История географических карт

Браун Ллойд Арнольд

Главными фактами о поведении солнца в примитивной цивилизации владел каждый человек – пастух или фермер, рыбак или погонщик верблюдов. Как все живое, человек нуждается в солнечном тепле; мало того, солнечное тепло должно обеспечить ему средства к существованию, заставить расти траву и хлебные злаки. Человек знал, что именно солнце дает и поддерживает жизнь, а потому живо интересовался его привычками задолго до того, как жречество взяло на себя ответственность за ведение календаря и предсказание затмений. Человек начал изучать солнце раньше, чем поклоняться ему. Кое-какие особенности нашего светила очевидны любому наблюдательному человеку – не считая того, что каждое утро оно поднимается в небеса в одной области неба и каждый вечер садится на противоположной стороне. Оно не всегда встает и садится в одном и том же месте. В определенное время года оно поднимается поздно, а садится рано; в другое время – встает рано, а садится поздно. Дуга, которую солнце описывает по небу, меняется день ото дня и от месяца к месяцу. Это важно, так как любое заметное изменение высоты солнца вызывает смену времен года. Меняется не только продолжительность дня и ночи, но и их температура. С этими изменениями связаны и цикл роста растений, и период размножения животных. В тот день, когда солнце стоит ниже всего над горизонтом, когда ночь длиннее всего, а солнце появляется так ненадолго, что не в состоянии согреть тело, – даже в этот день и час, сулящий телу одни лишь страдания, можно утешаться тем, что завтра тепла станет чуть больше, а ночь будет чуть короче, хотя, возможно, такой же холодной. Зимнее солнцестояние (21

декабря) праздновали задолго до рождения младенца Христа. Почему? Потому что после этого дня солнце возвращается в мир. Через три месяца, когда оно пройдет половину пути, а день и ночь сравняются (равноденствие), появится следующий повод для праздника; в это время жизнь бурлит, а все живое активно размножается. Возрождается не только земля, но и сама жизнь. В самый длинный день года, когда солнце поднимается в небесах выше всего и сияет в полном блеске, тоже есть повод для ликования; для многих это время жатвы, для других – просто время, когда в середине дня лучше не выходить из дома. В это время Шамаш действительно становился «губителем» и «сжигателем». И все же летнее солнцестояние (21 июня) олицетворяет все то хорошее, что дарует бог-солнце смертному человеку. Вскоре вновь наступит осеннее равноденствие, и земля вновь начнет умирать.

Чтобы предсказать эти вещи, не нужны жрецы – точно так же, как не обязательно быть астрологом, чтобы сказать, что Полярная звезда год от года остается неподвижной, тогда как миллионы других звезд ходят вокруг нее справа налево. Подобные вещи общеизвестны, хотя необразованный человек и может на день-другой ошибиться в определении момента этих фундаментальных солнечных перемен. Однако ориентация древних монументов, таких как монументы Стонхенджа, указывает, что древний человек использовал все доступные ему средства, чтобы точно отслеживать важные сезонные изменения. Он научился размещать метки таким образом, чтобы грубые средства позволяли отслеживать ежегодное перемещение точки восхода солнца с юга на север вдоль восточного горизонта и определять по нему, когда нужно праздновать и когда горевать. Египетские и халдейские жрецы усовершенствовали методы древнего человека и точно определили дни важных сезонных перемен, а греческие философы при помощи гномона и солнечных часов продвинулись еще на шаг вперед. Они спустили равноденствия и солнцестояния на землю и использовали их для составления карт.

Примитивный человек знал поведение солнца изо дня в день и от года к году. Астрономы отметили дни равноденствий и солнцестояний

Гномон был инструментом поистине низкого происхождения. В самой примитивной форме это пастушеский посох, воткнутый в песок палаточный шест или любой другой стержень, дерево или вертикальная палка; отбрасывая тень, он тем самым указывает на солнце. Направление тени подсказывало пастуху или ростовщику время дня, а ее длина – время года. Для наблюдателя первое более очевидно, чем второе, но именно отношение длины гномона к длине отбрасываемой им тени было впервые применено в картографии и определило три первые широтные линии на карте. Равноденствие – когда день равен ночи – наступает дважды в год. Для обитателей Земли это середина между северным и южным пределами ежегодного солнечного паломничества по небесам. В дни равноденствия солнце встает на востоке и садится на западе; астрономы говорят, что в эти дни в полдень гномон на равноденственной линии не отбрасывает тени, так как солнце находится точно над головой. Равноденственная линия является одновременно и «экваториальной» – воображаемым большим кругом, проведенным под прямым углом к земной оси и разделяющим земной шар на Северное и Южное полушария. Астрономам это было известно давно, но долгое время этот факт никак не отражался на изготовлении карт в целом и на карте обитаемого мира в частности, поскольку район равноденственной, или экваториальной, линии считался непригодным для жизни, а значит, неинтересным для географов. Однако постепенно, с течением времени, географы и картографы позаимствовали у астрономов эту первую и самую понятную базовую линию. Можно назвать несколько неоспоримых ее достоинств. Во-первых, она делит земной шар геометрически очень аккуратно – пополам, перпендикулярно к земной оси, что не может не нравиться математическому сообществу. Во-вторых, ее удобно было использовать как базовую опорную линию, относительно которой можно было теоретически вычислять данные обитаемых районов земли, не покидая при этом пределов цивилизации. В-третьих, эта линия подарила человечеству стандартный день. День равноденствия – средний день в отношении продолжительности светлого времени. Песочные часы и клепсидры (водяные часы) градуировали на основе длины именно этого – равноденственного – дня от восхода до заката; на них отмечали часовые, получасовые и четвертьчасовые промежутки. В этот же день устанавливали и точно ориентировали солнечные часы. Несомненно, существовало немало способов определить день равноденствия – для этого не обязательно было доверяться календарю или использовать вычисления астрономов, которые вряд ли были широко известны. Для любого из практических методов достаточно было иметь под рукой гномон или солнечные часы.

Самая ранняя известная карта (сверху), обнаруженная в Нузи возле Киркука, датируется периодом династии Саргона Аккадского, примерно 2400–2200 гг. до н. э. Вавилонская табличка снизу – план местности, датированный VI или VII в. до н. э.

Вторая и третья параллели, нанесенные на сферическую Землю, тоже были тесно связаны с экваториальной, или равноденственной, линией; кроме того, они были буквально параллельны ей. Страбон и его «древние» называли их, вполне логично, летним и зимним тропиками, так как эти линии отмечали две крайние точки годового пути Солнца и соответствовали в обитаемом мире Страбона летнему и зимнему сезону. Для Страбона летний тропик соответствовал максимальной высоте солнца и самому длинному дню года в Северном полушарии – летнему солнцестоянию; в этот момент на большей части обитаемого мира стояла жара. Позже этот тропик назвали тропиком Рака, так как в день солнцестояния на небе впервые появлялся Рак (лат. Cancer), четвертый знак зодиака. И любой житель Сиены знал, что во время летнего солнцестояния солнце стоит точно над головой, а указатель солнечных часов и гномон не отбрасывают тени. В этом факте сходилось большинство астрономов; его подтверждали Плиний и Арриан, ибо в Сиене «есть еще колодец, который отмечает летний тропик, по той причине, что район этот лежит под кругом тропика и потому гномоны в полдень не отбрасывают тени; ибо если ехать из наших мест, я имею в виду Грецию, на юг, то именно в Сиене солнце впервые будет у нас над головой и… его лучи также падают в колодцы до самой воды, даже если колодцы эти очень глубоки; ибо мы сами стоим перпендикулярно земле, и колодцы тоже копают перпендикулярно ее поверхности». В любое другое время тень гномона в Сиене падала «в сторону тьмы» и Полярной звезды и никогда в сторону равноденственного круга; это означало, что Сиена лежит на северном пределе солнечного подъема. В других же местах между Сиеной и экватором тень гномона падала иногда в одну сторону, иногда в другую, в зависимости от времени года. Кроме того, в любом из этих мест два дня в году солнце бывало точно над головой, а гномон не отбрасывал тени, и еще несколько дней так только казалось.

«Мы

изготовим десять карт для Европы; мы изготовим четыре карты для Африки; для Азии мы изготовим двенадцать карт, чтобы включить ее всю…» Из описания карт Клавдия Птолемея, составленного около 150 г. н. э.

Вторая параллель, лежащая в Южном полушарии, – зимний тропик – была известна лишь теоретически. Наблюдения солнца в период зимнего солнцестояния проводились с большого расстояния: никто из греков не бывал в тех местах и не мог увидеть, как солнце проходит прямо над головой, и убедиться, что гномон не отбрасывает на землю тени. Было замечено, однако, что в день зимнего солнцестояния на горизонте впервые появляется Козерог (лат. Capricorn) – десятый знак зодиака. Так и получилось, что в последующих дискуссиях о тропиках в связи с положением различных мест и определением широт изучали всегда только летний тропик, лежащий в пределах обитаемого мира. Стандартным показателем широты стала длительность самого долгого дня в году, выраженная в часах; о длительности же самого короткого дня ничего не говорилось. Множество споров вызывал и вопрос о том, где именно следует поместить эти три параллели по отношению к известным пунктам на Земле, а следовательно – и на карте. Проблемой было также выяснить положение промежуточных линий (параллелей), если они находились слишком далеко друг от друга, чтобы непосредственно измерить расстояние. Еще один вопрос: как далеко один от другого расположены тропики и каково расстояние от каждого из них до экватора?

Астрономам известны были ответы на эти вопросы, так как они составляли основу исследований эклиптики – воображаемого большого небесного круга, названного так потому, что именно на нем происходили солнечные и лунные затмения. Эклиптику определяют по-разному, причем каждое из определений описывает одно или несколько следствий того факта, что ось Земли расположена под углом к оси небесной сферы. Точно так же проекция земного экватора на небесную сферу не совпадает с небесным экватором, а образует на ней наклонную окружность [14] ; следовательно, плоскость эклиптики наклонена по отношению к плоскости небесного экватора.

14

В этом месте автор, очевидно, допускает терминологическую небрежность. Ось вращения Земли и ось воображаемой небесной сферы параллельны, как и их экваториальные плоскости, в то время как плоскость эклиптики действительно наклонена к плоскости земного и небесного экватора. (Здесь и далее звездочкой обозначены примеч. пер.)

Эклиптику определяют как проекцию видимого пути Солнца на небесную сферу – то есть как путь Солнца среди звезд [15] . Древним астрономам было очевидно, что плоскость эклиптики не совпадает с плоскостью земного экватора. Следовательно, ось Земли не может совпадать с осью небесной сферы. Самая понятная демонстрация наклона эклиптики – годовой путь Солнца; астрономы быстро поняли, что угол между эклиптикой и плоскостью экватора соответствует дуге между Солнцем в равноденствие и Солнцем на тропике Рака (в летнее солнцестояние) или Козерога (в зимнее солнцестояние). Греческие астрономы традиционно считали угол наклона эклиптики равным 24°. О том, каким образом был определен этот угол, ничего не говорится. Греческие математики получили эту же величину геометрическими способами. Они говорили, что угол наклона эклиптики равен углу, который образует в центре окружности сторона вписанного в окружность правильного пятнадцатиугольника – то есть 24°. Феон из Александрии утверждал, что Эратосфен оценил эту величину более точно; он утверждал, что угловое расстояние между двумя тропиками составляет ¹¹/₈₃ меридионального круга, или 47°42'40". Исходя из этого, угол наклона эклиптики, то есть угловое расстояние между экватором и любым из тропиков, составит половину этой величины, или 23°51'20". В реальности эта величина в то время должна была составлять 23°45'04". В настоящее время она составляет приблизительно 23°26'46" [16] .

15

Эклиптика как существительное определяется следующим образом: «Большой круг небесной сферы, представляющий собой видимый путь Солнца среди звезд, или путь Земли, как его видно с Солнца. Пересечение плоскости орбиты Земли с небесной сферой». В 1940 г. наклонение эклиптики составляло 23°26'49,5", а в 1950 г. оно должно составить 23°26'44,8". На земном глобусе эклиптика представляет собой большой круг, нарисованный под углом около 23°27' к экватору.

16

Открытие наклона эклиптики приписывается Энопеду из Хиоса, геометру и астроному. Ему же приписывается вычисление длительности «большого года» (59 лет). Согласно его вычислениям, продолжительность обычного года составляла 365 и 22 /59 суток.

Определение астрономического положения тропиков ни в коем случае не решило проблемы установления широтных параллелей; тем не менее оно указало путь. Астрономы дали картографам первые три разделительные линии восток—запад, в буквальном смысле слова параллельные между собой, и установили пределы двух тропических (жарких) зон, или «климатов». С помощью их данных оказалось возможным определить теоретически местонахождение двух арктических (морозных) зон; своим происхождением эти зоны тоже обязаны астрономам, картографы же использовали их и нанесли на карту.

Ранние греческие астрономы использовали понятие «арктический круг» не в отношении морозных областей земли около полюсов; для них этот термин имел отношение к звездной сфере. Наш арктический, или полярный, круг – на карте и на земле – зафиксирован для удобства на широте 66°30'; в греческой же астрономии положение арктического круга менялось в зависимости от позиции наблюдателя и от его горизонта. На экваторе, например, арктического круга просто не было, так как все звезды Большой Медведицы опускались под горизонт. Не было его и в любой точке Южного полушария. Однако севернее экватора – в таких местах, как Александрия или Массалия, – арктический круг можно было определить как круг на небесной сфере, который включает в себя все незаходящие звезды, в том числе Полярную; другими словами, этот «круг» всегда касается горизонта наблюдателя (в точке севера) [17] .

17

Слово «арктический» происходит от греческого слова «арктос» – медведь, которым обозначалось и созвездие Медведицы. Для понимания дальнейших рассуждений важно помнить, что во времена расцвета греческой астрономии ближайшей к Северному полюсу мира яркой звездой была бета Малой Медведицы (Кохаб), а альфа Малой Медведицы (Киносура, нынешняя Полярная) была как раз самой далекой от полюса яркой звездой этого созвездия. Полюс находился значительно ближе к Большой Медведице, чем сейчас.

Следовательно, с продвижением наблюдателя к северу радиус арктического круга увеличивается. Кроме того, радиус арктического круга с Полярной звездой вблизи центра может служить указателем широты наблюдателя. Другими словами, при движении от экватора на север угловая высота Полярной звезды растет в той же пропорции, что и радиус арктического круга, так что на полюсе угловая высота Полярной звезды составит 90°, а окружность арктического круга будет равна окружности, касательной к горизонту под углом 24° [18] .

18

Последнее замечание ошибочно. Арктический круг, как он определен выше, на полюсе будет охватывать все видимое небо, так как все видимые на полюсе звезды – незаходящие.