Древние и их уютные мирки
Современный человек, тыкая пальцем в экран смартфона, чтобы вызвать такси или найти ближайшую кофейню, редко задумывается, что сама концепция точного местоположения – это роскошь, оплаченная тысячелетиями блужданий, догадок и откровенного вранья. Первые карты, если их можно так назвать, не имели никакого отношения к романтике путешествий. Их чертили не мечтатели, а суровые прагматики – чиновники и жрецы. Древним вавилонянам, например, около 2300 года до нашей эры нужна была не карта мира, а план конкретного земельного надела в Месопотамии. Зачем? Чтобы точно знать, с кого и сколько зерна содрать в качестве налога. Никакой высокой науки, чистый бизнес. Карта как инструмент фискального контроля – вот откуда все пошло. На глиняной табличке выцарапывали поля, каналы, владения соседа, чтобы потом, тыча в нее грязным ногтем, доказывать свои права. Самая известная «Карта мира» из Вавилона, датируемая примерно VI веком до н.э., представляет собой диск, окруженный «Горькой рекой», за которой виднеются какие-то мифические острова. По сути, это не географический документ, а космологическая схема, где Вавилон – пуп земли, а все остальное – непонятная и враждебная периферия, населенная чудовищами. Удобная картина мира, не правда ли? Все, что нам нужно, здесь, в центре, а остальное пусть тонет в соленой воде.
Египтяне, эти гении бюрократии, тоже не отставали. Их карты служили тем же целям: кадастровый учет земель вдоль Нила. Каждый год великая река разливалась, смывая межевые знаки, и каждый год землемеры, гарпедонапты, заново натягивали свои веревки, восстанавливая границы участков, чтобы фараон не потерял ни одного дебена налогов. Эти карты были до того утилитарны, что на них часто даже не обозначали стороны света. Зачем, если есть одно понятное направление – вдоль реки?
А вот кто действительно понимал толк в навигации без всяких карт, так это полинезийцы. Пока «цивилизованные» народы Средиземноморья жались к своим берегам, эти ребята на утлых каноэ осваивали тысячи километров открытого океана. У них не было ни бумаги, ни компаса. Их картами были их собственные мозги и удивительные конструкции из пальмовых ребрышек и ракушек – так называемые «стик-чарты». Это не карта в нашем понимании, это скорее мнемоническая диаграмма океанских зыбей. Палочки изображали основные направления волн, которые, отражаясь от островов и атоллов, создавали в океане устойчивую интерференционную картину. Ракушки обозначали сами острова. Молодого навигатора учили годами, он должен был чувствовать малейшие изменения в качке лодки, буквально пятой точкой считывая информацию с поверхности воды. Это было искусство на грани магии, передававшееся из поколения в поколение и абсолютно недоступное европейскому уму, привыкшему доверять бумажке, а не собственным ощущениям.
Греки, как обычно, подошли к вопросу с философским размахом. Им было мало просто чертить планы полей, они хотели понять, как устроен весь мир. Анаксимандр из Милета в VI веке до н.э. начертил первую, как считается, карту мира. Он представил землю в виде плоского диска, окруженного океаном. Гекатей, его последователь, уточнил эту карту, добавив известные ему страны и народы, но суть осталась той же. Это были скорее геополитические схемы, демонстрация эллинского кругозора, а не навигационный инструмент. Пользоваться такой картой для плавания было бы самоубийством. Но настоящий прорыв, который на следующие полторы тысячи лет определил развитие картографии, совершил Клавдий Птолемей. Этот александрийский грек во II веке нашей эры написал свой титанический труд «География». Он первым предложил использовать систему координат – широту и долготу, нанося на карту известные точки с их точными (как ему казалось) координатами. Идея была гениальна. Проблема была в данных. Птолемей собрал все доступные ему сведения от путешественников, купцов и военных, но они были обрывочны и неточны. К тому же он допустил фундаментальную ошибку: основываясь на расчетах Посидония, а не более точного Эратосфена, он посчитал окружность Земли примерно на 30% меньше, чем она есть на самом деле. В его уютном мирке Евразия растянулась так далеко на восток, что от нее до западного побережья Европы, казалось, рукой подать через Атлантику. Эта колоссальная ошибка, запечатленная в авторитетнейшем научном труде, спустя 1300 лет вдохновит одного генуэзского мечтателя по имени Христофор Колумб плыть на запад в поисках Индии. Карта Птолемея была прекрасным теоретическим достижением и одновременно грандиозной дезинформацией, которая, как это часто бывает в истории, привела к совершенно неожиданным последствиям.
Компас, вера и паутина румбов
С падением Рима Европе стало как-то не до картографии. Нужно было выживать, отбиваться от варваров и молиться. Научное наследие античности скукожилось и забилось в монастырские библиотеки, где переписчики усердно его портили. Карты этого периода – это нечто особенное. Так называемые карты типа «Т и О» (Orbis Terrarum) представляли собой чистую теологию. Круглый мир-диск («О») делился на три части водами, образующими букву «Т». Сверху была Азия – самая большая и важная часть, где располагался рай, внизу слева – Европа, справа – Африка. В центре всего этого, разумеется, Иерусалим. Такие карты были иллюстрацией к Библии, наглядным пособием по мироустройству для неграмотной паствы. Навигационная ценность – нулевая. Они указывали не путь из порта в порт, а путь к спасению души.
Пока европейцы рисовали свои благочестивые схемы, арабы и персы бережно собирали, переводили и развивали античные знания. Они изучали Птолемея, сверяли его данные со своими, и их карты, хоть и несли на себе отпечаток исламской космологии, были на порядок точнее и информативнее европейских. Великий картограф Мухаммад аль-Идриси в XII веке создал для сицилийского короля Рожера II грандиозный атлас «Табула Рожериана», который на три столетия стал самым подробным изображением известного мира. Но это была, так сказать, высокая наука, кабинетная картография. Настоящая революция происходила не во дворцах и не в монастырях, а в гудящих портах Генуи, Венеции и Пальмы-де-Майорки.
Там, в среде практичных и безбожных до мозга костей купцов и моряков, родилась портоланная карта, или портолан. Это был инструмент, а не произведение искусства или теологический трактат. Его делали не для того, чтобы повесить на стену, а для того, чтобы зарабатывать деньги и не утонуть. Портоланы чертились на одном куске хорошо выделанной телячьей кожи и фокусировались на самом главном – береговой линии. Она вырисовывалась с поразительной для того времени точностью, со всеми бухтами, мысами и устьями рек. Внутренние области континентов при этом часто оставались пустыми – кого волнует, что там в лесах, если мы плывем по морю? Но главной отличительной чертой портолана была густая паутина линий, расходившихся из нескольких точек на карте. Это были румбовые линии, или линии направлений компаса.
Компас – вот что изменило правила игры. Это изобретение, пришедшее из Китая, где оно сначала использовалось для гадания, а потом уже для навигации, попало в Европу где-то в XII веке и произвело фурор. Теперь можно было отходить от берега и держать курс даже в пасмурную погоду, когда не видно ни солнца, ни звезд. Моряк клал свой портолан на стол, ставил в одну из точек-роз компас и с помощью линейки прокладывал прямой курс до нужного порта. Просто и гениально. Эти карты были настолько хороши, что побережье Средиземного моря на портоланах XIV века изображено почти так же точно, как на современных. Это была эмпирическая картография в чистом виде, основанная не на трудах древних авторитетов, а на тысячах плаваний, на просоленных записях в судовых журналах, на рассказах капитанов, вернувшихся из очередного рейса. Эти карты были коммерческой тайной, их берегли как зеницу ока, ведь тот, у кого была лучшая карта, получал преимущество в торговле, а значит – и прибыль. Вся эта система была замкнута на себе и прекрасно работала в пределах Средиземноморья и у берегов Западной Европы. Но как только мореходы вырвались в открытый океан, начались проблемы.
Эпоха Великих Географических Ошибок
Принято называть этот период «Эпохой Великих географических открытий», но куда честнее было бы назвать его «Эпохой Великих географических ошибок, грабежа и случайностей». Когда португальцы, а за ними и испанцы, начали выползать за пределы уютного Средиземноморья, их портоланы стали бесполезны. Нужно было что-то новое, глобальное. И тут из пыльных сундуков Ренессанса снова извлекли Птолемея. Его «География», переведенная на латынь, стала бестселлером. И его главная ошибка – о маленькой Земле и растянутой Азии – пришлась как нельзя кстати.
Именно она убедила Колумба, что до Китая и Индии можно доплыть, двигаясь на запад, и что путь этот будет не таким уж и долгим. Он рассчитал, что расстояние от Канарских островов до Японии (Сипангу, как он ее называл по Марко Поло) составляет всего около 2400 морских миль. Реальное расстояние – более 10 000 миль. Если бы на его пути не подвернулся целый континент, о котором ни Птолемей, ни Колумб не имели понятия, его экспедиция просто сгинула бы в океане от голода и жажды. Так величайшее «открытие» в истории человечества было совершено благодаря комбинации упрямства, жадности и фундаментальной научной ошибки. Сам Колумб до конца своих дней был уверен, что нашел путь в Азию, и умер, так и не поняв масштаба своего заблуждения и своего реального достижения.
Последующие десятилетия превратились в настоящую картографическую лихорадку. Каждая экспедиция привозила новые данные, которые нужно было срочно наносить на карту. Карты стали важнейшим геополитическим инструментом. В 1494 году Испания и Португалия, два главных хищника того времени, при посредничестве Папы Римского заключили Тордесильясский договор, попросту поделив весь мир пополам. Линия раздела проходила по меридиану в 370 лигах к западу от островов Зеленого Мыса. Все, что к западу – испанское, все, что к востоку – португальское. Карта превратилась в документ, легитимизирующий захват чужих земель. И тут же возникла новая, куда более сложная проблема, чем просто изображение береговых линий. Проблема проекции.
Как перенести поверхность шара на плоскость без искажений? Ответ: никак. Любая проекция искажает либо углы, либо площади, либо расстояния, либо все сразу. Для сухопутных карт это не так критично, но для морской навигации – вопрос жизни и смерти. Моряк, прокладывая курс по компасу, двигается по так называемой локсодроме – линии, пересекающей все меридианы под одним и тем же углом. На шаре это спираль, уходящая к полюсу. А на большинстве карт того времени это кривая линия. Плыть по ней, постоянно сверяясь с компасом, было сущим мучением.
Решение предложил фламандский картограф Герхард Кремер, более известный под своим латинизированным именем Герардус Меркатор. В 1569 году он создал свою знаменитую карту мира в новой, цилиндрической проекции. Гениальность его решения состояла в том, что он «растянул» карту в направлении полюсов таким образом, что локсодрома на ней превратилась в прямую линию. Теперь штурман мог просто соединить линейкой порт отправления и порт назначения, замерить угол этой линии относительно ближайшего меридиана и спокойно вести корабль по этому курсу, не внося никаких поправок. Это было невероятно удобно. Но за удобство пришлось заплатить чудовищными искажениями площадей. На карте Меркатора Гренландия выглядит размером с Африку, хотя на самом деле она в 14 раз меньше. Аляска кажется сопоставимой с Бразилией. Эта проекция, созданная для навигации, сформировала у поколений людей совершенно неверное представление о реальных размерах стран и континентов, что, в свою очередь, имело и свои политические последствия. Европейские страны в центре карты выглядели непропорционально большими и значимыми, а экваториальные колонии – сжатыми. Но морякам было плевать на политику и искажения. У них была другая, куда более насущная головная боль – определение долготы.
Часовщик, король и неуловимая долгота
Определить широту в море было относительно просто. Нужно было измерить высоту Полярной звезды над горизонтом (в северном полушарии) или высоту полуденного солнца (в южном). С помощью астролябии или позже – секстанта, и специальных таблиц это мог сделать любой толковый штурман. Но с долготой все было иначе. Земля вращается, и определить свое положение с востока на запад можно, только зная точное время одновременно в двух точках: на своем корабле и в некоем опорном пункте (например, в порту Гринвича). Разница во времени в один час соответствует 15 градусам долготы. Проблема была в том, как узнать точное время Гринвича, находясь за тысячи миль от него, на качающейся палубе, в соленом тумане, где маятниковые часы сходят с ума.
Неспособность определять долготу была проклятием мореплавания. Корабли месяцами блуждали в океане, не зная, как далеко на восток или запад они зашли. Они садились на мели, разбивались о скалы, которые по всем расчетам должны были быть в сотнях миль отсюда. В 1707 году британская эскадра под командованием адмирала Клаудсли Шовелла из-за навигационной ошибки налетела на скалы у островов Силли. Четыре корабля затонули, погибло около двух тысяч моряков, включая самого адмирала. Эта катастрофа переполнила чашу терпения. Британское правительство, чье могущество и богатство напрямую зависели от флота, осознало, что проблему нужно решать любой ценой. В 1714 году был принят «Акт о долготе», учредивший специальный Совет по долготе и назначивший колоссальную премию в 20 000 фунтов стерлингов (сегодня это миллионы долларов) тому, кто найдет способ определять долготу в море с точностью до половины градуса.
Началась великая научная гонка. Академическая элита, астрономы из Королевской обсерватории в Гринвиче, сделали ставку на «метод лунных расстояний». Идея состояла в том, чтобы использовать Луну как стрелку небесных часов. Измеряя угол между Луной и определенными звездами, и сравнивая его с предвычисленными таблицами для Гринвича, можно было рассчитать гринвичское время. Метод был теоретически верным, но на практике – адски сложным. Он требовал от штурмана высочайшей квалификации, нескольких часов сложных вычислений после каждой серии наблюдений, которые нужно было проводить на раскачивающейся палубе, часто в плохую погоду. Это было решение для ученых, а не для моряков.
И тут на сцену вышел человек совсем из другого мира. Джон Гаррисон, плотник и часовщик-самоучка из йоркширской деревушки, без образования, но с гениальными руками и упрямым характером. Он был убежден, что решение проблемы долготы – не в небе, а в механике. Нужно создать часы, морской хронометр, который будет идти с невероятной точностью, невзирая на качку, перепады температур и влажности. Часы, которые можно просто взять с собой в плавание и в любой момент знать, который час в Гринвиче. Сама идея казалась тогдашним ученым мужам абсурдной. Все часы того времени были маятниковыми и зависели от гравитации. Гаррисон же взялся за немыслимое.
Он потратил на это всю свою жизнь. Десятилетиями, в своей маленькой мастерской, он создавал одного за другим своих механических монстров. Его первый хронометр, H1, весил 34 килограмма и был похож на сложное нагромождение латунных деталей, но он работал. Гаррисон использовал пружины вместо маятника и хитроумные компенсаторы, чтобы нейтрализовать влияние температуры. Совет по долготе, состоявший в основном из его идейных противников-астрономов, отнесся к его изобретению со скепсисом. Ему давали какие-то деньги, отправляли в пробные плавания, но постоянно находили предлоги, чтобы не присуждать главную премию. Гаррисон строил все новые и новые, все более совершенные и компактные модели – H2, H3. Наконец, после почти сорока лет труда, он создал свой шедевр – H4. Это был уже не громоздкий агрегат, а большой карманный часы диаметром всего 13 сантиметров. В 1761 году H4 отправился в плавание на Ямайку. За 81 день пути он отстал всего на 5 секунд. Это была безоговорочная победа.
Но Совет по долготе и его глава, королевский астроном Невил Маскелайн, ярый сторонник лунного метода, не собирались сдаваться. Они заявили, что успех Гаррисона – случайность, потребовали новых испытаний, заставили его разобрать свой хронометр и объяснить все его секреты, а потом выплатили только половину премии. Старый, измученный борьбой часовщик был в отчаянии. И тогда он пошел на крайний шаг – обратился напрямую к королю Георгу III. Монарх, сам увлекавшийся наукой, лично испытал следующий хронометр Гаррисона, H5, в своем дворце. Убедившись в его точности, король пришел в ярость от несправедливости ученых бюрократов. Как говорят, он воскликнул: «Клянусь Богом, Гаррисон, я добьюсь для вас справедливости!». И добился. Только после прямого вмешательства короля и акта Парламента в 1773 году 80-летний Гаррисон получил остаток своей премии. Он умер три года спустя, совершив революцию, которая сделала дальние плавания безопасными, а Британскую империю – владычицей морей. Знаменитый капитан Джеймс Кук в своих тихоокеанских экспедициях использовал копию гаррисоновского H4, что позволило ему составить карты невиданной доселе точности. Мир был окончательно измерен и нанесен на бумагу. Путь от вавилонской глиняной таблички до морского хронометра был пройден. Человечество научилось ориентироваться на своей планете. Оставалось только дождаться XX века, чтобы поднять навигацию на новую, космическую высоту, но это уже совсем другая история.