Приключения троих русских и троих англичан
Шрифт:
Описанные работы велись более месяца с неизменным терпением и тщательностью. Когда последовательно были уложены четыре линейки и выверены с четырех позиций — направления, наклона, растяжения и действительной длины, работа возобновлялась в том же порядке; при этом подставки, бруски и первая линейка переносилась к концу четвертой. Эти маневры требовали много времени, несмотря на умение операторов. В день они измеряли не более двухсот двадцати — двухсот тридцати туазов, к тому же в неблагоприятную погоду, например, когда дул слишком сильный ветер, который мог нарушить неподвижность приборов, работу приостанавливали. Каждый день с наступлением сумерек ученые прекращали работу. Тогда линейку номер один приносили и временно укладывали, отмечая на земле точку там, где она кончалась. В этой точке делали отверстие, куда вставляли колышек с прикрепленной к нему свинцовой пластинкой. Потом эту линейку ставили в ее окончательное положение, отметив при этом наклон, температурное изменение и направление; далее записывали длину, измеренную линейкой номер четыре, потом, с помощью отвеса, спущенного с конца линейки номер один, делали отметку на свинцовой пластинке. Из этой точки тщательно вычерчивались две линии, пересекающиеся под прямым углом, одна — в направлении самого базиса, другая — в перпендикулярном
На следующий день с пластинки снимали футляр и первую линейку укладывали снова в то же положение, что накануне, с помощью отвеса, острие которого должно было точно совпасть с точкой, отмеченной пересечением двух линий на пластинке.
Эта серия операций, производившихся на ровном, как скатерть, лугу продолжалась в течение тридцати восьми дней. Все полученные цифры записывались дважды, фиксировались, проверялись и удостоверялись всеми членами ученой комиссии.
Полковник Эверест и его русский коллега проводили измерения почти в полном согласии. Лишь некоторые цифры, считанные с верньера и расходившиеся на какую-нибудь одну четырехсоттысячную туаза, вызвали у них несколько раз обмен колкостями. Но тут на помощь приходило принятие решения большинством голосов, оно являлось законом, перед которым следовало смириться. И все-таки один вопрос вызвал спор двух ученых-соперников, так что даже потребовалось вмешательство сэра Джона Муррэя. А именно вопрос о том, какую длину дать основанию первого треугольника. Всем ясно, что чем больше основание, тем больше будет угол вершины первого треугольника, который тем легче измерить, чем больше он развернут. Но эта длина не могла быть бесконечной. Полковник Эверест предлагал сделать базис длиною шесть тысяч туазов — почти равным базису, измеренному на Меленской дороге. Матвей Струкс хотел увеличить его до десяти тысяч туазов, поскольку это позволяла ровная поверхность участка.
Тут полковник Эверест проявил всю свою несговорчивость. Матвей Струкс, казалось, тоже решил не уступать. После доводов более или менее терпимых они перешли на личности. Возникла угроза, что в какой-то момент будут затронуты национальные чувства, а это уже был бы не спор двух ученых, а ссора англичанина с русским. К счастью, плохая погода, установившаяся на несколько дней и прекратившая работу, не дала разгореться дебатам. Страсти утихли, а большинством голосов было решено завершить измерение базиса примерно на восьмой тысяче метров, то есть спорщики сошлись на середине. Наконец в результате непосредственного измерения базиса ученые получили длину в восемь тысяч тридцать семь целых и семьдесят пять сотых туаза; на нем теперь предстояло построить ряд треугольников, и их сеть покроет Южную Африку на площади в несколько градусов.
Глава VIII
ДВАДЦАТЬ ЧЕТВЕРТЫЙ МЕРИДИАН
Измерив базис, руководители экспедиции решили, не теряя времени, приступить к построению треугольников. Прежде всего, следовало определить широту южной точки, с которой начнется дуга меридиана, подлежащая измерению, а затем — и самой северной. Из разности этих широт ученые получат число градусов измеряемой дуги.
С самого начала Вильям Эмери и Михаил Цорн с помощью угломера Фортэна занимались вычислением высоты звезд. Молодые люди проводили свои наблюдения с такой точностью, что предел крайних отклонений не составлял даже двух шестидесятых секунды. Вполне возможно, что причиной таких отклонений явилась разница в преломлении света, вызванная изменением конфигурации атмосферных слоев. По результатам этих тщательных и неоднократно повторенных измерений астрономы смогли вычислить с достаточным приближением широту астральной точки [142] дуги. Эта широта составляла 27,951789 градуса.
142
Астральная точка — относящаяся к звездам.
Затем вычислили долготу, и полученную точку нанесли на превосходную карту Южной Африки, выполненную в крупном масштабе. Карта отражала все географические открытия, сделанные за последнее время в этой части Африканского континента, все пути следования путешественников и натуралистов — таких, как Ливингстон, Андерсон, Мадьяр [143] , Болдвин, Вайлан, Варчелл, Лихтенштейн [144] . Теперь пришла очередь выбрать на этой карте меридиан, дугу которого, равную нескольким градусам, следовало измерить в двух довольно отдаленных друг от друга точках. Ведь понятно, что чем длиннее измеряемая дуга, тем меньше влияние ошибок, возможных при определении широт. Дуга от Дюнкерка до Форментеры равнялась, например, приблизительно десяти градусам парижского меридиана, а точнее — девяти градусам пятидесяти шести минутам.
143
Мадьяр, Вайлан, Варчелл — называя эти имена, вероятно, известные современникам автора, Жюль Верп не учитывает того обстоятельства, что многие имена, факты, события быстро забываются и не оставляют следа в литературе, не дает никаких «наводящих указаний» для определения фактов биографий, заслуг определенных лиц. На картах изучения Африки, многочисленных и весьма подробных, в списках исследователей этого континента перечисленные выше «путешественники и натуралисты» не значатся.
144
Лихтенштейн Мартин Генрих Карл (1780—1857) — немецкий естествоиспытатель, в 1801—1811 годах служил на мысе Доброй Надежды и был правительственным комиссаром в земле бечуанов; автор научных трудов.
Вообще выбор меридиана следовало произвести с особой осмотрительностью, чтобы не наткнуться на естественные преграды — такие, как непреодолимые горы или большие водные пространства. К счастью, этот район Южной Африки как нельзя более подходил для операции подобного рода. Подъемы почвы были в допустимых пределах, реки немногочисленны и легко преодолимы. Здесь могли встретиться опасности, но не препятствия.
Между двадцать девятой и двадцатой южными параллелями, от реки Оранжевой до озера Нгами протянулась пустыня
Мокум поведал своим спутникам о Калахари все, что знал сам, бывая здесь и как охотник, добывающий себе пропитание, и как проводник. Полковник Эверест и Матвей Струкс пришли к выводу, что на этом обширном пространстве есть все условия для проведения триангуляции.
Оставалось избрать меридиан, на котором следовало измерить дугу в несколько градусов. А нельзя ли взять тот, что проходит через одну из оконечностей базиса? Это дало бы возможность обойтись без связывания этого базиса с другой точкой Калахари целой серией вспомогательных треугольников. [Чтобы лучше понять, что представляет собой геодезическая операция, называемая триангуляцией, позаимствуем следующие геометрические построения из учебника «Новые уроки космографии» г-на А. Гарсе, преподавателя математики лицея Генриха IV. С помощью прилагаемого здесь рисунка эта любопытная процедура будет легко понята:
«Пусть АБ — меридиан, длину которого требуется найти. Тщательно измеряем основание (базис) AB, идущий от оконечности А меридиана до первой позиции В. Затем по обеим сторонам этого меридиана избираем дополнительные позиции — Г, Д, Е, Ж, 3, И и так далее, каждая из которых позволяет видеть соседнюю позицию, и измеряем с помощью теодолита углы каждого из треугольников АВГ, ВГД, ДЕЖ и т. д., которые они образуют между собой. Эта первая операция позволяет определить параметры различных треугольников, ибо в первом известна длина AB и утлы, и можно вычислить сторону ВГ; во втором — сторона ВГ и углы, и легко подсчитывается сторона ГД; в третьем — известна сторона ГД и утлы и можно получить сторону ДЕ и так далее. Затем определяем наклон меридиана относительно основания AB, для чего измеряем угол MAB. Таким образом, в треугольнике АВМ известны сторона AB и прилегающие к ней углы и можно вычислить первый отрезок AM меридиана. Аналогично вычисляются угол ВАШ и сторона ВМ: таким образом, в треугольнике МГН оказывается известной сторона ГМ = ВГ-ВМ и прилегающие к ней углы и можно подсчитать второй отрезок МН меридиана, угол ДНП и сторону ГН. Таким образом, в треугольнике НДП становится известна сторона ДН = ГД-ГН и прилегающие к ней утлы и можно определить третий отрезок НП меридиана, и так далее. Понятно, что таким образом получается по частям общая длина оси АБ». (Примеч. авт.).] После обсуждения было решено, что южная оконечность базиса может послужить такой начальной точкой меридиана. Меридиан оказался двадцать четвертым к востоку от Гринвича: на протяжении самое малое семи градусов он проходил по пространству, на котором не встречалось никаких естественных препятствий — или, по крайней мере, они не были отмечены на карте. Только на севере он пересекал озеро Нгами, в его восточной части, но это отнюдь не являлось непреодолимой преградой для исследователей. Араго испытал гораздо большие трудности, когда геодезически соединял побережье Испании с Балеарскими островами.
Так было решено выбрать дугу для измерения на двадцать четвертом меридиане, которая будет продолжена на территории Российской империи. Астрономы занялись выбором точки для вершины первого треугольника, основанием которому должен был служить уже измеренный базис. Ею стало одинокое дерево, стоящее на небольшом взгорке примерно в десяти милях отсюда. Оно было хорошо видно и с юго-восточной, и с северо-западной оконечности базиса.
Сначала астрономы приступили к определению угла, который составляет это дерево с юго-восточным концом базиса. Угол измерили угломером Борда, оба окуляра которого были установлены так, чтобы их оптические оси точно совпали с плоскостью круга; один из них был наведен на северо-западную оконечность базиса, а другой — на выбранное дерево; образовавшийся между окулярами угол показывал угловое расстояние между этими двумя точками. Этот замечательный инструмент позволял исследователям сводить к минимуму возникающие при измерении ошибки. Что касается верньеров, нивелиров и ватерпасов, обеспечивающих устойчивое положение прибора, то о лучших нельзя было и мечтать. Англо-русская научная комиссия располагала четырьмя угломерами. Два из них служили для определения углов на поверхности земли; два других (их круги размещены вертикально) позволяли с помощью искусственных горизонтов получать зенитные расстояния и, следовательно, вычислять, даже ночью, широту ориентира с приближением в крохотную долю секунды. Действительно, в этой трудоемкой работе по триангуляции надо было не только определить величину углов, составляющих геодезические треугольники, но измерить с некоторыми интервалами меридиональную высоту звезд [145] — высоту, равную широте каждого ориентира.
145
Меридиональная высота звезд — положение звезд по отношению к меридиану в каждый данный момент, определяемое с помощью инструментов.
Четырнадцатого апреля полковник Эверест, Михаил Цорн и Николай Паландер вычислили угол между юго-восточным концом базиса и деревом, в то время как Матвей Струкс, Вильям Эмери и сэр Джон Муррэй измерили угол между тем же самым деревом и северо-западным концом базиса. Погода благоприятствовала нашим исследователям, но если бы она помешала им днем, то замеры велись бы ночью при свете электрических фонарей, которыми была оснащена экспедиция.
Тем временем лагерь снялся с места, быков запрягли в повозки, и караван под предводительством бушмена направился к первому ориентиру, который должен был послужить и местом стоянки. Два «каамас» с погонщиками, предназначенные для транспортировки инструментов, сопровождали астрономов. Когда ученые, измерявшие оба угла, закончили работу, они присоединились к каравану, расположившемуся вокруг дерева-ориентира.