Долгота

Впрочем, чтобы прочесть время по этим часам, моряку мало просто взглянуть на небо — требовались сложные наблюдательные приборы и многочисленные замеры, которые для точности повторялись до семи раз кряду, а также логарифмические таблицы, составленные для навигаторов математиками. На определение времени по небесным часам уходило примерно четыре часа — в хорошую погоду. В ненастье тучи затягивали и стрелки, и циферблат.

Небесные часы стали главным соперником Джона Гаррисона: метод лунных расстояний, основанный на движении Луны, был единственной разумной альтернативой его морскому хронометру. По удивительному совпадению Гаррисон сделал свои часы именно тогда, когда у астрономов появились наконец теории, инструменты и атласы, чтобы прочесть долготу на небе.

В гонке за долготой, где никто столетиями не мог продвинуться и на шаг, внезапно вырвались вперёд два фаворита и теперь шли ноздря в ноздрю. В тридцатые — шестидесятые годы оба метода развивались параллельно. Гаррисон, как всегда в одиночку, пробирался через лабиринт часового механизма, его противники — профессора астрономии и математики — сулили навигаторам и парламенту луну с неба.

В 1731 -м, в тот же год, когда Гаррисон составил описание H-1, два изобретателя — один англичанин, другой американец — создали инструмент, требовавшийся для метода лунных расстояний. История науки признаёт равные заслуги Джона Гадлея, сельского помещика, впервые продемонстрировавшего этот прибор Королевскому обществу, и Томаса Годфри, стекольщика из Филадельфии, которого независимо осенила та же самая мысль. (Позже выяснилось, что сэр Исаак Ньютон оставил чертёж почти идентичного инструмента, но после смерти учёного описание затерялось в кипе бумаг, оставленных Эдмунду Галлею. Сам Галлей, а до него Гук, тоже набрасывал схему подобного устройства.)

Вполне естественно, что британские моряки окрестили инструмент квадрантом Гадлея (а не квадрантом Годфри). Называли его и октант, из-за шкалы, составляющей восьмую часть круга, или отражательный квадрант — из-за системы зеркал. Под тем или иным названием прибор помогал мореходам находить широту и долготу.

Старые инструменты, от астролябии до градштока и квадранта Дейвиса, веками использовались для определения широты и локального времени по высоте Солнца и некоторых звёзд над горизонтом. Благодаря трюку с двумя зеркалами новый отражательный квадрант позволил напрямую определять высоту двух небесных тел сразу и расстояние между ними. Даже в сильную качку объекты в поле зрения наблюдателя неподвижны друг относительно друга. Вдобавок квадрант Гадлея обеспечивает свой собственный неподвижный горизонт на случай, если настоящий будет закрыт тучами. Этот прибор довольно быстро эволюционировал в ещё более удобное устройство — секстант (моряки обычно называют его «секстан»), включающий в себя подзорную трубу и увеличенный лимб. Все эти усовершенствования позволили точно определять расстояние от Луны до Солнца в дневное время и до звёзд ночью.

Теперь, располагая подробными звёздными каталогами и точными инструментами, хороший навигатор мог встать на палубу и определить лунные расстояния. (Вообще-то многие делали это сидя, для большей аккуратности, а самые старательные даже ложились на спину.) После этого он сверялся с таблицами, где указывались угловые расстояния от Луны до различных небесных тел на определённый час по лондонскому или парижскому времени. (Как явствует из названия, угловое расстояние меряется в градусах: оно соответствует углу между направлениями на два интересующих нас объекта.) Затем навигатор сопоставлял время, когда видел Луну в тридцати градусах, скажем, от звезды Регул в созвездии Льва, со временем в таблице. Пусть, например, он провёл замер в час ночи по локальному времени, а таблица сообщает, что в Лондоне такое расстояние наблюдалось в четыре утра: значит, корабельное время отстает от лондонского на три часа, и корабль находится на 45 градусах западной долготы (считая от лондонского меридиана).

«Покурим?» — спрашивало наглое Солнце в газетной карикатуре на метод лунных расстояний. «Держись на расстоянии, наглец!» — отвечала ему кокетливая Луна.

Успех квадранту Гадлея обеспечили астрономы, закрепившие координаты неподвижных звёзд на циферблате небесных часов. Один только Флемстид отдал картированию небес больше сорока человеко-лет. В качестве первого королевского астронома он провёл тридцать тысяч тщательно задокументированных наблюдений при помощи телескопов, которые изготовил собственными руками или купил за свой счёт. В окончательном каталоге Флемстида было в три раза больше звёзд, чем в атласе Тихо Браге, а точность определения их координат возросла на несколько порядков.