Великие географические открытия. Как корабли находят дорогу в море Как ориентировались древние мореплаватели

Теперь требовалось точно определить время дня. Фесс поднял астролябию над лицом, направил на солнце, и до тех пор поворачивал подвижный бегунок, пока в щели визира не показалась тень... Обычное дело, мореходы, купцы, астрологи проделывали это регулярно.
Ник Перумов «Одиночество мага»

Истории о дерзких морских путешествиях с давних пор поражали воображение людей. Мало кто из авторов приключенческих романов обошёл стороной романтику волн и скрипящей мачты - вспомним хотя бы «Морского волка» Джека Лондона. Но то, что нам кажется приключениями, для штурмана тяжёлая работа, ведь одна ошибка в расчётах координат и курса может стоить всей команде жизни.

Небесные маяки

В древности мореплаватель, удалившийся от берега, мог ориентироваться только по Солнцу и звёздам. Но Солнце почти нигде и почти никогда не восходит строго на востоке, так что этот способ не годился для дальних плаваний, пока не были составлены подробные таблицы для всех широт и дней года. Гораздо надёжнее Полярная звезда: она лежит практически на линии оси вращения Земли и потому всегда показывает направление на север. В южном полушарии мореплаватели ориентировались по созвездию Южный Крест. К началу новой эры появился каталог с положениями 850 звёзд, составленный древнегреческим ученым Гиппархом, который известен также тем, что ввёл понятия долготы и широты и рассчитал первые таблицы движения Солнца и Луны. Однако трудно полагаться на небесные светила, когда небо может неделями быть затянуто облаками.

Волшебный металл

Покорить океаны позволили европейцам не столько манёвренные каравеллы, сколько компас, остающийся в истории мореплавания самым значимым изобретением. Само слово произошло от итальянского compasso, что означает «спутник». Компас стал неотъемлемым спутником мореплавателей.

Магнитный железняк был известен ещё древним грекам, задолго до начала нашей эры. Его находили вблизи города Магнезия, от которого магнит и получил название. Однако сделать магнитную стрелку первыми догадались китайцы. От них же пошло деление окружности на градусы. Изначально они делили горизонт на 365 делений по числу дней в году, а позже европейцы округлили число делений до 360.

В Европу компас попал, видимо, через арабских торговцев, плававших в Китай. В качестве стрелки сначала стали использовать намагниченную швейную иголку: её втыкали в кусочек пробки, который опускали в воду. Но вскоре европейцы начали делать сухие компасы, где стрелка свободно вращалась, опираясь на вертикальный стержень. Китайцы же ещё пять столетий, до 17-го века, продолжали использовать «отсталые» водяные компасы.

У тебя кардан гнутый

Важнейшее усовершенствование компаса сделал Джероламо Кардано, фамилия которого хорошо известна каждому автослесарю. Его именем назван не только карданный вал, используемый в заднеприводных автомобилях, но и карданов подвес - система колец, которая обеспечивает горизонтальное положение предмета, закреплённого в центре, даже в сильнейшую качку. На создание этого устройства изобретателя подвигло желание сделать королевское кресло в карете устойчивым и комфортным. Применение же оно нашло в мореплавании - для стабилизации компаса, а с 18-го века - и пружинного хронометра.

А всё-таки она отклоняется

Все лаги со времён Рима и до середины 20-го века имели один существенный недостаток: они мерили скорость судна относительно воды и не учитывали сноса судна от ветра или течения. Ситуацию изменило создание гидроакустического лага, или гидролокатора, в 1970-е годы. Устройство определяет скорость судна относительно морского дна, излучая импульсы определённой частоты и принимая отражённый сигнал. По сдвигу частоты на основе эффекта Допплера автоматически вычисляется скорость судна. К сожалению, и этот способ далёк от совершенства: на глубинах более 300 метров работа гидролокатора становится неустойчивой, поскольку сигналы отражаются не только ото дна, но и от границы между слоями воды с разной температурой и плотностью, что создает помехи.

Христофор Колумб во время своего знаменитого плавания 1492 года открыл явления магнитного склонения. Он обнаружил, что стрелка компаса иногда указывает не на Полярную звезду, а отклоняется на несколько градусов к западу или к востоку. Наблюдения последующих столетий показали, что склонение меняется и от места к месту, и в одной и той же точке с течением времени. Особенно сильно это проявляется в полярных широтах, ведь магнитные полюса не совпадают с географическими и находятся в постоянном движении. Так, за 100 лет магнитное склонение в районе Лондона изменилось на 35 градусов: с 11 восточного до 24 западного. Ученые до сих пор не могут с полной уверенностью объяснить, почему магнитное поле земли неравномерно и изменчиво. Большинство из них склоняется к гипотезе о том, что это связано с течениями магмы в недрах Земли.

Со временем появились карты, по которым можно было довольно точно определить склонение в той или иной точке, но никакие карты не могли решить другую проблему: уже Джон Кабот, современник Колумба, заметил, что стрелка компаса «врёт», если вблизи есть железные предметы. В 19-м веке, когда появились линейные корабли с корпусами из стали, это свойство из проблемы превратилось в бедствие. На таких кораблях стрелка отклонялась от направления север-юг то так, то эдак. Обычный компас в подобных условиях был бесполезной побрякушкой. Способ борьбы с явлением, названным девиацией, нашли довольно быстро: чтобы погасить девиацию, нужно поместить вокруг компаса так называемые «компенсационные магниты», представляющие собой массивные куски железа, например, чугунные чушки или ящики с гвоздями. Принцип борьбы с девиацией магнитного компаса не изменился до наших дней, зато появился принципиально иной тип компаса, который сделал ненужными борьбу с девиацией и постоянные поправки на склонение.

Новое устройство получило название гирокомпаса, и основано оно на свойстве гироскопа - массивного вращающегося тела - сохранять направление своей оси, несмотря на внешние воздействия. Чтобы представить в общих чертах, что такое гироскоп, вспомните юлу, с которой вы играли в детстве. Гирокомпас - устройство более сложное, чем просто гироскоп. Его работа завязана на вращение Земли, и он всегда указывает на географический полюс планеты. Корабельные гирокомпасы 20-го века - массивные устройства: один только ротор в них может весить 25 кг. Атомные крейсеры и подводные лодки второй половины века стали снабжаться ещё более сложным оборудованием - так называемыми инерциальными системами, которые вычисляют направление и скорость судна, исходя из постоянно меняющихся ускорений, и отличаются высокой точностью.

Узелок завяжется...

Древние римляне были ушлыми ребятами, когда дело касалось всякого рода изобретений. К примеру, они опускали за борт колесо, соединённое с механизмом, который при каждом полном обороте отстреливал камушек в счётную кружку, а время замеряли по водным часам (кстати, именно от использования водных часов пошло выражение «время истекло»). Какой скорости (в римских милях) соответствует то или иное число камушков, определяли, что называется, эмпирически, то есть из опыта - по наблюдениям с берега.

Пала Римская империя, а тёмная Европа не смогла сохранить знание. И главным инструментом штурмана на несколько столетий стал его острый глаз. Наконец, в 17-м веке появилось устройство, названное ручным лагом. Он состоял из свободно вращающейся катушки, намотанного на неё троса (лаглиня) с узлами на равных расстояниях и деревянной дощечкой на конце, которая получила название сектор, поскольку представляла собой как бы четвертинку круга. Благодаря такой форме дощечка с грузилом, погружаясь, принимала вертикальное положение. Получался отличный поплавок, который, упав в воду, оставался стоять на месте, в то время как корабль двигался. Чем быстрее двигался корабль, тем больше верёвки успевало смотаться с катушки за полминуты. Узлы на верёвке были навязаны через каждые 50 футов, что равнялось 1/120 мили, времени всегда засекалось 30 секунд, то есть 1/120 часа. Посчитав, сколько узлов сошло с катушки, нетрудно определить скорость. Отсюда и пошла используемая доныне мера скорости «узел», равная одной морской миле в час.

Боремся с лагами

О возможности мерить скорость судна, используя вертушку, писал ещё Леонардо да Винчи, но первые такие устройства стали появляться только в начале 18-го века. По-настоящему широкое распространение получил только гакабортный лаг, изобретённый англичанином Томасом Уокером в 1878 году. Этот лаг устанавливался на гакаборте судна (верхней части кормы), за борт на всю длину спускался трос с вертушкой на конце, вертушка начинала вращаться от движения, трос передавал вращение на счётчик оборотов, и для снятия показаний не нужно было вытаскивать лаг из воды. Гакабортный лаг показывал число пройденных миль с точностью до 1/6 и пищал через каждый такой промежуток, чтобы по сигналам можно было отмечать время на часах и рассчитывать скорость.

В 1936 году появился гидравлический лаг - Г-образная труба, опущенная за борт отверстием навстречу потоку воды. Чем быстрее двигалось судно, тем больше было давление воды в трубе, а по давлению автоматически определялись скорость и пройденное расстояние.

Семь футов под килем

Устройство для измерения глубины - лот - самое древнее навигационное средство. О нем упоминает ещё Геродот. Немудреный механизм, состоявший из груза, привязанного к верёвке, - лотлиню - позволял определять глубину под днищем, чтобы обходить мели, а по грунту, прилипшему к грузу, судить о положении судна (например, илистый грунт - свидетельство близости реки).

Вплоть до Нового времени при плавании в неглубоких морях ручной лот служил часто единственным навигационным средством. На карте Фра Мауро 1458 года есть запись о Северном и Балтийском морях: «На этих морях плавают без карты и компаса, а при помощи лота».

Несколько футов чистой воды под килем считались вполне достаточной гарантией безопасности. Пожелание «семи футов под килем» (чуть больше двух метров), зародившееся, видимо, в начале 16-го века, во времена Магеллана, стало добрым напутствием каждому моряку.

Обычные лоты становились бесполезны на скоростях больше пяти узлов, поскольку матросу-лотовому не удавалось засечь момент, когда лотлинь принимал вертикальное положение. И, разумеется, обычные лоты не годились для измерения океанических глубин, и дело не только в том, что верёвки не напасешься, но и в повышенном давлении в толще воды и подводных течениях - не удается заметить момент, когда гиря касается дна.

Попытки решить вторую проблему стали более или менее успешными в 19-м веке, когда появились лот с потерянным грузом (при касании дна основной груз отцеплялся, что мог почувствовать лотовой) и спусковой станок с автоматическим стопором, который реагировал на такое изменение в натяжении лотлиня, какое не смог бы ощутить человек.

Но кардинально проблема была решена только в 1920-е, когда стали применять лоты, работающие по принципу эхолокации. Эхолоты посылают ультразвуковые волны вертикально вниз и отсчитывают время до получения отражённого сигнала. Скорость распространения акустических волн в определённой среде известна, так что автоматически рассчитать глубину несложно.

Что говорят звёзды

Румбы на компасной картушке. Итальянец Флавий Джой сделал отсчёт показаний компаса намного удобнее, создав компасную картушку (деления, нанесённые на диске компаса). С тех пор направление стали отсчитывать румбами. Итальянцы ввели деление окружности на 32 румба. Слово пошло от греческого rhombos, означавшего три различных понятия: юла, круговое движение и геометрическую фигуру ромб. В то время Голландия была передовой морской державой, она раньше других поставила на широкую ногу использование румбовой системы, и долгое время румбы назывались голландскими словами Ost (восток), Sud (юг), West (запад) и Nord (север). Так, румб NNO читался как норд-норд-ост и означал северо-северо-восток. В конце 20-го века буква O в обозначениях румбов была заменена на E (английское east).

Стрелка компаса отклоняется то туда, то сюда, а лаг ничего не говорит о движении самой воды. В результате через несколько дней плавания корабль будет уже совсем не там, куда должен прибыть по расчётам, а это может стоить команде жизни.

Уточнять координаты, когда виден берег с известными ориентирами, несложно, и этот способ применяли с древних времён: с помощью угломерного устройства берется пеленг на два-три объекта. Пеленг - это то же, что азимут, то есть угол между направлением на север и на объект. По двум пеленгам вычисляется угол между объектами. Зная расстояние между объектами на берегу, можно вычислить, где находится корабль.

Тяжелее приходится в открытом море. Здесь приходится мерить углы между горизонтом и Солнцем или между звёздами.

Первым навигационным инструментом для этих целей, который нашёл широкое применение в мореходстве, стала астролябия. Она была известна ещё в античности, европейцы же узнали о ней в позднее средневековье от арабов, которые оказались бережными хранителями античных познаний. Навигационная астролябия отличалась о той, которую использовали звездочёты, более простым устройством: к ней не прилагалось дисков со звёздными картами. Она представляла собой диск с кольцом для подвешивания, с градусными делениями по окружности и с осью в центре, на которую была надета алидада - что-то вроде прицела: рейка, на концах которой торчат планки с прорезями. Если приложить глаз к одному концу алидады, а другой повернуть так, чтобы в прорезях стало видно какое-нибудь светило, то остается замерить угол между алидадой и горизонтальной поверхностью, чтобы узнать, как высоко светило висит над горизонтом. Именно для измерения угла и предназначен диск астролябии: когда один человек наводил «прицел» на светило, другой засекал угол по меткам на диске. Астролябию подвешивали, чтобы она под действием силы тяжести не меняла своего наклона даже во время качки. Точность измерений была тем больше, чем больше была окружность и, соответственно, градусные деления. Поэтому диски астролябий тяжёлые и большие.

У астролябии было два недостатка. Во-первых, её точность была недостаточна: ошибка при определении широты могла составлять несколько градусов, а один градус широты - это более 100 километров. Во-вторых, наблюдателю приходилось смотреть непосредственно на небесные светила, что в случае с Солнцем весьма болезненно.

Свет мой, зеркальце, скажи...

Обе проблемы решило изобретение секстанта. Прибор был назван так потому, что его шкала составляла 60 градусов - шестую часть окружности. Секстант позволяет наблюдать не само светило, а его отражение. Он снабжён комплектом затемнённых стёклышек, которые можно выставить перед зеркальцем, чтобы уменьшить яркость. Это само по себе увеличивает точность, ведь наблюдатель может смотреть на затемнённое отражение сколько угодно, а потому выставить прицел ровно по самому краю Солнца несложно. Точности добавляет специальный винт, вращением которого можно сдвигать шкалу прибора на мизерные расстояния, чего не сделаешь голыми руками. В результате точность измерений составляет 10 секунд, то есть 1/360 часть градуса. Но главное новшество, благодаря которому секстант востребован до сих пор, это принцип совмещения отражений. Искомый угол на шкале достигается, когда наблюдатель видит в окуляр, как линия горизонта перед ним оказывается на одном уровне с краешком солнца, отражённого через два зеркальца. Одно из зеркал неподвижно и находится прямо перед объективом наблюдательной трубы, а второе меняет свой угол, когда наблюдатель двигает градусную шкалу. В какой-то момент угол становится таким, что отражение светила с подвижного зеркальца попадает на неподвижное, и тогда «цель захвачена».

С точностью до секунды

Надо сказать, что у изобретателей в 17-19 веках был огромный стимул придумывать точные навигационные приборы. Морские державы страдали от неточности измерений. Например, испанским галеонам, гружёным золотом, не всегда удавалось встретиться с вооружённым конвоем, посланным навстречу, и их часто грабили пираты. Поэтому правители Голландии, Испании, Франции, Англии учреждали баснословные премии за изобретение точных приборов. Так, в 1714 году английская королева Анна установила премию в 20 тысяч фунтов (несколько миллионов евро по современным меркам) тому, кто найдёт способ определять долготу с точностью до полградуса. Единственным, кто получил её в полном объёме, правда, не всю сразу, стал простой часовой мастер Джон Гаррисон.

Он собрал пружинный хронометр, который, в отличие от маятниковых часов, сбивавшихся при качке, «уходил» за несколько месяцев всего на пару минут. С хронометром можно было даже в многолетнем кругосветном путешествии всегда знать время по Гринвичу (нулевому меридиану, установленному по городу Гринвич вблизи Лондона). Теперь, чтобы вычислить долготу, нужно было по секстанту определить, когда солнце в наивысшей точке, а по хронометру засечь этот момент. А дальше - примитивная арифметика. Ведь Земля делает полный оборот вокруг оси за 24 часа, а значит, 15 градусов за один час. И если, например, в Гринвиче только два часа ночи, а у нас в открытом океане, по солнцу, уже полдень, значит, у нас он на десять часов раньше, чем в Гринвиче, то есть мы на 150 градусах восточной долготы - где-то в Тихом океане, болтаемся между Камчаткой и Соломоновыми островами.

Глобальность во всём

Мореплавание начиналось с путешествий вблизи берега, не требовавших особого арсенала навигационных приборов. А вот знание признаков местности в таких походах очень ценилось. Сохранился документ 4 века н. э., где сообщается о небывалом мастерстве индийского лоцмана Супараги: «Он различал районы океана по цвету воды и характеру дна, по рыбам и птицам, по горам на берегу и другим признакам...» Понятно, что не все были такими наблюдательными, как Супарага, и в помощь мореплавателям уже в древние века сооружались маяки. Некоторые из них были просто-таки громадными. Александрийский маяк на острове Фарос, построенный в 290 г. до н.э., - одно из семи чудес древнего мира. Он, возможно, достигал высоты 160 метров, что примерно соответствует высоте здания Министерства иностранных дел в Москве.

К концу второго тысячелетия мир изменился до неузнаваемости, в том числе для навигаторов. В первую очередь благодарить за это надо военных. Точное наведение ядерных баллистических ракет - дело серьёзное, поэтому сверхдержавы в разгар холодной войны решили создать систему, которая давала бы точные координаты любого приёмника на поверхности планеты независимо от времени дня и даже в случае уничтожения наземных радиомаяков. Для достижения этой цели необходимо было иметь около двух десятков спутников на орбите с приёмником-передатчиком и сверхточными атомными часами, мощные компьютерные центры на Земле для выполнения огромных вычислений в реальном времени и, собственно, приёмник у вас на ладони, которому нужен контакт хотя бы с четырьмя спутниками одновременно. Всё это вместе получило название Система глобального позиционирования (GPS), а американская система NAVSTAR оказалась в девяностые годы единственной действующей, поскольку советская система ГЛОНАСС, почти завершённая, быстро пришла в негодность после распада СССР. В 2000-х восстановление ГЛОНАСС стало приоритетной задачей государства, и запуски новых спутников идут в ускоренном темпе.

Пока же автомобилисты, моряки и лётчики всего мира пользуются услугами американского созвездия спутников, и точность составляет для гражданских порядка 20 метров, а для американских военных, не обременённых преднамеренными ограничениями точности, около 3 метров. GPS позволяет моряку определять свои координаты и скорость с высокой точностью, а также видеть пройденный маршрут и прокладывать курс прямо на экране приёмника.

Первый инструмент для измерения угловой высоты Солнца появился ещё в древнем Египте. Называется он гномон и представляет собой колышек известной длины, строго вертикально воткнутый в землю. В разное время дня отмечалась длина тени, которую отбрасывал колышек, бралась самая короткая, и по двум сторонам треугольника - длине колышка и длине тени - по тригонометрическим формулам вычислялись углы треугольника, один из которых равнялся высоте Солнца над горизонтом. А высоты Солнца в полдень в известную дату достаточно, чтобы рассчитать широту. На море метод, к сожалению, неприменим из-за качки..

GPS

астролябия

рейка, квадрант и секстан

линям

Помощники мореплавателей

Самое главное для любого судна — это знать свое точное местоположение в море. В любой момент времени. От этого зависит безопасность самого судна, груза так и всего экипажа. Я не открою Америку, если скажу, что в настоящее время судном управляет компьютер. Человек лишь контролирует этот процесс. В этой статье я расскажу о помощниках мореплавателей — о спутниковых навигационных системах, помогающие судам получать точные координаты своего местоположения. Также поведаю, какими приборами пользовались древние мореплаватели. Сейчас на всех судах установлены приемники GPS — global positioning system. Облетая нашу планету, навигационные спутники непрерывно шлют на нее потоки радиосигналов. Эти спутники принадлежат американской военно-морской навигационной спутниковой системе (ВМНСС), а с недавнего времени и американской глобальной системе нахождения местоположения (ГСМ или GPS ). Обе системы дают возможность кораблям на море днем и ночью с огромной точностью определять свои координаты. Практически до метра.

Принцип действия и ВМНСС и ГСМ основан на том, что на борту корабля специальный GPS-приемник ловит радиоволны, посылаемые навигационными спутниками на определенных частотах. Сигналы с приемника непрерывно поступают в компьютер. Компьютер их обрабатывает, дополняя информацией о времени передачи каждого сигнала и положения навигационного спутника на орбите. (Такая информация попадает на ВМНСС- спутники от наземных станций слежения, а ГСМ-спутники у себя на борту имеют приборы отсчета времени и орбиты). Затем навигационный компьютер на корабле определяет расстояние между ними и летящим в небесах спутником. Эти вычисления компьютер повторяет через определенные промежутки времени и в конечном итоге получает данные о широте и долготе, то есть свои координаты.

А как же древние мореплаватели определяли местоположения судна в море? Задолго до появления спутников и компьютеров морякам помогали бороздить просторы океанов различные «хитрые» приборы. Один из самых древних — астролябия — был заимствован у арабских астрономов и упрощен для работы с ним на море. С помощью дисков и стрелок этого прибора можно было измерять углы между горизонтом и солнцем или другими небесными телами. А потом эти углы переводили в значения земной широты.

Постепенно астролябию вытеснили более простые и точные приборы. Это изобретенные между Средними веками и эпохой Возрождения поперечная рейка, квадрант и секстан . Компасы с нанесенными на них делениями и получившие почти современный вид еще в 11-м веке позволяли мореплавателям вести корабль прямо по намеченному курсу.

К началу 15-го века стали пользоваться и «слепым счислением». Для этого бросали за борт лаги, привязанные к данным веревкам — линям . На веревках через определенное расстояние были навязаны узелки. По солнечным или песочным часам отмечали время разматывания линя. Делили длину на время и получали, конечно очень неточно, скорость движения судна.

Вот такими нехитрыми приборами пользовались моряки прошлого. К слову, на нынешних судах тоже есть секстант. В коробочке, в смазке. И всегда новенький. Правда, этим девайсом редко кто пользуется. GPS системы и компьютер заменили старые проверенные навигационные приборы. С одной стороны — это нормальное явление. Прогресс. А с другой... Любимая фраза у некоторых капитанов: «А что вы будете делать, товарищи судоламатели, когда спутники выйдут из строя и вся GPS система крякнет»? Будем заново осваивать секстант. Но надеюсь что такого безобразия не произойдет. Ибо очень не хотелось бы в одно непрекрасное утро оказаться в вместо, например, .

P.S. Фото принадлежат их законным владельцам. Спасибо, добрые люди.

« Р адостно парус напряг Одиссей и,
попутному ветру вверившись, поплыл...»
Гомер, «Одиссея »

Н о вот только ли ветру? Известно, что древние мореплаватели преодолевали огромные расстояния, хорошо ориентируясь в море. Как же прокладывали они курс — без навигационных приборов, без компаса?..

Д алее других уже во II тысячелетии до нашей эры плавали моряки острова Крит и финикийцы. Основными ориентирами для них служили берега.

Но, даже оставаясь вне их видимости, опытные кормчие не терялись. Главным путеводителем были звезды. Ориентировались также по цвету воды и её солености. Чтобы узнать о расстоянии до земли, выпускали птиц, наблюдая за направлением их движения.

Немаловажным для опытного морехода было знание течений. Секреты навигации передавались из поколения в поколение и редко становились известны более широкому кругу людей.

Специфика морской профессии уже четыре тысячи лет тому выделила целую прослойку привилегированных граждан общества. Это были мореходы, часто совмещавшие функции управления судном с умением торговать. Но, как бы ни были высоки знания античных капитанов, в целом плавания были делом рискованным, опасным для жизни.

Недаром скифский мудрец Анахарсис, узнав, что толщина борта судна, на котором ему предстоит плыть, составляет всего два пальца, сказал: «На столько же мы отстоим от смерти». Это была сущая правда. Мало кому удавалось выжить после морских крушений в те далекие времена. Самую большую опасность таило в себе изменение курса судна.

В безлунную ночь малейшая перемена погоды уводила корабль далеко от намеченного пути. Между островами и в узкостях, которыми изобилует Средиземное море, это могло привести к гибели...
Так продолжалось вплоть до Средневековья, пока...

Н есколько лет тому назад я оказался в небольшом итальянском городке Амальфи, лежащем на побережье полуострова Сорренто.

Предшествовали этому прохождение Мессинского пролива, того страшного места, где чудовища Скилла и Харибда, олицетворения подводных скал и водоворотов, поглотили корабль Одиссея, и стоянка на побережье острова-вулкана Стромболи.

И, хотя на нашей лодке имелись компас и радиосвязь, опасность плавания была реально ощутима, а ведь со времен Одиссея прошло больше, чем три тысячи лет...

Сегодня в Амальфи проживает чуть более десяти тысяч человек. В зимний период вся жизнь замирает, и, как шутят сами амальфийцы, встречаются они только на богослужении в соборе. Но так было не всегда...

Амальфи первым из городов Италии вкусил радость демократии. В 839 году здесь было объявлено республиканское правление. Тогда население города составляло более 50 тысяч человек! В этот период Амальфийская республика, а затем герцогство занимает господствующее положение в средиземноморской торговле.

Основные торговые операции велись на крупнотоннажных судах — нефах, которые везли грузы в страны Востока. Упадок Амальфи начался после поражения в войне с другой итальянской республикой, Пизой, в 1137 — 1139 годах. Слава торгового центра померкла, но нам в наследство остались несколько прекрасных памятников средневекового зодчества* и удивительная легенда.

Легенда эта связана с именем Флавио Джойя. Считается, что амальфиец Джойя был изобретателем первого европейского компаса, прибора, столь необходимого морякам. Произошло это около 1300 года. В Амальфи ему установлен памятник. С высокого постамента смотрит на нас солидный ученый муж...

Однако, как это ни грустно, никакие прямые и косвенные данные не указывают нам на то, что амальфиец Флавио Джойя был реальной, а не вымышленной личностью. Когда же, кем и где был создан удивительный прибор, позволивший увереннее плавать по морям? Споры о родине компаса не утихают уже много лет.

Некоторые исследователи считают, что магнитная стрелка была знакома еще древним египтянам и вавилонянам, ацтекам, инкам и т. д., — иначе, мол, как бы они смогли так точно сориентировать по сторонам света свои мегалитические сооружения, пирамиды, храмы и дворцы?..

Но ведь известно, что характерные для этих культур постоянные наблюдения за восходом и заходом солнца, за звездами позволяют получить точные астрономические ориентиры для архитектурных сооружений. Другое дело — корабль, блуждающий по воле ветра и волн в ненастье, когда не видно ни солнца, ни звезд...

Прототип компаса могли создать иллюзионисты, использовавшие для своих представлений «магнитные камни», куски намагниченной руды. Насыпая железные опилки в не намагничиваемый сосуд, они водили под его днищем магнитом, заставляя частицы железа выстраиваться по силовым линиям. Уважаемые читатели делали это в юности на уроках физики, изучая раздел «Магнетизм».

Римский поэт Тит Лукрецкий Кар в поэме «О природе вещей» писал: «Видеть случалося мне, как прыгают в медном сосуде самофракийские** кольца с железа опилками вместе, бурно бушуя, когда под сосудом камень магнитный».

Север — Юг

Н о ведь между фокусом с железными опилками и намагниченной стрелкой компаса — целая пропасть.

Возможно, какому-нибудь «чародею» пришла в голову идея положить металлические предметы (опилки, кольца, иглы, монеты и т. д.) на деревянный или пробковый брусок и опустить это сооружение в воду. Проводя теперь магнитом под днищем сосуда, можно было добиться еще более эффектного трюка: плавающие предметы повинуются магниту!..

А теперь представьте себе удивление нашего «мага», когда, убрав магнит из-под сосуда, он обнаружил, что поплавок с железным грузом стремится занять определенное положение. Деревяшка держится точно на линии Север — Юг!.. Так развлечение или демонстрация «колдовства» могли привести к одному из величайших открытий древности...

Впрочем, авторитетные учёные считают, что на судах могли обойтись без фокусников. Там, где много парусов, много игл для ремонта. Могли быть среди них и намагниченные — допустим, от соприкосновения с грузом железной руды. Став магнитными, иглы начинали притягивать к себе другие мелкие железные предметы.

Возможно, такая игла благодаря чьей-то расторопной руке пустилась в плавание в тазу или горшке, стремясь занять положение Север — Юг. Кто в детстве не пытался повторить старинный опыт, доказывающий, что иголка может плавать?..

Могли ли быть другие причины, подтолкнувшие человечество к изобретению путеводного прибора? Безусловно. Но так давно, что назвать с точностью место и время события невозможно. Хотя...

Без сомнения, ближе всех к созданию компаса были китайцы. Жившие в средневековье миссионеры-иезуиты тщательно изучали историю Поднебесной. Собираемые ими материалы в Европе часто публиковали, к радости любознательной публики. Так, в 1666 году в Париже вышел в свет труд иезуита Мартини «Книга путешествий», где значилось следующее: «Магнитный компас в Китае, называемый «чи нан», был известен с незапамятных времён».

Доказательство приводимых слов — китайская хроника II века до н. э. Императорский летописец Сыма Цянь сообщает, что ещё в 1110 г. до н. э. ко двору прибыли послы южной страны, вручив дорогие подарки. По придворному этикету, были подготовлены ответные подарки императора государю Юга.

Среди них находилось пять лёгких двухколёсных повозок, которые назывались «Чи-на-че», или «южными повозками», так как они имели прибор, показывавший во время движения на Юг. После торжественного приёма послы отправились домой и с помощью повозок быстрее добрались в свои земли. Не правда ли, похоже на компас?..

Южные повозки

Л етописец, живший ещё раньше, в IV веке до н. э., приводит сведения о том, что «южные повозки» существовали ни много, ни мало, — в 2634 году до н. э.

Благодаря им удалось настичь и заковать в цепи главаря мятежников Че Еу. Он бежал с поля боя в густом тумане, но повозки привели императора к беглецу...

К сороковым годам прошлого столетия китайские ученые доказали, что «южные повозки» ориентировал специальный механизм, получивший название «механического компаса». Сегодня многие китайские музеи украшены реконструкциями этих повозок.

«Чи-на-че» имеют впереди, на облучке, искусно вырезанную из нефрита фигурку человека с вытянутой вперед правой рукой. Как бы ни поворачивалась повозка, фигурка своей вытянутой рукой показывает на юг. Но это не магнит: указатель выставляли в определенном направлении, и специальная система рычагов удерживала его...

Пошли ли древние китайские изобретатели еще дальше, точно неизвестно, но один косвенный факт говорит о том, что Китай мог быть родиной и магнитного компаса.

Этот факт — наличие у китайцев ещё с I тыс. до н. э. больших военных флотов. Китайские мореходы осуществляли дальние походы как вдоль побережья, так и вне зоны видимости, достигая берегов Малаккского полуострова, о. Борнео, Филиппинских островов. А это сотни и тысячи миль водных пространств...

Скептики, безусловно, могут возразить. Например, полинезийские мореходы по известным им одним приметам проходили тысячи миль на своих пирогах по водам Тихого океана. А ведь у них не было ни компаса, ни карты!

Искусство таких мореплавателей продолжает поражать и сегодня. Не так давно, воскрешая опыт предков, шестнадцать молодых полинезийцев на пироге «Окулеа» прошли за 33 дня несколько тысяч морских миль, проплыв с о. Гаити на о. Таити.

Капитаном у них был 50- летний малаец, хранивший древние секреты хождения по морям без приборов. Но одно дело — отдельные «посвященные» навигаторы, и совсем другое — флотоводцы, управляющие сотнями кораблей. Походы огромных флотов не могут зависеть ни от личности «знатока» прадедовских тайн, ни от звезд. Проложить общий курс без приборов невозможно...

Когда же, все-таки, компас, пусть и простейший, действительно появился в Европе? Пожалуй, одно из первых реальных описаний этого прибора мы находим в книге авантюриста и неутомимого путешественника Гюйо из Прованса. Он много путешествовал по Европе и странам Ближнего востока, был членом многих церковных орденов, читай — их шпионом.

Гюйо оставил после себя книгу «Библия Гюйо из Прованса», написанную на рубеже XII и XIII столетий. Вот что он писал: «Моряки… владеют искусством, которое никогда их ещё не обманывало. Они берут камень тёмный и невзрачный, к которому легко тянется железо, и натирают им иглу. Затем втыкают её в щепочку и опускают на воду. И вот игла безошибочно поворачивается острием к звезде.

С Востока на Запад?

Е сли на море опустится черная ночь и не видать ни звезды, ни луны, светлым маяком станет игла: на звезду смотрит игла и точно ведёт морехода».

В те же годы о компасе писали и другие авторы, к примеру, французский поэт Гильом ле Норман, болонский поэт Гвидо Гвиничелли, Готье д" Эспинуа, Генрих фон Кролевиц, кардинал де Витри. Все эти люди бывали на Востоке, как частные лица или как посланники церкви.

К примеру, де Витри видел компас в работе, поскольку не раз плавал в Святую землю и не однажды описывал его в своих трудах «История Иерусалима» и «К искусным в управлении судам».

Он писал: «Как звезда показывает путь в море, так, если её не видно, вы применяете иглу, натертую магнитом; она показывает нам путь в море…»

Неожиданное, словно по волшебству, появление компаса на морских просторах вокруг Европы не столь уж удивительно. Вероятнее всего, европейские мореходы, а вслед за ними поэты и ученые познакомились с ним после начала крестовых походов.

Первый крестовый поход был провозглашён папой Урбаном в 1095 году. С этого времени Запад вплотную сталкивается с Востоком, и не только в военном противостоянии. Враждующие стороны тем или иным способом обмениваются изобретениями, открытиями... Среди них был, очевидно, и компас.

На Востоке к компасу относились благоговейно. В одном старинном трактате, хранящемся в Парижской национальной библиотеке, его создание приписывают иудейскому царю Давиду. Согласно иному преданию, «дом магнитной иглы» изобрел Хидра.

О Хидре пишут: «Когда он вышел на поиски живой воды и вступил в страну мрака и её океан, он направился к одному из полюсов и плыл до тех пор, пока не потерял из виду солнце; как говорят, он нашел верный путь по магниту».

Арабские мореходы знали «дом магнитной иглы» с незапамятных времен, возможно, получив этот прибор после общения с китайцами, которые, как и арабы, с давних времен посещали Индию. Какой же путь проделало столь нужное человечеству изобретение? Китай — Индия — Средний и Бижний Восток — Европа?..

Вполне возможно. Но то, что Флавио Джойя, на ступеньках памятника которому я присел отдохнуть, не был изобретателем компаса, — это уж точно.
Но, может быть, путеводный прибор родился в нескольких местах, в разные эпохи?..

Пожалуй, вернее всего было бы сказать, что компас — плод труда и изобретательности всего человечества.

Быть моряком – это настоящий культ жизни, желание открывать и исследовать, покорять и достигать. Но кроме того, что практически каждый моряк, наполнен романтикой дальних странствий, ремесло моряка – сложный труд. В особенности это касается старые времена. Ныне практически все автоматизировано и любое морское дело, становится всего лишь профессией! Раньше ловили попутный ветер, боролись с яростным штормом, вели корабли по звездам и стремились исследовать мир, открыть новые земли, познать неизведанное. Сегодня корабли безопасный способ преодолевать расстояния, спутниковая связь обеспечивает верным курсом, а автопилот самостоятельно способен довести корабль к любым берегам.

И все-таки, даже в нашу современную эпоху, хватает безумцев! К немногим из них я отношу людей, что покоряют океаны на парусных яхтах. В этой статье я хочу поведать вам о том, как правильно ориентироваться в море, когда нет спутниковой связи, компаса и секстанта. Кто ведает, что может приключиться в нашей необычной жизни: корабли могут идти ко дну, шлюпку рыбака может отнести в шторм далеко от берега или вы просто захотите испытать свои знания, передать их детям и отдать память морским храбрецам, которые веками шли по морю за солнцем и звездами.

Самый надежный способ ориентирования в море, это несомненно звездное небо. На протяжении тысячелетий, моряки шли за звездами и открывали новые земли: от папуасов в Новой Гвинее до викингов с прибалтийского региона, будь то плот или быстрый драккар, ориентировались именно по звездам. В северном полушарии как правило ориентироваться следует на Полярную звезду, которая стоит над северным полюсом. Если провести линию через две самые яркие звезды созвездия Большой Медведицы, мы сможем увидеть так называемую Малую Медведицу. Полярная звезда является частью этого созвездия. Попробуйте ночью на звездном небе мысленно пробежаться по звездам. Найдите ковш большой медведицы, от двух самых ярких звезд проведите линию и увидите ковш маленькой медведицы, здесь и будет Полярная звезда. Она всегда там! Если у вас нет навигационных таблиц и секстанта, то получить точные координаты вам не удастся, но несмотря на это, вы сможете получить приблизительные данные о широте, в которой находитесь, путем измерения угла, под которым находится Полярная звезда относительно горизонта. Нужно очень внимательно проводить линии. Невнимательность, даже с ошибкой в 10 градусов, может стать причиной отклонения курса на 600 морских миль (свыше 1 000 км). Жители Южного полушария, ориентируются в море по созвездию Южный Крест. Здесь есть четыре крайне яркие звезды, которые образуют своеобразный крест в небе, правда наклонившийся в сторону. Если провести мысленно ось между двумя самыми отдаленными звездами друг от друга и на пятикратную длину продолжить линию этой оси, то там, где заканчивается мысленная линия и будет юг. Имея представление о том, где находится юг или север, мы можем представить компас и определить стороны запада, востока, севера и юга.

Единицы современных моряков умеют ориентироваться в море по звездам и солнцу. Мы живем в безопасном мире, в зоне комфорта и удобств. Но все-таки, владеть правильной информацией и познавать этот мир, куда интереснее и правильнее, чем попусту изживать свой век. Однажды оказавшись на спасательном плоту в открытом море с группой людей, каждый из нас, был бы рад, если бы на плоту оказался тот, кто может постоять за себя, вывести плот к земле. Так почему бы не быть готовым к этому? Станьте тем, кто знает, что делает.

История мореплавания, а, стало быть, и пиратства, тесным образом связана с историей навигации и картографии. История мореплавания, а, стало быть, и пиратства самым тесным образом связана с историей навигации и картографии. Когда появились морские карты? Как люди в древности ориентировались в море? Ответить на эти вопросы не так просто, как может показаться вначале.

Конечно, плавание вдоль берегов не требует карт или каких-то специальных способов ориентации. Достаточно изучить береговую линию. Большинство древних мореплавателей так и поступало, это, кстати, значительно упрощало и снаряжение судна: не требовалось иметь значительного запаса провианта и пресной воды. А раз так, то, казалось бы, и приспособления для навигации должны были бы появиться совсем недавно. Но штука вся в том, что длительные плавания совершались уже тысячелетия назад, в то время, как первые сведения о каких-либо навигационных приборах относятся к довольно позднему времени.

Современная наука считает, что индейцы обеих американских континентов, также как и папуасы островов Океании, происходят от сибирских племен, мигрировавших через океан. Сибиряки оставили свой «след» в местах проживания майя, инков, ацтеков и других племен. Впрочем, есть и другие гипотезы на этот счет. Например, учеными не исключаются миграции финикийцев или других народов, населявших Средиземноморье, через Атлантический океан. Известным путешественником и ученым Туром Хейердалом было предпринято несколько успешных экспедиций на «Кон-Тики» и «Ра» с целью подтвердить это предположение.

Как бы то ни было, речь, безусловно, идет о плаваниях через океан, вдали от берегов, где единственным ориентиром могло быть звездное небо, солнце и луна. Сегодня считается, что первые мореплаватели пользовались антретным ориентированием (т. е. на глаз) по небесным светилам. Восток и запад определяли по восходу и заходу солнца, а север и юг - по положению Полярной звезды или звезд из созвездия Южный крест.

Часто древние мореплаватели брали с собой клетки с птицами . Если корабль терялся в море, то моряки периодически выпускали птицу (часто - черного ворона). Если птица возвращалась назад, значит суши поблизости нет, а если же она улетала в определенном направлении - то корабль следовал за ней, полностью доверяя пернатому: значит, птица летит на сушу. Такой прием был особенно популярен у скандинавов.

Карта Птолемея (II век н. э.) Благодаря опросу купцов и мореплавателей, а также чтению всех отчетов античных путешественников, ему удалось нарисовать карту мира в конической проекции, с параллелями и меридианами

Вероятно, это дало толчок к появлению портулан, хотя точное время зарождения этих карт я бы не рискнул назвать даже приблизительно. Что же такое портуланы?

Средиземноморские мореплаватели испытали необходимость иметь точные путеводители, которые помогли бы вести торговлю на очень больших расстояниях от родных портов. Из-за непостоянства ветров удаляться от берегов в Средиземном море можно было не всегда, так как капризная погода Средиземноморья делала эти путешествия весьма опасными. Даже в средневековье большинство передвижений в этом регионе по-прежнему совершалось в пределах видимости берегов.

Во времена критских, финикийских и египетских мореплавателей Средиземноморье бороздило множество кораблей, но из-за необходимости держаться берега, в год можно было успеть совершить только одно путешествие с востока на запад. С октября по март торговля практически прекращалась, а некоторые маршруты с севера на юг (Греция - Египет, Галлия - Северная Африка), при встречном ветре, занимали целые месяцы.

Таким образом, в античные времена и в раннем средневековье первые карты становились скорее путеводителями для перехода из порта в порт, нежели точным описанием берегов. Лоцманы были больше заинтересованы в точном знании рельефа побережья, наличия мелей, постоянства ветров, местоположения портовых городов, нежели в научном представлении о поверхности Земли. Не имея для управления кораблем компаса, не обладая никакими средствами для определения широты (особенно когда облака прикрывали небо), лоцману - будь он египетским, греческим, венецианским или каталонским, оставался единственный выход - нарисовать карту! Ему необходим был портулан (от итальянского «портолано», то есть «путеводитель по портам»). Иначе говоря, требовался путеводитель, объединяющий в себе сведения о берегах, портах, ветрах, глубинах и течениях, собранные профессионалами мореплавания со времен античности, сведения с помощью которых в средневековье осуществлялась торговля в средиземноморских портах.

Первые сведения о непосредственно морских картах Марина Тирского относят ко II веку до н. э., хотя, карты вообще существовали уже у древних полинезийцев в V веке до н. э. и представляли собой сплетенные из растений циновки с изображением островов и рифов.

Карты того периода мало отличались от весьма схематичных планов, и чем большие территории изображались, тем меньше была точность карт: ведь Земля-то круглая, и большие участки ее поверхности нельзя показать на плоскости без искажений!

Одно из решений этой проблемы было найдено еще две тысячи лет назад Эратоcфеном (276–196 г. до н. э.), который начал применять при создании карт квадратную равнопромежуточную цилиндрическую проекцию. Кстати говоря, именно Эрастофен, наблюдая за полуденной высотой солнца в Александрии и Асуане, определил радиус Земли (6366,7 км) с такой высокой точностью, что этому поражаются до сих пор! А в качестве измерительного инструмента «выступил» верблюд! Эрастофен определил расстояние между двумя точками методом подсчета среднего числа шагов, и, зная разницу в длине солнечной тени, провел несложные вычисления. Сейчас это элементарная задачка по геометрии о подобии двух треугольников, но в те времена это было чудом.

Чтобы лучше читать карту нужна лоция. Лоция (от голл. loodsen - вести корабль) - руководство для плавания в определенном водном бассейне с подробным описанием его навигационных особенностей. Древнейшая из сохранившихся лоций - грека Скилака (VI век до н. э.) которая подробно описывала расстояния между портами, их оборудовании, о якорных местах, навигационных опасностях…

Вообще, задолго до средневековых космографов человек совершал попытки изобразить Землю в форме глобуса. Такими были уже упомянутые Эратосфен и Марин Тирский, таким был и Птолемей: они дерзко рисовали карты, основываясь на своих собственных расчетах. Когда Палла Строцци привез в Константинополь полный экземпляр «Географии» Птолемея, то его перевод на латинский язык стал, как сказали бы сегодня, одним из «бестселлеров» зарождавшегося книгопечатания! Птолемей - греческий ученый из Александрии, живший примерно с 90 по 160 года нашей эры. Благодаря опросу купцов и мореплавателей, а также чтению всех отчетов античных путешественников, ему удалось нарисовать карту мира в конической проекции, с параллелями и меридианами, то есть сетку координат, исчисляемых в градусах, где широты измерялись от экватора, а долготы - от самой западной точки известного тогда мира. Частично ошибочная, очень неточная во многих своих местах, «География» тем не менее, являла собой ощутимый этап в математическом осмыслении мира.

Квадрант — примитивный инструмент для измерения высоты звезд и определения широты.

Как уже стало ясно, понятия географической широты и долготы для однозначного определения местоположения на поверхности Земли, впервые возникли в Древней Греции. Днем (в полдень) широту определяли по длине солнечной тени, ночью - по высоте определенных звезд над горизонтом. Сегодня пальма первенства в использовании широты и долготы присуждается Гиппарху из Никеи (ок. 190–125 гг. до н. э.), который предложил метод определения долготы разных точек по измерению местного времени при наблюдении лунного затмения. Кроме того, Гиппархом была изобретена астролябия (греч. astron - «звезда», и labe - «схватывание») - угломерный инструмент, служивший с древнейших времен до начала XVIII века для определения положения небесных светил. Раньше для тех же целей использовался квадрант.

В 1342 году математиком Леви Бен Гершоном впервые был описан прибор впоследствии названный «Палочка Леви». Называемая также «арбалет», она являлась простым, но хитроумным приспособлением, с помощью которого можно измерять относительную высоту солнца в зените по отношению к линии горизонта. Благодаря таблицам Закуто и Визиньо (1465 год), используемым одновременно, можно было определить с точностью до одного или двух градусов широты свое местоположение.

Палочка Леви — средневековый инструмент для определения широты местоположения.

Эволюция европейской картографии вплоть до XVI века отражает собой гигантский коллективный труд во имя того, чтобы составить представление о мире, почерпнув сведения из грубого эмпиризма портуланов. Так моряки мало-помалу получают возможность пользоваться всеми плодами научного познания Земли. На место описаний, даже достаточно точных, но всегда неполных, приходят карты, способные дать геометрически верное представление о нашей планете. Но для этого требовалось избавиться от предрассудков мифологизированного сознания, а заодно обзавестись некоторыми навигационными и топографическими инструментами.

Одним из первых навигационных «приборов» можно считать соларстейн (в переводе с древнескандинавского - «солнечный камень») . С его помощью можно было определить положение солнца в туманную погоду. Он несколько раз упоминается в текстах древних викингов. Предполагается, что речь идет о кристалле исландского полевого шпата (кордиерита), обладавшего магнитными свойствами.

Явление магнетизма было подмечено людьми еще в глубокой древности. История магнетизма богата наблюдениями и фактами, различными взглядами и представлениями.

Сегодня считается, что впервые свойства магнитного железняка описал Фалес Милетский в VI веке до н. э. Это были чисто теоретические выкладки, не подтвержденные опытами. Фалес дал маловразумительное объяснение свойствам магнита, приписывая ему «одушевленность». Через столетие после него Эмпедокл объяснял притяжение железа магнитом некими «истечениями» из него какой-то нематериальной субстанции. Позднее подобное же объяснение в более определенной форме было представлено в книге Лукреция «О природе вещей». Высказывания о магнитных явлениях имелись и в сочинениях Платона, где он описывал их в поэтической форме. Представления о существе магнитных действий были у ученых более позднего времени - Декарта, Гюйгенса и Эйлера, причем эти представления в некоторых отношениях не слишком отличались от представлений древних философов.

В морской навигации магнитные явления использовались со времени раннего средневековья. В конце XII века в трудах англичанина Некаме и француза Гио де Провенс впервые описана простейшая буссоль (фр. boussole)- устройство, позволяющее определять магнитный азимут в море. Хотя в Китае буссоль применялась для навигации еще до нашей эры. В Европе же она приобрела распространение лишь в XIII веке.

Первым экспериментатором, занявшимся магнитами, был Петр Перегрин из Марикура (XIII век). Он опытным путем установил существование магнитных полюсов, притяжение разноименных полюсов и отталкивание одноименных. Разрезая магнит, он обнаружил невозможность изолировать один полюс от другого. Он выточил сфероид из магнитного железняка и пытался экспериментально показать аналогию в магнитном отношении между этим сфероидом и землей. Этот опыт впоследствии (в 1600 году) еще более наглядно воспроизвел Гильберт.

Первые компасы, изобретенные независимо друг от друга в Азии и в Скандинавии около XI века, пришли на Средиземноморское побережье Европы в XII веке и представляли собой плавающую в наполненной водой раковине дощечку. К одному из ее концов был прикреплен кусочек каламита - камня, обладающего природными магнитными свойствами, привозимого из Магнезии в Греции, где он очень распространен. Такой компас хорошо действовал лишь при незначительной качке на корабле.

а). Один из первых компасов, представлявший собой плавающую в наполненной водой раковине дощечку. К одному из ее концов был прикреплен кусочек магнитного камня;
б). Обычная буссоль, состоящая из стальной магнитной стрелки, вращающейся на острие, расположенном в центре небольшой круглой или четырехугольной коробочки (по-итальянски - «боссола»), была наиболее распространена на борту первых каравелл.
в). Компас или сухая буссоль со стрелкой, усовершенствованная в Сагрской школе, изготавливался из картонного диска, на котором была нарисована роза ветров. Под северной точкой розы ветров закреплялась небольшая намагниченная стальная полоска. Это уже более точный инструмент, чтобы держать правильный курс.

Так были ли достоверными сведения, содержавшиеся в портуланах? Думаю, что это зависело от возлагаемых на них задач. Для решения «местных» прикладных задач - попадания из точки А в точку Б - они вполне подходили. Навигация по Средиземному морю была довольно неплохо изучена, поскольку постоянно поддерживалась крупными лоцманскими школами, такими как генуэзская, венецианская или лагушская. Для познания же всего мира портуланы совершенно не годились, больше путая исследователей, нежели помогая им.

Только с конца XIII века первые попытки океанского плавания, а также более широкое использование компаса выявили необходимость реального отображения на плоском листе бумаги рельефа берегов с указанием ветров и основных координат.

После XIV века портуланы часто сопровождаются приблизительными контурными рисунками средиземноморского побережья и атлантических берегов Западной Европы. Постепенно корабли, уходящие в океанские плавания, начинают включаться в работу по составлению более точных портуланов и рисунков.

Где-то к началу XV века появляются уже настоящие навигационные карты. Они представляют собой уже полный набор сведений для лоцмана: рельеф берегов, перечень расстояний, указания широты и долготы, ориентиры, названия портов и местных обитателей, указываются ветра, течения и морские глубины.

Карта, наследница математических знаний, полученных древними, все более точных сведений об астрономии и тысячелетнего опыта навигации из порта в порт, становится одним из главных плодов научной мысли первооткрывателей: отныне во время длительных плаваний требуется составлять отчеты, необходимые для полного отображения знаний о мире. И более того, появились первые судовые журналы! Конечно, морские путешествия описывались и ранее, но теперь это начинает носить регулярный характер. Первым ввел обязательный судовой журнал для капитанов своих каравелл инфант Генрих. Капитаны должны были ежедневно записывать сведения о берегах с указанием координат - дело чрезвычайно полезное для составления достоверных карт.

Несмотря на стремление уточнять и проверять, двигавшее наиболее знаменитыми картографами (Фра Мауро в 1457 году утверждал, что ему не удалось вместить в свою карту всех сведений, которые ему удалось собрать), фантазии, легенды, вымысел окружали любой картографический труд неким «фольклорным» ореолом: на большинстве карт, датированных до XVII века, мы видим, как на месте малоизвестных или недостаточно исследованных регионов возникают изображения различных чудовищ, почерпнутых из античной и раннехристианской мифологий.

Достаточно часто составитель, описывая обитателей отдаленных уголков, прибегал к домыслам. Районы, исследованные и попавшие под власть европейских королей, отмечались гербами и флагами. Однако великолепно разрисованные обширные розы ветров не могли принести пользы, если они неправильно ориентированы или размечены в ошибочных линиях «ромбов» (примитивная система ориентации, предшествовавшая системе меридианов и параллелей). Часто работа картографа становилась настоящим произведением искусства. При дворах королей разглядывали планисферы, словно полотна, за ними угадывались пустившиеся в дальние путешествия мореплаватели, чудовища вызывали дрожь, пройденные расстояния и интригующие названия завораживали. Потребовалось немало времени, прежде чем обычай делать карту декоративной уступил место действительно полезной картографии, лишенной всяческого вымысла.

Этим объясняется та недоверчивость, с которой великие мореплаватели, и в первую очередь Христофор Колумб, относились к разукрашенным картам XV века. Большинство моряков предпочитало доверяться своему знанию ветров, рельефа дна, течений и наблюдениям за небесной сферой, или отслеживанию движения косяков рыб или птичьих стай, для того чтобы ориентироваться в бескрайних просторах океана.

Несомненно, именно в XV веке благодаря португальским мореплавателям, а затем путешествию Колумба и, наконец, кругосветному путешествию Магеллана в 1522 году человечество смогло на практике проверить расчеты древних греков и представления о сферичности Земли. Многие мореплаватели теперь на практике получали конкретные знания, свидетельствующие о шаровидности нашей планеты. Кривая линия горизонта, перемещение относительной высоты расположения звезд, рост температуры по мере приближений к экватору, смена созвездий в южном полушарии - все это делало очевидной истину, которая противоречила христианской догме: Земля - это шар! Оставалось только измерить расстояния, которые необходимо было преодолеть в открытом море, чтобы добраться до Индии, в южном направлении, как это сделали португальцы в 1498 году, или в западном, как казалось Колумбу, когда он в 1492 году встретил на своем пути непреодолимое препятствие в лице обеих Америк.

Колумб был хорошо знаком с космографической литературой того времени. Его брат был картографом в Лиссабоне, и он сам попытался построить глобус на основе имевшихся атласов, современных и античных трактатов по космографии. Он, правда, допустил, вслед за Пьером Айи и его «Имаго Мунди» (1410 год), грубую ошибку в оценке расстояния между Португалией и Азией, занизив его (есть гипотеза, что он сделал это преднамеренно). Тем не менее, он внял советам именитых картографов, таких как Тосканелли (который верил в морской путь на запад), Пикколомини (будущий папа Пий II) и Мартин Бехайм (впоследствии автора довольно точного глобуса).

Начиная с 1435 года португальские и итальянские моряки взяли за правило плыть на расстоянии от африканского берега, чтобы избежать опасных зон и переменчивости ветров. Прибрежная зона, изобилующая рифами и отмелями, и впрямь являла собой очевидную опасность кораблекрушения.

Однако столь значительное удаление от берега, что он теряется из виду, предполагает умение ориентироваться в открытом море на плоском однообразном пространстве без маяков, ограниченном лишь линией горизонта. А морякам XV века не хватало теоретических познаний в области математики и геометрии, необходимых для точного определения своего местонахождения. Что же касается измерительных приборов, с ними дела обстояли еще хуже. До XVI–XVII веков ни один из них не был по-настоящему хорош в деле. На картах, хотя и постоянно уточняемых, имелись существенные пробелы.

Чтобы оценить чрезвычайное мужество мореплавателей, которые осваивали ближнюю, а затем и дальнюю Атлантику, надо вспомнить, какими жалкими средствами они располагали для определения своего местонахождения в открытом море. Перечень будет краток: моряки XV века, в том числе и Христофор Колумб, не обладали практически ничем, что помогло бы им решить три главных задачи любого мореплавателя, отправляющегося в дальнее плавание: держать курс, измерять пройденный путь, знать с точностью свое настоящее местоположение.

У моряка XV века в распоряжении имелись всего лишь примитивная буссоль (в различных вариациях), грубые песочные часы, кишащие ошибками карты, приблизительные таблицы склонения светил и, в большинстве случаев, ошибочные представления о размерах и форме Земли! В те времена любая экспедиция по океанским просторам становилась опасной авантюрой, часто со смертельным исходом.

В 1569 году Меркатор составил первую карту в равноугольной цилиндрической проекции, а голландец Лука Вагенер ввел в обиход атлас. Это был крупный шаг в науке навигации и картографии, ведь даже сегодня, в двадцать первом веке, современные морские карты составлены в атласы и выполнены в меркаторской проекции!

В 1530 году голландский астроном Гемма Фризий (1508-1555) в своем труде «Принципы астрономической космографии» предложил способ определения долготы с помощью хронометра, но отсутствие достаточно точных и компактных часов надолго оставили этот метод чисто теоретическим. Этот способ был назван хронометрическим. Почему же способ оставался теоретическим, ведь часы появились много ранее?

Дело в том, что часы в те времена редко могли идти без остановки в течение суток, а их точность не превышала 12–15 минут в сутки. Да и механизмы часов того времени не были приспособлены для работы в условиях морской качки, высокой влажности и резких перепадов температуры. Конечно, кроме механических, в морской практике долгое время использовались песочные и солнечные часы, но точность солнечных часов, время «завода» песочных часов были совершенно недостаточными для реализации хронометрического метода определения долготы.

Сегодня считается, что первые точные часы были собраны в 1735 англичанином Джоном Гаррисоном (1693-1776). Их точность составляла 4–6 секунд в сутки! По тем временам это была просто фантастическая точность! И более того, часы были приспособлены для морских путешествий!

Предки наивно считали, что Земля вращается равномерно, лунные таблицы грешили неточностями, квадранты и астролябии вносили свою погрешность, поэтому итоговые ошибки в вычислениях координат составляли до 2,5 градусов, а это около 150 морских миль, т. е. почти 250 км!

В 1731 году английский оптик Джон Хэдли усовершенствовал астролябию. Новый прибор, получивший название октант, позволял решить проблему измерения широты на движущемся судне, так как теперь два зеркала позволяли одновременно видеть и линию горизонта и солнце. Но октанту не досталась слава астролябии: за год до этого Хадли сконструировал секстант - прибор, позволявший с очень большой точностью измерять местоположение судна.

Принципиальное устройство секстанта, т. е. прибора, использующего принцип двойного отражения объекта в зеркалах, было разработано еще Ньютоном, но было забыто и только в 1730 году было заново изобретено Хэдли независимо от Ньютона.

Морской секстант состоит из двух зеркал: указательного и неподвижного полупрозрачного зеркала горизонта. Свет от светила (звезды либо планеты) падает на подвижное зеркало, отражается на зеркало горизонта, на котором одновременно видны и светило и горизонт. Угол наклона указательного зеркала и есть высота светила.

Поскольку этот сайт по истории, а не по кораблевождению, то я не буду вдаваться в подробности и особенности различных навигационных приборов, но хочу сказать несколько слов о еще двух приборах. Это лот (лотлинь) и лаг (лаглинь).

В заключение, мне хотелось бы вкратце остановиться на некоторых исторических датах в истории развития навигации в России.

Тысяча семьсот первый год - это, пожалуй, самая знаменательная дата в отечественной навигации, поскольку в этом году император Петр I издал указ об учреждении «Математических и Навигацких, то есть мореходных хитростно наук учению».Год рождения первой отечественной навигационной школы.

Через два года, в 1703 году, преподаватель этой школы Магницкий составил учебник «Арифметика». Третья часть книги носит заглавие «Обще о земном размерении, и яже мореплаванию принадлежит».

В 1715 году старшие классы школы преобразовали в Морскую Академию.

1725 год - это год рождения Петербургской Академии Наук, где преподавали такие светила науки, как Леонард Эйлер, Даниил Бернулли, Михаил Ломоносов (1711-1765). Например, именно астрономические наблюдения и математическое описание движения планет Эйлера легли в основу высокоточных лунных таблиц для определения долготы. Гидродинамические исследования Бернулли позволили создать совершенные лаги для точного измерения скорости судна. Работы Ломоносова касались вопросов создания ряда новых навигационных приборов, прообразы которых используются и в настоящее время: курсопрокладчики, самописцы, лаги, кренометры, барометры, бинокли…