История географических карт

скачать книгу бесплатно


Как только гипотеза Пифагора получила общее признание и Земля обрела форму шара, за этим сразу же последовали попытки определить ее размер. Из ранних оценок самый большой размер Земля имела по оценке Платона, изложенной в его «Федоне», – по крайней мере, подразумевался самый большой размер. «Я считаю, – говорит Платон устами Сократа, – что Земля очень велика и что мы, обитающие от Геркулесовых столпов до реки Фазис, занимаем лишь малую ее частицу; мы теснимся вокруг нашего моря, словно муравьи или лягушки вокруг болота, и многие другие народы живут во многих иных местах, сходных с нашими…» Аристотель более консервативен и более конкретен. Он говорит, что наблюдения звезд доказывают, что Земля округла и не слишком велика. Он говорит также, что современные ему математики оценивали окружность Земли в 400 000 стадиев. (Примечание: для удобства читателей в этой книге все линейные величины, выраженные в стадиях, будут приведены в милях. 10 стадиев = 1 миля[10 - Современные эквиваленты древних мер длины всегда вызывали в научном мире серьезные разногласия. Аттический стадий удостоился особенно пристального внимания, но безрезультатно.].) Архимед в своей книге «Об исчислении песчинок» говорит, что с тех пор эта цифра по всеобщему согласию была уменьшена до 30 000 миль. К тому моменту измерение окружности Земли стало среди ученых весьма популярным занятием, но много лет ничего не говорилось о методах, с помощью которых проводились подобные измерения.

Самое раннее достоверное описание метода, с помощью которого была впервые измерена Земля, относится к Эратосфену Киренскому (род. в 276 г. до н. э.). Это был человек разносторонних знаний, получивший прекрасное научное и философское образование. Эратосфен долгое время жил в Афинах, где его и нашел Птолемей Эвергет – правящий монарх Египта, искавший человека, который мог бы сменить Каллимаха на посту главы Александрийской библиотеки. Некоторые историки говорят, что Птолемей в то время искал еще и учителя для своего сына Филопатора (Птолемея IV). Однако если Эратосфен действительно принял на себя эти дополнительные обязанности, то, по всей видимости, его преподавание оказало не слишком большое влияние на наследника – правление свое тот начал с убийства собственной матери, да и в остальном внес немалый вклад в упадок династии.

Эратосфен писал по многим вопросам, как научным, так и философским, но самым выдающимся его вкладом в картографию стал правильный и логичный метод измерения размера Земли – классика в своем жанре и первый из множества описанных методов. Оригинальное описание, как и большинство трудов Эратосфена, утеряно, но благодаря астроному Клеомеду (ок. 50 г. до н. э.) нам известны и сам метод, и полученный с его помощью результат.

Метод Эратосфена базировался на нескольких известных или предполагаемых фактах: 1) что расстояние по прямой между Александрией и Сиеной (ныне Асуан) составляет 500 миль; 2) что Александрия и Сиена расположены на линии север—юг или, как формулирует это Клеомед, «на одном и том же меридиональном круге»; 3) что Сиена расположена на самом краю летней тропической зоны (то есть на тропике Рака) – факт, подтвержденный вроде бы Плинием, Аррианом и другими, так как в день летнего солнцестояния в Сиене солнце в полдень находится точно над головой; в этот момент гномон[11 - Г н о м о н – древнейший астрономический инструмент.] не отбрасывает тени, а лучи солнца отражаются в воде на самом дне глубочайших колодцев. Далее, наблюдения показали, что в день летнего солнцестояния в Александрии полуденное солнце стоит не прямо над головой, а отбрасывает тень под углом равным одной пятидесятой части круга. Раз так, то и угловое расстояние между Александрией и Сиеной эквивалентно одной пятидесятой части длины земной окружности. Так что, если расстояние по прямой между двумя городами составляет 500 миль, то длина земной окружности окажется в пятьдесят раз больше, или 25 000 миль. Все настолько просто, что странно, как никто раньше до этого не додумался. Точность полученного результата зависит, конечно, от размера стадия как единицы измерения длины в то время, и похоже, что этот вопрос так никогда и не будет разрешен удовлетворительно для всех. Но если усреднить несколько разных величин стадиев, то окажется, что результат Эратосфена отличался бы от подлинной длины земной окружности всего на 200–300 миль, правда, если бы поверхность Земли была идеальной сферой. Это всеобщее и естественное убеждение, царившее до 1671 г.[12 - До экспедиции Жана Ришера в Кайенну в 1672 г. (см. главу VIII).], было единственной теоретической ошибкой метода, использованного Эратосфеном; да и эту ошибку едва ли можно поставить ему в вину. Во всех остальных отношениях это был, по существу, тот же самый метод, которым пользуются для измерения Земли современные астрономы.

Что касается прочих ошибок, то они были вызваны неверной информацией, а та, в свою очередь, – традицией и всеобщими заблуждениями. Так, например, Сиена лежит не на тропике Рака, а на широте 24°5'30", то есть примерно в 37 милях к северу от тропика. Опять же, расстояние между Сиеной и Александрией составляло, по всей вероятности, не больше 453 миль. Сиена лежит не на меридиане Александрии, а в 3°3' к востоку от него. Разница в широте между Сиеной и Александрией, которую Эратосфен определил как одну пятидесятую часть большого круга, или 7°12' дуги, на самом деле составляет 7°5' дуги, что также дает ошибку в конечном результате. Представляется весьма вероятным, что Эратосфен догадывался о возможной неточности своего результата; он, по всей видимости, пересмотрел его в сторону увеличения и приравнял 25 200 милям. Это число хорошо делится на 360 частей, то есть на число градусов в большом круге; при этом каждый градус дуги равняется 70 милям. Если бы он остался верен первоначальной величине в 25 000 географических миль (250 000 стадиев), он оказался бы чрезвычайно близок к истине, так как окружность Земли по экватору очень близка к 25 000 английских миль – а именно 24 899, согласно измерению Гершеля. Очень неплохой результат для начинающего, у которого не было ни телескопа, ни – предположительно – вообще никаких точных инструментов.

Вторую зарегистрированную попытку измерить Землю предпринял Посидоний из Апамеи. Его результат был не слишком хорош, но он заслуживает места в нашей истории из-за смятения, которое вызвал среди ранних историков; кроме того, именно его результат, переданный Страбоном, а не результат, полученный Эратосфеном, несколько сотен лет считался общепринятым.

Посидоний (ок. 130—51 гг. до н. э.) был одним из наиболее образованных философов-стоиков. Прозванный Родосцем, он руководил школой на острове Родос, привлекавшей ученых со всех концов света. Хотя, как выразился один историк, Посидоний не был астрономом «в строгом смысле этого слова», его философия тем не менее охватывала не только астрономию, но и географию, математику и метеорологию; кроме того, он написал «Историю» в 52 книгах. В некоторых отношениях он превзошел астрономов – например, измеренное им расстояние от Земли до Солнца оказалось ближе к истине, чем величина, полученная Гиппархом. Его метод измерения Земли основывался на тех же общих принципах, что и метод Эратосфена, но, вместо вычисления разницы в высоте солнца в день летнего солнцестояния в двух разных местах, Посидоний использовал звезду. Клеомед в деталях описал эту историю следующим образом:

«В некоторых частях Греции невозможно увидеть яркую звезду Канопус, но на Родосе, где работал Посидоний, она поднималась достаточно, чтобы скользнуть по горизонту и тут же снова нырнуть обратно. В Александрии, еще южнее, высота Канопуса на меридиане равнялась «четвертой части «знака», то есть одной сорок восьмой части зодиакального круга. Конечно, это просто другой способ сказать, что разница в угловой высоте Канопуса в Александрии и на Родосе составляет 7°30'. Считалось, что линейное расстояние между этими двумя пунктами составляет 500 миль; таким образом, получаем окружность земли 48 х 500, или 24 000 миль».

Опять, использованный Посидонием метод был достаточно разумен, но результат получился ошибочным из-за неточных данных. Во-первых, угловое расстояние между Родосом и Александрией (то есть разница по широте) составляет не 7°30', а 5°15' – меньше одной шестидесятой части большого круга. Хит указывает, что ошибка определения высоты звезды по меридиану имела место, скорее всего, на Родосе, где эффекты рефракции на горизонте должны были серьезно затруднять наблюдения; другими словами, провести точное наблюдение звезды, едва-едва проскальзывающей по горизонту, очень трудно, если не невозможно. Вторая ошибка, расстояние в 500 миль между Александрией и Родосом, возникла в результате того, что оценивали расстояние моряки – люди, никогда не отличавшиеся тягой к преуменьшению. Расстояние оценивали по максимуму. Некоторые специалисты оценивали это расстояние в 400 миль, а Эратосфен, согласно Страбону, сказал, что оно не превышает 375 миль. Однако по оценке Посидония, которую привел Клеомед, окружность Земли все же составляла 24 000 миль. Она бы и осталась таковой, если бы не Страбон. Но, обсуждая последние опыты по измерению Земли, Страбон упоминает «того, который делает окружность Земли самой маленькой… а именно опыт Посидония, который оценивает ее окружность примерно в 180 000 стадиев [18 000 миль]…».

Откуда взялась такая огромная разница между величинами, приведенными Клеомедом и Страбоном? Хит предлагает остроумное объяснение, при котором оба источника оказываются в какой-то мере правы. Страбон, рассуждает он, склонен был верить Эратосфену и критически относился к общепринятому мнению по любому вопросу, не обязательно научному. Поэтому, переходя к расчетам и выводам Посидония, он отвергает общепринятую величину расстояния между Александрией и Родосом в 500 миль и использует вместо этого расстояние, названное Эратосфеном – 375 миль. В то же время оба автора, рассказавшие о Посидонии (и Клеомед, и Страбон), по всей видимости, согласны, что угловое расстояние между двумя пунктами составляет одну сорок восьмую часть меридионального большого круга. Теперь посмотрим: 48 раз по 500 миль составит 24 000 миль, а 48 раз по 375 миль – 18 000 миль. Если мы примем эти рассуждения, то придется сделать вывод, что или Клеомед, или Страбон, или оба автора работали только с изложением рассуждений Посидония, то есть с описанием его метода без числовых значений, и взяли на себя смелость добавить недостающие детали самостоятельно. Однако Страбон – всем историкам историк – привел меньшую из двух величин, и в результате общее признание получила длина земной окружности равная 18 000 миль. Соответственно один градус дуги считался равным 50 милям. Этим двум стандартам суждено было изменить ход истории и долгие годы причинять мучения многим поколениям географов.

Самое раннее известное измерение окружности Земли провел Эратосфен около 240 г. до н. э. Его вычисления базировались на 1) угловой высоте солнца и 2) линейном расстоянии между Александрией и Сиеной

Обсуждая прогресс картографии, Страбон ссылается на карты, нарисованные «древними», но, следуя провозглашенному им самим принципу – игнорировать всех, кроме самых авторитетных из «современных» авторов, – он не говорит почти ничего, что могло бы указать нам, насколько на самом деле древни эти «древние». Он не называет никого из них по имени и вообще очень неопределенно говорит о развитии картографии до Гомера. Тем не менее изготовление карт – возможно, древнейшая разновидность примитивного искусства, поскольку с самого начала у этого искусства была цель. Это искусство столь же старо, как первые линии, проведенные человеком на песке или на стене пещеры. Более того, способность изобразить кусок земной поверхности – хотя бы небольшой – с помощью палочек и камешков или куска мела настолько универсальна, что, возможно, ее можно даже рассматривать как инстинктивную. Бесчисленные исследователи, имевшие дело с примитивными племенами, отмечали этот факт. Когда все остальные методы общения ничего не дают, на помощь приходит универсальный язык примитивной карты или схемы.

Самые ранние карты базировались на личном опыте и знакомстве с местностью. Они показывали путь через лес до соседнего племени; места, где можно обнаружить дичь, воду или соль; направление и расстояние до вражеских племен. Кочевой образ жизни несколько усложнял картину; бродячим племенам необходимо было знать, как пересечь пустыню и не умереть от жажды и как добраться домой за много миль после летнего выпаса скота. Чтобы начать войну – то есть приобрести землю этим древнейшим способом, – нужно было знать территорию соседей и хорошо в ней ориентироваться. Для торговли с другими племенами и народами нужны были еще большие знания о расстояниях и направлениях; чем дальше располагались рынки, тем точнее должны были быть к ним маршруты. По мере распространения цивилизации знания о расстояниях и направлениях приобретали все большее значение. Подобно записям ранних астрологов, географические описания и рисунки, рассказывающие, как добраться из одного места в другое, наносились – тем или иным способом – на камень, папирус или пергамент. Почти ничего из этих записей не сохранилось.