В 1492 году Христофор Колумб отправился в плавание в Индию, однако вместо этого высадился в землях, которые позже станут Америкой.
Только спустя десятилетия, после успешного, но смертельного для него кругосветного путешествия Фернана Магеллана, стало окончательно ясно: Колумб не достиг Индии. К тому времени итальянский мореплаватель уже несколько лет как умер и находился в немилости. Он потерпел неудачу в своей главной задаче — открыть торговый путь в Азию.
Живя в эпоху Возрождения, Колумб имел доступ к множеству текстов и карт как античности, так и своего времени. Он изучал труды Марко Поло, папы Пия II, а также античных авторов Птолемея и Эратосфена.
Перед отплытием в Новый Свет Колумб совмещал старое и новое знание. Одними из его главных инструментов были новейшие карты того времени. Они отличались высокой точностью в изображении Европы и были значительно лучше некоторых старых карт в охвате известных тогда земель.
Однако «современные карты», которыми пользовался Колумб, были поразительно неточны в расчетах размеров Земли. Многие критики Колумба отвергали эти «современные» карты, считая их ошибочными. Они полагались на более древние и более точные измерения.
Ведь за 1700 лет до Колумба древнегреческие картографы уже рассчитали окружность Земли с поразительной точностью — всего с 1% погрешности. Колумб знал об этих расчетах, но предпочел данные, согласно которым Земля была на 30% меньше реальных размеров. Почему же «современные» измерения мира оказались настолько ошибочными?
Эратосфен и его метод
В III веке до н. э. древнегреческий ученый Эратосфен провел эксперимент, который не только доказал сферическую форму Земли, но и позволил рассчитать её окружность.
Живя в эллинистическом Египте, философ сравнил два города, находившихся примерно на одном меридиане, — Александрию и Сиену (современный Асуан). Его эксперимент показал, что в одно и то же время дня Солнце давало разные тени в этих двух городах.
Когда Солнце находилось прямо над Сиеной и предметы не отбрасывали тени, в Александрии башня все же давала тень. Эратосфен, обладая знаниями в математике и тригонометрии, вычислил угол солнечных лучей в Александрии — около семи градусов. Затем он поручил измерить расстояние от Александрии до Сиены — 5000 стадиев.
Так как семь градусов составляют примерно 1/50 часть окружности, Эратосфен заключил, что длина окружности Земли равна приблизительно 252 000 стадиев.
Длина одного стадия (слово, от которого произошло «стадион») в Древней Греции не имела единого значения и менялась в зависимости от времени и места. Однако для эпохи Эратосфена оценка составляет 155–160 метров. Это давало длину окружности Земли в пределах 39 060 – 40 320 км, что удивительно близко к современному значению — 40 075,017 км.
Опираясь на эти знания, Эратосфен составил одну из первых карт мира с нанесением меридианов и параллелей.
Тень Птолемея
Хотя Эратосфен пользовался уважением при жизни, его работу не оставили без критики. Современники нередко насмешливо называли его «Вторым» (Бета) по сравнению с Архимедом, считавшимся «Первым».
Позднее географы — такие как Посидоний, а затем и Клавдий Птолемей — существенно сократили расчет окружности Земли, уменьшив его на 33% по сравнению с оценкой Эратосфена. Это решение отразилось на восприятии мира на многие столетия вперед.
Во II веке н. э. римский философ Птолемей стал самым авторитетным мыслителем в области науки для христианской Европы. Его геоцентрическая модель Вселенной сохраняла влияние более тысячи лет.
Католическая церковь распространяла его труды вплоть до раннего Нового времени. Авторитет Птолемея касался не только астрономии, но и оптики, теории музыки, математики и географии. Поскольку Колумб был глубоко верующим католиком, он принял эти учения.
Поэтому, рассчитывая расстояние до Индии, Колумб пользовался именно птолемеевскими моделями, хотя имел доступ и к трудам Эратосфена. Укороченная окружность Земли приводила к выводу, что, достигнув Сан-Сальвадора, Колумб оказался в Индии.
Падение модели Птолемея
В последующие десятилетия расчеты Птолемея, а вместе с ними и его геоцентрическая модель, подверглись научной критике. Теория Вселенной, сохранявшая авторитет более тысячелетия в христианском и исламском мире, была отвергнута и стала реликтом уходящей эпохи.
На смену ей пришла система Коперника, а гораздо более древние измерения Эратосфена были окончательно подтверждены в новое время.