Власть над народами. Технологии, природа и западный империализм с 1400 года до наших дней

Отправлявшиеся в неизвестные воды мореходы прежде всего нуждались в приборах, определящих направление движения. Компас позволял судам совершать плавание зимой, когда небо обычно затянуто облаками. Современный компас в Европе появился к XIV столетию. Это была круглая коробочка, внутри которой имелся намагниченный кусок железной проволоки, приклеенной к круглой карточке, которая вращалась вокруг своей оси и на которую была нанесена шкала из 360 градусов[58].

Для расчета широты или того, насколько далеко на север или юг продвинулся корабль, мореплаватели определяли угол Полярной звезды к горизонту. В 1454 г., находясь напротив устья реки Гамбии, Када-Мосто сделал запись о том, что Полярная звезда находилась «над горизонтом на высоте одной трети длины копья». В следующем году мореплаватели начали использовать квадрант – инструмент с нанесенной на лимб (кольцо или диск, разделенный штрихами на равные доли, как правило угловые) в четверть окружности шкалой от 0 до 90 градусов, двумя визирными отверстиями на одной из прямых пластин и грузом, подвешенным на веревке к точке пересечения двух прямых пластин. Наблюдая Полярную звезду через отверстия и определяя градус, на который указывал свободный конец веревки с грузом, мореплаватель мог узнать угол светила относительно горизонта. Исходя из предположения о том, что один градус соответствовал расстоянию в 16% лиги – позднее пересмотренному в сторону увеличения до 17 лиг, – наблюдающий мог узнать, насколько южнее Лиссабона находилось судно[59].

Несмотря на то что применение квадранта было все же лучше, чем просто догадки, он обладал и серьезными недостатками. Использовать его в море при любом волнении, где качка не давала возможности зафиксировать веревку с грузом в неподвижном состоянии, не представлялось возможным. Кроме того, при приближении к экватору Полярная звезда опускалась все ниже, пока, достигнув пяти градусов северной широты, не исчезала вовсе, что делало квадрант бесполезным. Оказавшись в южном полушарии, европейцы обнаружили звезды, ранее им неизвестные. Среди новых созвездий хорошо видимым был Южный Крест, однако его движение по небесному своду не совпадало с вращением Земли, а потому он не мог играть ту же роль, что и Полярная звезда в Северном полушарии.

На помощь мореходам пришел новый прибор – астролябия. Основу его составляла «тарелка» – круглая деталь с высоким бортом и подвесным кольцом для точной нивелировки прибора относительно горизонта. К центральной оси диска крепилась алидада, визирная линейка с диоптрами. Производящий наблюдения ориентировал визирные отверстия на ее концах относительно солнца таким образом, чтобы солнечный луч, проходящий через верхний край линейки, отражался на ее нижнем крае. Указанным образом с помощью соответствующей шкалы можно было определить высоту солнца над горизонтом. Тем не менее мореплаватели получили возможность определять широту своего местоположения с достаточной точностью лишь к середине XVI в.

В XVI в. на смену морской астролябии пришел так называемый поперечный жезл. Этот простой прибор, за основу которого был взят камаль мореходов Индийского океана, состоял из длинной рейки; относительно нее под прямым углом перемещалась другая, более короткая, рейка – так называемый ригель. Производивший наблюдения приставлял один конец основной рейки к щеке чуть ниже глаза и перемещал ригель до тех пор, пока нижний конец того визуально не касался горизонта, а верхний – солнца. Для вычисления высоты солнца следовало определить позицию ригеля относительно основной рейки, на которой была нанесена соответствующая шкала. Вычисления производились в полдень, когда солнце находилось в зените.

Одного этого для определения широты было, однако, недостаточно, поскольку угол положения солнца относительно горизонта зависел не только от широты, но и конкретного дня календарного года. Требовалась еще и таблица наклона солнца, или угла его положения относительно небесного экватора, по состоянию на полдень каждого дня календарного года. И это был уже вопрос к математикам и астрономам, а не к кораблестроителям[60].