Гринвич – точка отсчета

Историки считают, что Англия обязана строительством Гринвичской обсерватории Людовику XIV. Английский государь Карл II будто бы позавидовал обсерватории, которую возвел в Париже «король-солнце», и немедленно отдал приказ о строительстве аналогичного здания поблизости от Лондона.

 Избавить научные достижения от забвения

Неизвестно, так ли это на самом деле, но для строительства были и вполне серьезные причины. Англии следовало постоянно поддерживать статус «владычицы морей». Одним из важнейших вопросов мореплавания оставался способ определения местонахождения кораблей в открытом океане. Множество раз мореплаватели попадали не туда, куда хотели, или вовсе терпели крушение из-за отсутствия информации о том, где находится их судно.

Разрешить эту проблему помог случай. В 1674 году математик Джонас Мур, человек разносторонне образованный и стремящийся, по его собственному признанию, «избавить научные достижения от забвения», привел для доклада к королю своего ученика Джона Флемстида. Тот не стушевался перед монархом изложил ему свои соображения о расчетах долготы и был столь убедителен, что Карл II подписал указ о назначении Флемстида «астрономическим наблюдателем». Ему вменялось в обязанность «немедленно…заняться исправлением таблиц движений небесных тел и положений опорных звезд, которые дадут возможность определять столь желаемую долготу местонахождения ради совершенствования искусства навигации». Для наблюдений король повелел построить обсерваторию. Видимо, полагая, что ученый, как и поэт, должен быть голодным, Карл положил Флемстиду жалованье 100 фунтов в год, что по тем временам было весьма скромно, и при этом велел ни в чем не отказывать ни себе, ни храму астрономической науки.

Старинный телескоп, установленный в комплексе Гринвича

 Места для строительства предлагались разные, но генерал-топограф Кристофер Рен, отвечавший за строительство, предпочел разместить обсерваторию в Гринвичском замке. Замок находился довольно далеко от Лондона, но зато располагался в центре королевского парка, на холме с видом на Темзу. Замок недолго думая разрушили, и на его месте принялись возводить уникальное здание. Надо отметить, что и здесь король проявил бережливость: отдавая приказ о начале строительства, он специально подчеркнул, что сумма расходов не должна превышать 500 фунтов. Чтобы не превысить бюджет, строили в режиме жесткой экономии. Для нового здания использовали фундамент замка, дерево, железо и свинец взяли из развалин сторожки в Тауэре, кирпич – из форта в Тилбери, дерево для большого телескопа позаимствовали в Военно-морском управлении. Чтобы покрыть расходы, продали 690 бочек старого негодного пороха из Портленда. Невзирая на эти трудности, в 1675 году в стенах Гринвичской обсерватории Джон Флемстид провел первые наблюдения.

Для наблюдений и немного для славы

Обсерватория была основана прежде всего с целью составления точных каталогов положений звезд и таблиц движения Луны. Но для этих вычислений нужно было сначала доказать, что скорость вращения Земли постоянна. Для этого требовался уникальный инструмент – точные маятниковые часы. Изготовленный лучшим часовщиком Томасом Томпионом механизм разместили в главном зале обсерватории. Часы назвали Главными, поскольку на тот период они были самыми точными в мире.

Если бы можно было пользоваться при вычислениях интервалами солнечных суток, с появлением в обсерватории Главных часов Флемстид оказался бы всего в шаге от решения своей задачи. Но продолжительность солнечных суток меняется в зависимости от времени года, поэтому ученый опирался в расчетах движения Земли на звездное время. Вычислив продолжительность звездных суток, Флемстид смог с помощью ряда расчетов вывести среднее солнечное время и проверить идущие по этому времени Главные часы. А затем возможно было сделать следующий шаг: доказать, что Земля вращается вокруг своей оси с неизменной скоростью. Для практических навигационных целей расчеты Флемстида оказались поистине бесценными и успешно применялись следующие 250 лет.

Джон Флемстид

 Однако научная судьба его трудов не была столь же безоблачной. Карл II быстро охладел к «астрономическим делам», и Мур с Флемстидом вынуждены были оплачивать закупку инструментов и наем помощников из собственных средств. Расходы между тем были немалые. Флемстид первым из астрономов стал постоянно использовать для измерений телескопы, вскоре в Гринвиче появились секстант экваториальной установки и 140-градусная настенная дуга, стоившие несколько сотен фунтов. Инструменты эксплуатировались чрезвычайно активно, всего же до конца своей жизни Флемстид провел около 28 тысяч наблюдений. Поскольку государство почти не субсидировало исследования в Гринвиче, Флемстид в конце концов стал считать свои открытия личной собственностью, и был очень раздосадован, когда правительство отказалось публиковать результаты расчетов без рассмотрения их авторитетной комиссией. При посещении членов комиссии, в которую, кстати, входили Ньютон и Галлей, ученый предложил им осматривать в обсерватории все что заблагорассудится, только не заглядывать в библиотеку, где он занят работой. Однозначных выводов комиссия так и не сделала, тем не менее в 1714 году королева Анна подписала закон о долготе, подготовленный Флемстидом. Его трехтомная «Британская история неба» была опубликована лишь в 1725 году, после кончины астронома. Флемстид умер, так и не увидев результата своих полувековых трудов, но обсерватория в Гринвиче продолжала действовать.

Спасение для моряков

Английское правительство интересовала, главным образом, практическая польза деятельности Гринвича. Поэтому с 1766 года королевский астроном Невил Маскелайн ежегодно публиковал «Морской альманах» − расчеты приборов обсерватории для использования в навигации. Смысл издания заключался в том, что в нем печатались таблицы лунных расстояний на весь год, сокращавшие время навигационных расчетов для штурманов в среднем с четырех часов до получаса.

Расчеты, напечатанные в альманахе, базировались на Гринвичском меридиане, поскольку по нему определялась долготная сетка на сухопутных и морских картах. И когда назрела необходимость установления международного нулевого меридиана для отсчета времени и долготы, для этой цели выбрали именно меридиан Гринвича. Тем самым была формально признана уже сложившаяся фактически ситуация: более 72% мировых судов пользовались навигационными картами с долготой, рассчитанной от Гринвича.

В Гринвиче же были проведены первые испытания морского хронометра – особо точных часов, изобретенных часовщиком Гаррисоном. Хронометр позволял вычислять долготу по разнице между местным временем астрономического события (например, восхода солнца) и временем того же события на нулевой долготе Гринвича. После испытаний и некоторой доработки хронометр сделался обязательным прибором на палубе любого морского судна.

Современные экспонаты Гринвичского музея

 В первой трети XIX века обсерватория Гринвича решила еще одну серьезную проблему мореплавания. Для навигационных расчетов необходимо было знать точное время в пункте отплытия корабля и периодически проверять точность хода корабельного хронометра. Перемещать хронометр считалось нежелательным, поэтому для его проверки использовали либо карманные часы, либо сигнал с берега, видный на борту корабля. Первоначально использовались только разовые сигналы: пушечный выстрел, спуск флага, вспышка сигнальной ракеты. В 1833 году в Гринвиче решили исправить сложившееся положение: морякам разослали официальное извещение о том, что ежедневно в 13 часов по среднему солнечному времени со шпиля восточной башни королевской обсерватории будет падать шар, по которому следует сверять время. Сигнал подавался именно в этот час потому, что в полдень астрономы были заняты определением времени. Механизм, управляющий шаром, сохранился по сей день, но в 1852 году к падению шара начал подаваться электрический сигнал от Главных часов, а с 1960 года подъем шара обратно на башню стал автоматическим. Интересно, что Гринвичский сигнальный шар долгое время служил показателем точного времени не только для моряков, но и для каждого лондонца, поскольку был прекрасно виден издалека.

Со временем Гринвичская обсерватория с ее нулевым меридианом сделалась еще и точкой отсчета для системы поясного времени. Эта система была введена в 1884 году, чтобы устранить одно неудобство: в пунктах с разной долготой местное время различалось. Земной шар условно разделили на 24 часовых пояса, большинством стран границы поясов привязаны к государственным границам или внутреннему административному делению. Нулевой пояс, к которому относятся, например, Великобритания, Ирландия, Исландия, Португалия, имеет средним меридианом Гринвичский.

Звездные шоу

Королевская обсерватория Гринвича

В 1950-е годы королевская обсерватория выехала из стен Гринвича, и начиная с этого времени там работает целый музейный комплекс. В него входят дом-музей Джона Флемстида, астрономическая галерея с интерактивными приборами, позволяющими каждому немного побыть астрономом, выставка истории хронометража, включающая коллекцию приборов для отсчета времени, и, конечно, знаменитый Гринвичский меридиан, разделяющий Восточное и Западное полушария. Особая гордость Гринвичского музея – планетарий, где проводятся «звездные шоу» с использованием новейших цифровых технологий.

Прошли века, и Гринвич из мирового центра времени, площадки передовых научных экспериментов превратился в музей. Его будет интересно посетить каждому, кто хочет понять, сколько сил и времени было затрачено на разнообразные научные открытия, которые сейчас известны каждому школьнику.

Екатерина КРАВЦОВА
ТАЙНЫ ХХ ВЕКА