Долгота

Куда более гуманный метод подсказывал компас; он был изобретён в двенадцатом столетии и в семнадцатом веке имелся на каждом корабле. Установленный в кардановом подвесе, чтобы сохранять горизонтальность при качке, и заключённый в нактоуз — ящик, обеспечивающий защиту от дождя и снега, — компас помогал морякам держать курс, когда тучи скрывали Солнце днём или Полярную звезду ночью. Однако многие навигаторы верили, что сочетание ясной погоды и хорошего компаса позволит также определить долготу. Если штурман видит и звёзды, и компас, он может узнать долготу по углу между направлениями на два полюса — истинный и магнитный.

Стрелка компаса указывает на магнитный северный полюс, а вот Полярная звезда висит над истинным — или по крайней мере близко к тому. Когда корабль идёт на запад или на восток по какой-нибудь из параллелей Северного полушария, наблюдатель может проследить, как меняется расхождение истинного и магнитного полюсов. С некоторых меридианов в Атлантическом океане оно видится большим, а вот с некоторых точек в Тихом покажется, будто оба полюса совпадают. (Чтобы увидеть этот феномен на модели, возьмите апельсин с «пупком» и воткните один бутон пресной гвоздики в дюйме от «пупка», а потом медленно вращайте апельсин на уровне глаз.) Можно составить таблицу — и такие таблицы составлялись неоднократно, — связывающую долготу с видимым расхождением между истинным и магнитным севером.

Так называемый метод магнитного склонения имеет одно большое преимущество над всеми астрономическими подходами: для него не надо знать точное время в удалённом месте или предсказанный час некоего небесного события. Нет надобности находить разницу в часах, ничто не надо умножать на пятнадцать. Градусы долготы определяются по относительным позициям магнитного полюса и Полярной звезды. Казалось, этот метод позволит наконец осуществить мечту мореходов и опоясать земной шар линиями долгот, но, увы, он был слишком неточен и ненадёжен. Любой компас даёт некоторую погрешность — порой разную в разных плаваниях. Более того, на результат влияют причуды магнитного поля Земли, которое меняется со временем, как установил Эдмунд Галлей в ходе двухлетней морской экспедиции, посвящённой исследованиям земного магнетизма.

В 1699 году Самуэль Файлер, семидесятилетний настоятель церкви в уилтширской деревне Стоктон, предложил прочертить меридианы на ночном небе. Файлер был убеждён, что он (либо кто-нибудь более сведущий в астрономии) может указать ряды звёзд, встающие на небе в определённое время. Таким образом, должны существовать двадцать четыре звёздных меридиана — по одному на каждый час суток. Коли так, рассуждал настоятель, несложно составить карту и таблицу, указывающие, когда конкретный ряд видим над Канарскими островами, через которые в ту эпоху проводили нулевой меридиан. В локальную полночь моряк видит ряд звёзд у себя над головой. Пусть для примера это будет четвёртый ряд, и пусть в таблице сказано, что над Канарами сейчас стоит первый. Тогда (если он правильно определил локальное время) разница составляет три часа, а значит, его корабль находится в сорока пяти градусах западнее этих островов. Впрочем, даже в ясную погоду метод Файлера требовал больше астрономических данных, чем имелось во всех обсерваториях мира, а рассуждения его были так же извилисты, как путь корабля в море.

Массовая гибель кораблей адмирала Шовелла у островов Силли в самом начале восемнадцатого века вызвала очередной всплеск долготного ажиотажа.

И здесь в гонку вступили ещё два участника, которым в итоге не досталось ничего, кроме насмешек и унижения: друзья-математики Уильям Уистон и Гемфри Диттон. Уистон, автор оригинальной теории Всемирного потопа, к тому времени не только сменил своего наставника, Исаака Ньютона, на посту Лукасовского профессора математики в Кембридже, но и успел лишиться должности из-за неортодоксальных религиозных взглядов. Диттон преподавал математику в лондонской благотворительной Школе Христа. Долгие вечера друзья проводили за приятной беседой и однажды придумали, как разрешить проблему долготы.

Позже в печати они изложили ход своих рассуждений. Мистер Диттон высказал мысль, что сигналом для моряков может служить звук. Если в определённое время в известных точках производить пушечные выстрелы либо другой громкий шум, в океане появятся слышимые ориентиры. Мистер Уистон горячо согласился и рассказал, что во время морского сражения у мыса Бичи-Хед находился в Кембридже, на удалении в девяносто миль, и тем не менее собственными ушами отчётливо слышал канонаду. Более того, он знает от надёжных людей, что во время Голландской войны грохот артиллерии долетал «до середины Англии, на куда большее расстояние».

Соответственно, если разместить в стратегических точках сигнальные корабли, проблема долготы разрешится. В известное время производится выстрел из пушки; всякий капитан в зоне слышимости сможет засечь его по локальному времени корабля, после чего, учтя скорость звука, легко определит своё местонахождение.