Вопросительная история

Дорогу к точным часам проложил Галилей. Его отец, по профессии музыкант, хотел, чтобы сын стал врачом, и 17-летний Галилей, без большой охоты, приступил к изучению медицины. Однако сразу же начал отвлекаться. Математика и физика нравились ему значительно больше. Он занимался ими вопреки родительской воле. Учился Галилей в Пизе и регулярно бывал в местном соборе. Однажды церковная служба показалась ему особенно скучной, и он отвлёкся. Под куполом мерно качалась тяжёлая медная люстра. Её «запустил», зажигая свечи, один из церковных служителей. Движение люстры показалось Галилею странным. Она качалась всё слабее, но дугу любой длины проходила за одно и то же время. Чтобы убедиться, что глаза его не обманывают, Галилей стал прикидывать, за какое? Сначала он сверял движение канделябра с ритмом церковной музыки, потом – с собственным пульсом. Выходило, что так оно и есть. Время колебания оставалось постоянным. До этого открытия люди знали только два события, происходивших с ошеломляющей периодичностью: восход и заход солнца. Но ведь для точных часов этого мало. Теперь же открылось чудесное свойство маятника колебаться через одинаковые промежутки времени. Можно было приступать к созданию точных механических часов. Однако другие открытия всю жизнь отвлекали Галилея. Времени на часы у него так и не хватило.

Шёл XVII в., и вдруг оказалось, что точное время нужно не только астрономам. Для моряков знание времени стало вопросом жизни и смерти, для государств – источником прибыли. Эпоха великих географических открытий была в самом разгаре. Корабли бороздили океаны. Но вот незадача. Моряки открывали новую землю, однако из-за неумения находить долготу не могли указать её точно на карте. Куда было плыть в следующий раз? Да что там новые земли! Проблемы с долготой приводили к тому, что безлунными ночами или в бурю суда налетали на уже известные рифы только потому, что капитаны не могли понять, куда движется корабль. С широтой всё обстояло просто – она вычислялась по наклону солнца над горизонтом, но что делать с долготой не знал никто. Правительства морских держав – Испании, Франции, Голландии, Венецианской республики – сулили невиданные награды тому, кто сумеет указать надёжный способ определения долготы.

Ещё с древности было известно: долгота определяется разницей во времени. 15 градусов движения вдоль земной дуги на запад или на восток – 15 градусов долготы – сдвигают время на 1 час. Чтобы узнать долготу, нужно было знать разницу двух местных времён: того места, где находился корабль, и порта, откуда он начал свой путь. Измерить местное время на борту корабля не составляло проблемы: солнце было всегда «под рукой». Но как узнать время в исходном порту?

Часы солнечные кольцевые. Санкт-Петербург. 1730 г.

Можно было подыскать какое-нибудь повторяющееся небесное явление, которое видно одновременно на борту корабля и в пункте, откуда он вышел. Например, затмения луны. Если заранее знать, когда произойдёт затмение, в момент его наступления люди на корабле получат надёжный сигнал о времени в порту. Английский король Карл II в собственном Гринвичском парке открыл обсерваторию в надежде на то, что королевские астрономы сумеют составить таблицы с точным предсказанием лунных затмений. Примеру Карла последовал Людовик XIV во Франции. Король Солнце учредил Парижскую обсерваторию для составления лунных таблиц. Астрономы справились с задачей, но проблемы долготы не решили. Увы, затмения Луны имеют обыкновение происходить 2–4 раза в год. А что было делать в промежутках? А если небо в долгожданную ночь затягивало облаками? Всё тот же Галлей предложил смотреть не на луну, а на спутники Юпитера. Он открыл их совсем недавно при помощи новейшего прибора – телескопа. Их затмения случались гораздо чаще, чем лунные – один-два раза за ночь. Только и для спутников Юпитера погода исключений не делала и облаков не раздвигала. Да и мощных телескопов на все корабли не хватало. В общем, сложностей с галеевым методом было больше, чем результатов.