей на небе немного меняется, так как сидерические сутки на три минуты и пятьдесят шесть секунд короче средних солнечных суток. Каждые пятнадцать суток Малая Медведица теряет около часа, и Стражи оказываются не там, где они должны были быть.

«Ночные часы» XVIII в. – простое приспособление, при помощи которого наблюдатель мог определить час ночи и положение Полярной звезды по отношению к полюсу мира

Оставим в стороне способность Малой Медведицы отмерять временные интервалы. Моряков и картографов интересовало в основном положение Полярной звезды относительно небесного полюса, о котором можно судить по положению Стражей в любое время и в любую ночь, если на небе вообще видны звезды. Как определить, находится ли Полярная звезда над полюсом (в верхней кульминации), непосредственно под полюсом (в нижней кульминации) или на одном уровне с полюсом по одну или другую сторону от него? Ведь высота звезды соответствует высоте полюса только в том случае, если Полярная звезда находится в положении на три или на девять часов от него (посередине между верхней и нижней кульминацией).

Древние астрономы наверняка понимали необходимость коррекции угловой высоты Полярной звезды при определении широты места; неизвестно, однако, что они предпринимали в этой связи. Первые письменные данные по этому вопросу мы находим в трудах Раймунда Луллия из Пальмы на Майорке около 1235 г. По всей видимости, именно он изобрел простое приспособление, названное позже «ночными часами» (horologium nocturnum). Это приспособление позволяет в одно действие определить необходимые поправки для вычисления времени и положение Полярной звезды по отношению к небесному полюсу. «Часы» Луллия представляли собой три разграфленных концентрических диска, скрепленные вместе и вращающиеся вокруг центрального отверстия, в которое должен был смотреть наблюдатель. На внешнем кольце были отмечены дни и месяцы года; следующий диск содержал часы и минуты суток; а на внутреннем диске был изображен человечек – эмблема звезды Кохаб – с отверстием посередине. Голова, ноги и раскинутые руки человечка делили круг на четыре четверти, но вместо компасных направлений на них было указано: Голова, Ноги, Восточная рука и Западная рука. Четыре промежуточных направления были обозначены как Восточное плечо, Западное плечо, Линия под восточной рукой, Линия под Западной рукой. Сначала наблюдатель измерял угловую высоту Полярной звезды. Затем, чтобы определить необходимые поправки, он брал инструмент в вытянутую руку и смотрел на звезду через отверстие в середине Кохаба. Диск Кохаба он поворачивал так, чтобы голова человечка смотрела в сторону одного из Стражей, звезды Кохаб. Верхняя точка наружного (календарного) диска должна была находиться непосредственно над Полярной звездой, а средний (часовой) диск поворачивался таким образом, чтобы цифра 12 на нем совпала с текущей датой на внешнем диске. Затем наблюдатель считывал положение Полярной звезды относительно полюса. В более поздних инструментах условное изображение Кохаба на внутреннем диске сменила цифровая градуировка. Мартин Кортес, например, предложил заменить на внутреннем диске фигурку Кохаба изображением самого созвездия в виде горна или рога, так чтобы наблюдатель мог нацеливаться на Стражей при помощи миниатюрного Малого Ковша; при этом каждая звезда находилась бы на своем месте по отношению к Стражам.