Дерек Хауз - Гринвичское время и открытие долготы

Гринвичский сигнальный шар - по существу первый в мире общедоступный сигнал времени-не только указывал время судам, находящимся на Темзе и в доках, но и служил поначалу «часами» для всех, кто только мог его разглядеть, в том числе и для большинства лондонцев.

До сих пор мы рассматривали время с точки зрения двух совершенно определенных и специфических классов его «потребителей» - астрономов и навигаторов. В этой главе мы остановимся на роли времени в жизни обычного человека, т. е. на так называемом гражданском времени. С древнейших времен человек, подобно животным и растениям, регулировал свою жизнедеятельность по Солнцу, подчиняясь ежедневной смене дня и ночи и годичным чередованиям зимы и лета. Именно ежедневное чередование света и темноты послужило первым регулятором жизненной активности человека, определяя часы его работы и отдыха.

Поначалу простейшее подразделение на ночь и день было вполне достаточным для измерения периодов короче месяца. Для выражения периода в двадцать четыре часа некоторые цивилизации, как и мы сегодня, употребляли слово день, другие - использовали слово ночи?, (как это делали евреи и арабы). Но вскоре это примитивное деление оказалось недостаточным, и люди стали делить сутки на часы; в одних случаях, как мы ужр видели, это были неравные часы, основанные на продолжительности светового дня и темной части суток, в других - равные часы, на которые делились сутки целиком - от восхода до восхода Солнца или от его захода до захода, либо от середины дня до середины следующего дня, от середины ночи до середины следующей ночи [1]. Позднее возникла необходимость в еще более мелком делении, сначала на получасы и четверти часа, а потом и на минуты и секунды.

Простейшие солнечные часы состояли из вертикального стержня или прута, гномона, при помощи которого можно было измерять неравные часы. Затем были придуманы солнечные часы, позволяющие измерять равные часы; им пользовались в Афинах со времен Перикла. Но, как мы уже отмечали, солнечное время имеет «недостатки», что становилось все более очевидным по мере совершенствования часовых механизмов. Вследствие того что орбита, по которой Земля движется вокруг Солнца, не является окружностью, а ось Земли имеет наклон (из-за чего на Земле происходит смена времен года), время, показываемое гномоном, -истинное солнечное время - не является равномерным: отклонение продолжительности суток от их среднего значения на протяжении года может достигать 16 мин. Эта разница может быть получена для любого дня года из так называемого уравнения времени.

Эта неравномерность солнечного движения по эклиптике (нам кажется, что в одни сезоны Солнце перемещается быстрее, чем в другие) была известна с V в. до н.э.; тогда же при помощи гномона было обнаружено, что точки равноденствий и солнцестояний делят год на четыре равные части. Обычному человеку неравномерность солнечного времени не причиняла больших неудобств. Вплоть до XVIII в. часами (в пределах своей точности показывающими среднее солнечное время) пользовались преимущественно лишь богатые люди, но в любом случае из-за неточного хода часов различия между показаниями механических и солнечных часов были не столь очевидными. Однако к концу XVIII в. механические часы получают повсеместное распространение, и их конструкция чрезвычайно совершенствуется. Различные государства постепенно начинают пользоваться средним временем, предпочитая его истинному: в Женеве оно вводится с 1780 г., в Лондоне с 1792 г., в Берлине с 1810 г., в Париже с 1816 г. Араго рассказывает о том, как перед этим нововведением парижский префект потребовал от Бюро долгот (предложившего произвести эти изменения) гарантий, что подобное мероприятие не вызовет беспорядков в городе, поскольку народ, возможно, будет обеспокоен тем, что в дальнейшем полдень не всегда будет совпадать с серединой дня, и усомнится, не скрыто ли здесь какое-то противоречие? Однако нововведение прошло почти без всяких осложнений [2]. Но, исключая специальные цели, время по-прежнему оставалось местным временем, которое основывалось на меридиане данного конкретного пункта. Поэтому каждое государство имело свое время-более того, например, местное время Лондона и Плимута отличалось на 16 мин; это не вызывало больших неудобств, так как путешественников в те годы было еще очень мало, и скорость передвижения была достаточно низка.

Однако начиная с 1825 г. появление железных дорог привело к новой ситуации. В связи с тем что в стране не существовало единой системы стандартного времени, на железных дорогах возникли большие трудности. Впрочем, это неудобство давало себя знать и раньше, по крайней мере при поездках по стране. В 1782 г. Джон Палмер, директор театра в Бате, первым в Англии предложил, чтобы почтовые кареты курсировали точно по расписанию. Начало этому нововведению было положено в 1784 г., но до 1792 г. почтовые кареты курсировали только между Лондоном и Безантом. Кроме почты Его Величества они могли везти лишь пять пассажиров - четырех внутри кареты и одного снаружи. Кучер и кондуктор являлись служащими почтового управления, оба носили униформу. Кондуктор отвечал не только за доставку почты, но и должен был следить за расписанием движения кареты. При себе он имел огнестрельное оружие и часы, которые, как отмечалось, «спешили на 15 мин за 24 ч и поэтому, когда поездка совершалась в восточном направлении, они, возможно, показывали истинное время. При путешествии же в противоположном направлении производились соответствующие расчеты» [3]. Традиция почтовых карет-а именно то, что человек, ответственный за точность движения, должен иметь при себе часы, - сохранилась и на железной дороге, но без соответствующих расчетов, учитывающих ход часов при движении на восток или на запад.

23. Часы железнодорожного кондуктора девятнадцатого столетия. (Национальный железнодорожный музей, Йорк.)

Отсутствие какой-либо системы единого времени было неудобно и астрономам. Знаменитый Джон Гершель предложил понятие равноденственного времени, которое было впервые описано в приложении к «Морскому альманаху» в 1828 г. Оно основывалось на равноденственном годе, который, по определению Дж. Гершеля, начинался в момент весеннего равноденствия (когда на экваторе Солнце находится в зените, при этом ежегодно 21 марта должны бъши добавляться или вычитаться сутки). Равноденственное время, хотя и имело шкалу астрономического происхождения, не зависело от земной долготы. Это время предшествовало эфемеридному времени, введенному под влиянием аналогичных причин в 1952 г. Само по себе равноденственное время, очевидно, использовалось редко, и в 1876 г. «Морской альманах» прекратил публикацию данных, с помощью которых его можно было вычислять.