Эра великих географических открытий. История европейских морских экспедиций к неизведанным континентам в XV—XVII веках

Склонение компаса – угол между направлениями на магнитный и географический полюсы – не имело большого значения на практике, пока вся навигация основывалась на расстоянии и магнитном курсе или направлении магнитной стрелки компаса. Но использование обсерваций небесных тел и практика широтного плавания требовали от мореплавателя соотносить свой курс с истинным, а не магнитным севером и знать точную погрешность склонения компаса. Моряки в XV в. знали о существовании склонения, и Колумб, пересекая Атлантический океан, пытался определять его величину. Существовало мнение, что оно расположено симметрично, прямо и последовательно соотносится с долготой. Меридиан без склонения, как давно уже считалось, проходил через Азорские острова. Вероятность ошибки увеличивалась из-за попыток изготовителей инструментов производить «исправленные» компасы, в которых стрелка была смещена по отношению к северной точке картушки компаса, чтобы делать поправку к склонению компаса в некоторых конкретных районах. Такие компасы были, конечно, более чем бесполезны за пределами того региона, для которого их делали, и представляли собой опасность в океанских плаваниях. Однако в XVI в. опыт, полученный и в Атлантике, и в Индийском океане, постепенно опроверг первоначальные предположения и выявил сложность и явную несостоятельность склонения. К середине века лучшие мореплаватели признали, что эту проблему можно решить только путем эмпирических наблюдений. Избегая механических «исправлений» и используя меридиональный компас, они вели систематические наблюдения за склонением во всех частях океана, по которым проходили. Главными первопроходцами в этом деле были Жуан ди Каштру – главный кормчий Carreira da India в 30-х гг. XV в., мореход-практик с экспериментальным складом ума, сильно опережавшим свое время, и Педро Нуньес (Педрининиш) – космограф при дворе короля Португалии, написавший в 1537 г. один из самых талантливых и оригинальных трактатов по навигации того века. Нуньес (Нуниш) придумал гарнитуру для компаса, которую использовал Каштру для определения склонения путем сравнения истинного азимута солнца, определяемого по тени, с азимутом, определяемым с помощью магнитной стрелки. Таким способом в течение XVI в. мореплаватели накопили знания о склонении компаса в различных уголках мира и научились делать соответствующую поправку к курсу, проложенному с помощью компаса, и местоположению корабля, где бы он ни находился.

Другая большая проблема – проблема определения долготы – дольше не поддавалась решению. Португальские моряки, исследовавшие западноафриканское побережье, мало тревожились из-за своего неумения определять долготу своего местонахождения. Эта проблема впервые стала насущной на практике, когда Колумб пересек Атлантику, а Васко да Гама – Индийский океан и когда начиная с 1494 г. испанский и португальский короли пытались договориться о границе по долготе их соответствующих сфер океанской торговли и исследований[16]. В XVI в. попытки соотнести долготу и магнитное склонение или определять долготу путем одновременного ведения наблюдений из разных мест затмения планеты луной в настоящее время представляют лишь условный интерес. Задача определения долготы связана с задачей определения времени. Долготу нельзя измерить без надежного морского хронометра, а такой инструмент был изобретен только в XVIII в. На протяжении изучаемого нами периода долготу на практике приходилось вычислять по расстоянию запад – восток или «отшествию», обычно измеряемому от меридиана, проходящего через мыс Сан-Висенти. Из-за сближения меридианов величина градуса долготы в виде расстояния варьирует в зависимости от широты. На полюсах она равна нулю, на экваторе – приблизительно равна градусу широты. Если бы последняя была известна, то промежуточные величины можно было бы вычислить математически. Педро Нуньес предложил вариант квадранта, который должен был давать длину градуса долготы вдоль любой заданной параллели широты. Arte de Nauegar Мартина Кортеса – не особенно оригинальный учебник, зато очень влиятельный – включал полезную таблицу, в которой была представлена длина градуса на разных широтах, выраженная в пропорции к экваториальному градусу. Экваториальный градус, как мы уже видели, по одним вычислениям имел длину 16⅓ лиги, по другим – 17½ лиги. Кортес правильно предпочел большее значение. Эта таблица на протяжении многих лет считалась достаточно точной для практических целей. Лишь в конце XVI в. сферическая тригонометрия достигла точки развития, когда можно было вывести надежную формулу для преобразования «отшествий» в разницу долготы на отклоняющемся курсе. Даже тогда точность результата все еще зависела от измерения пройденного расстояния. Без сомнения, эти трудности подтолкнули к попыткам изобрести более точный лаглинь, так как никакая оценка долготы в открытом море в рассматриваемый нами период не могла быть более точной, чем средства, используемые для измерения скорости корабля.