Гринвичское время и открытие долготы

Хауз Дерек

25. Гринвичская обсерватория, примерно 1870 г. Виден сигнальный шар и часы с 24-часовым циферблатом, идущие под действием электрического тока, - оба устройства управлялись 'моторными часами' Шеперд а. На часах - без нескольких минут 19ч по астрономическому исчислению, что соответствует 7 ч утра по гражданскому исчислению. (Национальный морской музей.)

Вкратце план Эри был таков: электрические часы, установленные в обсерватории, должны каждую секунду выдавать электрический импульс, заставляя таким образом работать «вторичные» часы (см. приложение III) в обсерватории и других местах, и один раз в час - импульс для передачи сигналов времени по телеграфным линиям от обсерватории к станции Люисхем, а оттуда по обычным железнодорожным линиям к станции Лондон-Бридж. Дальше сигналы времени могут передаваться по телеграфным линиям Юго-восточной железной дороги, а также на центральную телеграфную станцию компании «Электрик телеграф» (ЭТ), находящуюся

в лондонском Сити, для дальнейшего распространения по всей стране - другим железным дорогам, почтам, городским часам, а также по подводному кабелю - на континент. В течение одной минуты каждый час телеграфные линии, идущие из Лондона, должны передавать сигналы времени; остальное же время они должны использовать для телеграфных сообщений. Непосредственно перед подачей сигнала времени через станцию Лондон-Бридж и компанию ЭТ Гринвич должен быть подключен для связи, скажем, с Эдинбургом и Плимутом. Часы в Гринвиче (называемые сначала нормальными, или моторными, часами, а позднее - эталонными часами среднего солнечного времени) могли устанавливаться при помощи электрического тока. Сигнал времени представлял собой простой электрический импульс; он мог вовремя заставить звонить колокольчик, сбросить сигнальный шар, заставить выстрелить пушку, отклонить стрелку гальванометра, замкнуть реле, включить свет или даже точно установить показания других часов. И все это благодаря чудесам электричества - совершенно автоматически.

В сентябре 1851 г. Эри всерьез занялся претворением своих планов в жизнь. Не прошло и месяца, как он написал своему абоненту-Парижской обсерватории; 19 сентября он подготовил проект соглашения с Юго-восточной железной дорогой;

6 октября он начал формальные переговоры с компанией ЭТ;

7 октября - обратился к Шеперду с просьбой изготовить подходящие для этих целей часы; 26 октября - просил у адмиралтейства средств (350 ф. ст. или даже меньше). Шеперд ответил довольно быстро; он прислал Эри описание и смету (40 ф. ст.) на изготовление главных часов, аппаратуры, автоматически управляющей падением сигнального шара в Гринвиче и установкой вторичных часов (по 9 ф.ст. за каждое устройство). 18 декабря адмиралтейство выделило необходимую сумму денег, а 19 декабря Эри послал официальный заказ Шеперду на «одни автоматические часы (с циферблатом и рабочим механизмом), как описано в вашем письме от 18 октября. Одни часы с большим циферблатом, устанавливаемым у входа в обсерваторию для обозрения публики, и трое маленьких часов; все устройства должны приводиться в движение автоматическими часами». Телеграфная линия к станции Люисхэм была проложена к 17 февраля 1852 г., 4 июня были установлены часы Шеперда, а 16 июля сигнальный шар впервые был приведен в действие электрическим током. К 2 августа главные часы уже шли и приводили в движение вторичные часы, установленные в хронометрической лаборатории, вычислительной лаборатории и в жилом доме (Флемстидхаузе, который стал теперь резиденцией Эри). Часы на воротах обсерватории начали ходить с 14 августа; специальное импульсное устройство заставляло падать шар ежедневно в час дня [16]. В августе все было готово для широкого распространения гринвичского времени. 23 августа газета «Тайме» писала:

Система автоматической передачи истинного гринвичского времени от Королевской обсерватории при помощи электрического телеграфа, которая уже описывалась в «Тайме» [И февраля 1852 г.], теперь завершена и практически действует на Юго-восточной железной дороге.

В полдень и в 4 ч дня сигнальный удар или отклонение телеграфной иглы наблюдается в Лондоне, Тонбридже, Ашфорде, Фолкстоне и Дувре - это и есть среднее гринвичское время. Первый раз сигнал, посланный в Дувр из Гринвича через Лондон, был экспериментально принят мистером К. В. Уокером в классной комнате на окраине Лондона в 4 ч дня 5 августа. В 11 ч 9 августа сигнал был принят в Лондоне в присутствии доктора О'Шогнесси из Калькутты, а полуденный сигнал - в тот же день в присутствии мистера Герберта, секретаря Юго-восточной железнодорожной компании... [17].

В письме к Эри от 20 августа Уокер писал, что на дуврской линии - Лондон, Редхилл, Тонбридж, Ашфорд, Фолкстон и Дувр - сигналы времени должны приниматься в полдень и в 4 ч дня ежедневно. На Северо-кентской дороге - Лондон, Люисхэм, Блэкхут, Вулвич, Эрит, Грэвзенд и Струд-сигналы должны приниматься в 2 ч дня. Остальные ежечасные сигналы (их было 21) должны быть предоставлены компании ЭТ в Лотбюри для приведения в действие сигнального шара, установленного на Стрэнде (см. ниже), и для распространения по всем остальным железным дорогам королевства. Кроме ежечасных сигналов часы Шеперда из Гринвича посылали ежесекундные импульсы, приводящие в движение вторичные часы на станции Лондон-Бридж, которые в свою очередь автоматически производили различные операции переключения для передачи ежечасных сигналов времени.

Методика работы королевской обсерватории

Система распределения времени, введенная Эри в обсерватории, в сущности, была такова:

1. Определение времени посредством астрономических наблюдений с помощью меридианного круга так называемых часовых звезд (см. приложение II) по возможности каждую ночь, если позволяет погода.

2. Корректирование показаний эталонных часов по времени, установленному путем наблюдений или расчетов (при облачной погоде), ежедневно, непосредственно перед передачей проверочных сигналов времени, в 10 ч утра (13 ч по воскресеньям).

3. Передача сигналов времени каждый час.

4. Повторение всей процедуры на следующий день. Несмотря на то что впоследствии появились новые часы, а на смену телеграфу пришло радио, система Эри, введенная в 1852 г. и основанная на том, что вращающаяся Земля может служить фундаментальным хранителем времени, оставалась почти неизменной вплоть до появления атомных часов в 60-х гг. нашего столетия.

Распространение сигналов времени по всей стране

В те годы, когда служба времени только начинала свою работу, все сигналы времени проходили через коммутатор станции Лондон-Бридж

Юго-восточной железной дороги, а оттуда уже посылались (но только не в моменты, когда они были необходимы самой дороге) на Центральную телеграфную станцию в Лотбюри в лондонском Сити для распределения по другим железным дорогам, почтам и т.д. Когда в 1859 г. подземные кабели, идущие от обсерватории в Люисхэм, вышли из строя, были протянуты воздушные линии прямо к Лотбюри (и далее к управлению компании «Лондон дистрикт телеграф»); поэтому теперь сигналы телеграфных компаний уже более не проходили через Лондон-Бридж. Но от станции Гринвич шла также линия в Лондон-Бридж для подачи 13-часового сигнала в Дил на шар (см. выше), 14- и 20-часовых сигналов в Британский часовой институт (хронометристам) и для Юго-восточной железной дороги в остальное время [18]. От Лондона до отдаленных станций сигналы времени передавались по телеграфным проводам, используемым для передачи обычных сообщений; поэтому приходилось на несколько минут освобождать линии для передачи сигналов времени (основные из которых посылались в 10 и в 13 ч), чтобы сигнал от часов Шепер-да в Гринвиче мог попасть, скажем, в Глазго точно в 10 ч. Сначала необходимые переключения, причем не контролируемые из Лондона, производились в Лотбюри при помощи часов, подобных тем, которые находились на станции Лондон-Бридж, но в 1864 г. Кромвелл Ф. Уорли, электрик компании «Электрик энд Интернэшнл телеграф» (ЭИТ), разработал устройство для автоматического переключения. Приводимый в действие точными маятниковыми часами и обладающий механической корректировкой «хронофер» (от - время, ( - я несу) устанавливал прямую связь с Гринвичем за 2 мин 50 с до передачи сигнала точного времени, а затем через 1 мин 20 с отключал Гринвич. Первый хронофер имел две цепи, одна из которых обслуживала станции в Лондоне, а другая-провинциальные станции. В 1864 г. часовые сигналы времени лондонской цепи поступали к часам и шести звонкам, находящимся в здании Центрального телеграфа, сигнальным шарам в районах лондонского Стрэнда и обсерватории в Сити, часам Главного почтового управления, почте на Ломбард-стрит, часам Дента, хронометристам Стрэнда и часам Биг Бен Вестминстерского аббатства. Другая цепь ежедневно посылала сигналы телеграфным конторам в Манчестере, Ливерпуле, Бирмингеме, Глазго, Бристоле, Портсмуте, Бате, Кардиффе, Бригтоне, Гулле, Дерби и Лоустофте, королевской резиденции в Сэндрингеме, а также Лондонской, Чатамской и Дуврской железным дорогам [19]. После того как в 1874 г. Центральный телеграф переехал в новое помещение, телеграфы были взяты под контроль Главного почтового управления; к этой системе был подключен второй, усовершенствованный, хронофер.

26. Средние солнечные эталонные часы и аппаратура для падения сигнального шара, изготовленные Шепердом; из 'Де Грэфик', 8 августа 1885 г. (Национальный морской музей.)

Сигнальный шар «электрик телеграф компани»

В 1852 г. западное отделение компании «Электрик телеграф» (Вест-Стрэнд, 448) располагалось в построенном Джоном Нэшем здании (фасад его сохранился до наших дней), на крыше которого размещались две башни, по форме напоминающие «перечницы». 27 февраля Эдвин Кларк, главный инженер компании, писал Эри о том, что он замыслил установить на одной из «перечниц» сигнальный шар, который должен падать ежедневно в 13 ч под действием электрического сигнала, поступающего от гринвичских часов. После того как в июне сигнальный шар был установлен, газета «Тайме» писала, что он «под действием электричества ежедневно падает одновременно с хорошо известным шаром, расположенным на крыше Гринвичской обсерватории, которую электрические провода связывают со Стрэндом, благодаря чему точное гринвичское время становится известным всему Лондону и судам, находящимся [на реке] ниже моста» [20]. Шар диаметром 5 фут, изготовленный из цинка, был покрашен в черный цвет, по которому шли широкие белые полосы, на шпиле шара был укреплен флюгер с надписью «ETC» (сокращение от Electrical Telegraph Company), его стоимость составляла 1 тыс. ф. ст. 28 августа шар был приведен в действие. «Собираются толпы народа, а изготовители хронометров воспринимают его [шар] как великий подарок» [21]. Однако не обошлось и без неприятностей. Так, 29 августа на глазах у огромной толпы шар упал на 28 с позже, а 1 ноября - на 1,5 мин раньше. Вследствие различных технических трудностей сигнальный шар так и не выполнил возложенных на него функций, и через несколько лет им перестали пользоваться.

27. Сигнальный шар в Корнхилле (Лондон), 1860 г. Почтовый знак Дж. Фрэнча, изготовителя хронометров. (Королевское астрономическое общество.) 28. Однострелочный телеграфный прибор, широко используемый в XIX в. для посылки и приема сигналов времени; из 'Иллюстрейтид Лондон ньюс', 28 ноября 1874г. (Национальный морской музей.)

Эталонный сигнальный шар

В письме к Эри от 12 января 1852 г. Уокер писал: «Не могли ли бы Вы с помощью ваших гринвичских часов заставить падать шар в Дувре? Вероятно, это возможно и было бы полезно» [22]. 13 апреля капитан Томас Бэлдок предложил адмиралтейству установить на одном из маяков, расположенных на южных мысах, сигнальный шар, падающий автоматически при помощи электрического тока. Такое устройство позволило бы кораблям, стоящим в ожидании благоприятной погоды на якоре, проверять перед отплытием свои хронометры [23].

Было решено, что шар должен быть установлен в старой верфи Дила. 12 ноября 1853 г. Эри заказал Шеперду электрические часы и аппаратуру для сигнального шара (за 21 ф.ст.). А 1 января 1855 г. в 13 ч шар был приведен в действие электрическим сигналом, поступившим из Гринвича. Это устройство продолжало работать вплоть до 1927 г. При этом из Дила в Гринвич поступал ответный сигнал, указывающий, произошло ли падение шара вовремя или нет. Спустя какое-то время в дуврском замке была установлена сигнальная пушка, стреляющая также по сигналу из Гринвича.