XIV–XV вв. были по большей части не более чем лоцманами, то есть умели придерживаться правильного курса и, в случае если путешествие проходило вдоль берега, определять маршрут по узнаваемым деталям побережья. И все же медленно, но верно в книги по навигации, особенно в Португалии, начала проникать астрономия Сакробоско с ее простейшими уроками, касающимися земной и звездной сфер.
Астрономы редко руководствовались необходимостью помочь мореплавателям, за исключением тех случаев, когда они надеялись получить моральную или финансовую поддержку за разработку теоретических вопросов, способных облегчить решение проблемы определения географической долготы. Эта специфическая проблема не была чем-то новым для астрономов, особенно для тех, кто выказывал желание адаптировать астрономические таблицы к новому меридиану; однако она имела решающее значение для тех, кто не желал бродить в необозримых океанских просторах, полагаясь только на обманчивый случай. Итальянские карты XIV в. отображали Канарские острова, Мадейру, Порту-Санту, Азорские острова и вид побережья, но без должного внимания к точным расстояниям между ними. В самом начале XV в. во время правления принца Энрике Мореплавателя португальцы всерьез занялись колонизацией Мадейры и Порту-Санту. Трудности, связанные с надежной локализацией местоположения этих островов, до которых по определению невозможно было добраться, следуя вдоль длинной береговой линии, сделали разработку технических навигационных приемов вопросом насущной необходимости. Вскоре и они, и западная береговая линия Африканского континента, ставшая объектом исследования примерно в тот же самый период, стали изображаться на португальских картах с гораздо более высокой точностью. Это была частная инициатива, и одним из важнейших факторов в решении этого вопроса стало появление в Португалии большого количества еврейских астрономов, изгнанных из Испании.
112
Морская астролябия весьма типичной формы, не путать с гораздо более сложной планисферной астролябией, использовавшейся астрономами. Инструмент мореплавателей содержал простую шкалу для определения высот, оцифрованную с точностью до половины градуса. (Один градус широты соответствует примерно 111 километрам или 60 морским милям, хотя точное значение длины варьируется.) Этим инструментом, подвешенным к большому пальцу руки, снимались высоты с помощью алидады, обычно (как в данном случае) оснащенной визирными отверстиями. В случае определения высоты Солнца тень от одного диоптра должна была падать на другой. Близость диоптров служила причиной малой точности. Обратная сторона инструмента – пустая, ничем не заполненная. Тяжелый привесок к кругу выполняет роль балласта, занижающего центр тяжести, что минимизирует влияние ветра; идут громкие споры об условиях, при которых мог использоваться этот инструмент. Известные экземпляры были весьма немногочисленны до зарождения во второй половине XX в. подводной археологии, когда подняли на поверхность изрядное количество подобных инструментов. (Представленный экземпляр датируется 1602 г., его радиус 17 сантиметров и вес 2,38 килограмма.)
Португалия в течение долгого времени оставалась центром обучения навигации. Уже в 1484 г. король Жуан II основал комиссию по усовершенствованию технических приемов навигации, особенно актуальных для Южного полушария, где Полярная звезда не видна. В результате были составлены упрощенные солнечные таблицы. В их основу положены некоторые из таблиц Закуто из Саламанки (о нем мы уже упоминали в предыдущей главе на с. 315). В 1485 г. их апробировали в Гвинее и впоследствии дали начало особому типу сочинений под названием «Распорядок Солнца» – серии простейших правил определения широты по высоте Солнца на меридиане. Морская астролябия, посредством которой обычно определялась высота Солнца, отличалась заметной примитивностью и содержала только массивный круг со шкалой и приделанную к ней линейку с диоптрами (ил. 112). Она была фактически бесполезна на качающейся палубе корабля, и перед тем как ее использовать, удачливому моряку требовалось подойти к берегу. Ее точность редко превышала половину градуса. И сами инструменты, и приемы работы с ними постепенно совершенствовались, особенно в конце XVI в., когда определение точного положения корабля в море (не только широты, но и долготы) стало предметом активного обсуждения астрономов. К сожалению, лишь малое их число имело практический опыт осуществления наблюдений с качающегося вдоль и поперек плавательного средства. К вящему удовольствию астрономов, эта проблема часто находила решение, как в случае Галилея, который предложил сажать наблюдателя на универсальное шарнирное соединение. (Это приспособление впоследствии часто называли карданным подвесом, по имени Джираломо Кардано, хотя оно использовалось уже в Древнем Китае в качестве держателя для ламп.) И все же проблема долготы не находила удовлетворительного решения вплоть до конца XVIII в.
113
Мартин Вальдземюллер был исследователем, активно действовавшим при дворе Рене II, герцога Лотарингии. В своей краткой «Cosmographiae introductio», дважды изданной в 1507 г., он объявил о том, что к ней прилагаются соответствующие глобус и карта. Единственную известную копию огромной карты нашли в начале XX в. в замке в Вольфегге (Вюртемберг). На данном фрагменте изображено менее двадцатой части всего листа. (Основная карта с Америкой и Вест-Индией расположена под ним.) На рисунке мы видим Птолемея, держащего новый квадрант, и один из вариантов расположенной рядом с ним карты Старого Света.
Возможно, здесь будет уместно добавить, что шарниры Кардано часто путают с весьма схожим устройством, которое можно обнаружить в карданном соединении для силовой передачи – устройстве, успешно приспособленном к использованию в астрономии Робертом Гуком в 1674 г. Он применил его в конструкции винта дистанционного управления движением инструмента для наблюдений Солнца. «Соединение Гука» (оно имело много других названий, прежде чем стало применяться в качестве механического привода в автомобиле) позволяет передавать крутящий момент от одного вала к другому вне зависимости от того, под каким углом они расположены. Это приспособление стало общеупотребительным в системе наведения телескопа и продолжает использоваться до сих пор.
КАРТЫ, ЛОЦИИ И ИНСТРУМЕНТЫ МОРСКОЙ НАВИГАЦИИ
В основе картографии лежит потребность в переносе координат места и ландшафтных характеристик на пригодную для этого плоскую поверхность с градуированной сеткой. К XV в. как в исламском мире, так и на Западе существовали обширные перечни, содержавшие координаты многих сотен мест, но вопрос о выборе подходящей координатной сетки оставался открытым. Существовали стандартные теории, основанные на работах Птолемея и более поздних авторов, писавших об астролябиях и существенно дополнивших обычные методы проекции, используемые в астролябии. Эти теории интересовали только ученых и не отвечали запросам мореплавателей. В первое время наибольшим авторитетом пользовалась проекция Птолемея. В 1507 г. Мартин Вальдземюллер выпустил роскошную настенную карту мира, пышность и великолепие которой символизировали благоговение перед великим александрийцем, но были далеки от прагматичного мира мореплавателей (на ил. 113 показан небольшой фрагмент этой карты). Занимая порядка трех квадратных метров, она представляла собой вытянутый в горизонтальном направлении вид картографической проекции, изобретенной Птолемеем. Многочисленные ранние издания «Географии» Птолемея обеспечили преобладающее влияние его модели ровно в то время, когда сведения о земной поверхности стали стремительно пополняться в результате путешествий, предпринятых такими мореплавателями, как Диаш, да Гама, Колумб, Кабот, Веспуччи и Магеллан. Беспрецедентная по размерам и сложности карта Вальдземюллера содержала последние открытия своего времени, включая полный контур африканского континента и восточное побережье недавно открытого «четвертого» континента. Как известно, именно он назвал Южную Америку «Америкой» в честь Америго Веспуччи – ее предполагаемого первооткрывателя. Спустя некоторое время Вальдземюллер обнаружил свою ошибку и попытался исправить ее, перестав включать имя Америго в последующие издания карты. Но, как мы теперь понимаем, было уже поздно, и континент навсегда сохранил название «Америка».
Мореплаватели могли повышать детализацию грандиозной птолемеевой карты мира, но не имели возможности использовать ни саму эту карту, ни наиболее ценное произведение Птолемея по астрономии. Однако
