Нил Тайсон - На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии

Специалист по классическим культурам и историк математической науки Александр Джонс предлагает назвать этот удивительный механизм космохрониконом. Найденное среди других ценных грузов на большом средиземноморском корабле, затонувшем на глубине 180 футов, и снабженное десятками бронзовых зубчатых колесиков, ручкой для завода, многочисленными циферблатами и множеством надписей, это устройство величиной с коробку для обуви могло вычислять фазы Луны, изменяющуюся долготу Солнца, Луны и планет, время наступления затмений, солнцестояний и равноденствий и несколько протяженных временных циклов. Исследователи датируют его происхождение – скорее всего, I век до н. э. и определенно не позднее I века н. э. – по словам, характерным для эллинистической эпохи, по начертанию букв в надписях, по объему астрономических знаний, отраженному в объекте, и по десяткам монет, валявшихся вокруг него на дне моря среди обломков корабля. Сложность механизма поразительна, и все же у него имеется несколько известных предшественников. Есть у него и культурный контекст: астрономия рассматривалась как предмет, подходящий для популяризации (сравните наши телевизионные программы «Космос» и «Звездные беседы» с тщательно охраняемыми космическими секретами древней

Китайской империи). Как в общественных, так и в личных пространствах Средиземноморья встретить предметы астрономического назначения было обычным делом: большие и малые солнечные часы, армиллярные сферы, звездные глобусы и служившие астрономическими календарями каменные таблички – парапегмы – с подвижными штифтами, вставлявшимися в дырочки напротив пронумерованных дат. Антикитерский механизм, сложные внутренние функции которого были лишь недавно выявлены при помощи рентгеновской компьютерной томографии (КТ), а детали поверхности прояснены благодаря применению метода получения изображений в отраженном свете, ярко воплощает греческую идею «равномерно текущего времени, измеримого при помощи инструментов» [44].

В ту же эпоху вышла на первый план и физика. Ко II веку н. э. восходит история о греческом математике и военном изобретателе Архимеде, который, если верить рассказам, около 213 года при помощи изобретенного им «сжигающего зеркала» сфокусировал солнечные лучи на кораблях римского флота, стоявшего на якоре в гавани Сиракуз, и, по словам Лукиана, «испепелил неприятельские триремы посредством своего искусства». Но еще до того, как Архимед совершил (или не совершил) это, математики и инженеры уже задумывались о том, как создать действующее зеркало такого рода. Самый ранний подробный анализ этой проблемы привел к выводу, что такое зеркало должно быть вогнутое, возможно, параболическое и не одиночное, а состоящее по крайней мере из двух дюжин отдельных подвижных элементов.

Зеркала должны быть большими и делаться из полированной бронзы. И по сей день инженеры-механики, от увлекающихся техникой подростков до телевизионщиков, время от времени реализуют изобретение Архимеда, кто полностью неудачно, а кто и с успехом [45].

Несмотря на растущую роль астрономии в повседневной практике, небесные явления все еще могли оказывать сильное воздействие на мистически настроенные умы. Иногда они даже меняли ход истории. Появление кометы или вспышка сверхновой могли стоить властителю его трона. Затмение могло стать причиной начала битвы, победы, поражения или сдачи в плен. День, когда Одиссей вернулся к своей жене, которую все считали вдовой, но которая продолжала его ждать, и когда он расправился с толпами осаждавших ее дом женихов, вполне мог совпадать с днем солнечного затмения 1178 года до н. э. Геродот, военный историк, писатель-путешественник и автор, как мы сейчас сказали бы, журналистских расследований, живший в V веке до н. э., рассказал о том, какую роль сыграло солнечное затмение, случившееся на шестой год войны между лидийцами и мидянами. Участники битвы, пишет он, были так поражены тем, что «день внезапно превратился в ночь», что обе сражающиеся стороны бросили оружие и начали переговоры [46]. Современные вычисления, основанные на законах небесной механики, дают точную дату этого события: 28 мая 585 года до н. э., примерно в 7:30 вечера.

Так как место, где произошло историческое событие, обычно документально установлено, тогда как время, когда оно произошло, часто остается неясным, полные солнечные затмения позволяют провести как бы лабораторный эксперимент: сравнить место, где следовало бы ожидать данное затмение в предположении, что скорость вращения Земли оставалась неизменной на протяжении тысячелетий, с местом на земной поверхности, где затмение произошло на самом деле. То, что эти два положения отличаются друг от друга, дает нам неопровержимое свидетельство замедления вращения Земли, в основном из-за трения при взаимодействии приливных волн и континентальных шельфов. В наше время это явление хорошо известно и тщательно измерено, в результате чего в астрономический календарь время от времени добавляется так называемая координационная секунда.

В то время как многие античные писатели, знакомые с военными делами, обсуждали военные преимущества, обеспечиваемые знанием астрономии, Сократ эти преимущества отвергал. В диалоге Платона «Республика», написанном двадцать четыре столетия назад (еще до Архимеда и его зеркал), Сократ и Главк спорят о том, какие области знаний будут полезны властителям Афин. В книге 7 Сократ утверждает, что самые ценные науки – те, что «имеют двойной смысл, военный и философский», и что прочные познания в арифметике и геометрии важны как для войн, так и для человеческой души. Главк возражает, что астрономия – под которой он понимает наблюдения за сменой времен года, месяцев и лет – так же необходима военачальнику, как земледельцу или моряку, но Сократ не соглашается с этим. Для него астрономия слишком тесно связана с наблюдениями, слишком сильно зависит от органов чувств и, следовательно, несовместима с чистой философией.

Спустя два столетия греческий политический историк Полибий в разделе своей «Истории» [47], озаглавленном «Об искусстве полководца», ставит астрономию рядом с геометрией. Рассматривая важность знания движений и положений Солнца, Луны и зодиакальных созвездий, он пишет:

Если все человеческие дела находятся в зависимости от времени, то военные наипаче. Поэтому военачальник обязан иметь ясное понятие о летнем и зимнем солнцестоянии, о времени равноденствий, а также о промежуточной прибыли и убыли дня и ночи; ибо таким только способом можно вычислить с точностью время, потребное для совершения переходов сухим путем или морем. Потом, полководец обязан знать частичные промежутки времени, на которые делятся день и ночь, дабы иметь понятие о том, когда должно будить войско и сниматься со стоянки, потому что нет возможности увенчать дело, если дурно оно начато [48].