Пинбол-эффект. От византийских мозаик до транзисторов и другие путешествия во времени - Джеймс Берк

В 1693 году француз Луи де Неу по поручению французского правительства основал производство стекла в Сен-Гобене, поблизости от города Лаон на севере Франции. На этом заводе стекло делалось большими цельными листами. В соответствии с новой технологией, разработанной в 1675 году, стеклянную массу выливали на большой каменный стол с металлическими бортиками (чтобы стекло не проливалось). Затем поверхность разравнивали валиками и оставляли затвердевать на десять дней. По истечении этого срока стекло шлифовали другим куском стекла и мелкой каменной крошкой. Большие стекла были нужны Людовику XIV, именовавшему себя Королем-Солнце, для загородного дворца в Версале в окрестностях Парижа. Вдоль одной из стен дворца он приказал построить новую галерею, украшенную с обеих сторон огромными зеркалами, что как раз и позволяла сделать технология Неу. Отныне все — слуги, сновавшие туда-сюда, носившие яства и водившие коров на дойку молока для королевских детей, просители, прибывавшие в портшезах, иностранные гости в диковинных одеяниях — видели свои отражения повсюду. Ночью галерея освещалась сотнями свечей, пламя которых многократно отражалось в зеркалах. Зеркальная галерея Людовика XIV стала новым чудом Европы.

Новые ровные зеркала изменили жизнь мореплавателей и обеспечили более точное ориентирование на море. Французские моряки везли домой из колоний ценные грузы, необходимые для роста экономики и оплаты королевских причуд вроде Версаля. Однако возвращались они по водам, которые еще не нанесли на карты, и нужно было как-то находить путь домой. В те времена навигация вне видимости земли была основана на технике вычисления широты, впервые опробованной португальцами. Она заключалась в определении положения Полярной звезды — чем выше на небосклоне была звезда, тем севернее находилось судно.

Определение долготы требовало гораздо более сложных вычислений. Навигатор должен был замерить положение двух и более небесных тел и по специальной таблице сопоставить полученные данные с положением этих же светил в это же время на долготе Гринвичского меридиана. Разница в положении звезд и времени позволяла определить, насколько восточнее или западнее Гринвича находится судно. С 1761 года новый хронометр Гариссона позволял определять гринвичское время с точностью до секунды.

Помимо точного времени, для определения координат требовалось максимально точно установить положение небесных тел. Именно эту задачу и помогли решить плоские зеркала, они давали четкое изображение звезд без искажений. В 1731 году два человека, Джон Хэдли из Англии и Томас Годфри из Филадельфии, независимо друг от друга изобрели новый навигационный инструмент — секстант. Точность его показаний зависела от качества зеркала. Инструмент состоял из подзорной трубы длиной в несколько дюймов, направленной на стекло, одна половина которого была зеркальной, а вторая — прозрачной. Стекло крепилось к рычагу, подвижно закрепленному на шкале. Смотря в телескоп и поворачивая стекло поворотным винтом, наблюдатель находил в зеркальной его части изображение нужного небесного тела. Сквозь прозрачную часть стекла просматривался горизонт. Вращая ручку, наблюдатель устанавливал стекло на шкале таким образом, чтобы отражение небесного тела в зеркальной половине стекла совместилось с линией горизонта в прозрачной половине. В таком положении другая часть шкалы показывала искомый угол склонения небесного тела над горизонтом.

Секстант позволял проделать еще один фокус: повернув его набок, можно было с высокой точностью замерять угловые расстояния. Пользуясь этим методом, два иммигрировавших в Америку протестанта, Жозеф Дебарр из Франции и Самюэль Холланд из Голландии, совершили прорыв в морской картографии XVIII века. В 1756 году Дебарр стал лейтенантом британского Королевского американского полка и долгое время занимался набором рекрутов. В свое время именно он убедил командование британской армии взять на вооружение партизанскую тактику американских индейцев и французов-канадцев. Во время квебекской кампании Дебарр служил инженером в штабе генерала Вольфа и проводил обширные исследования местности, составлял карты рек и другие карты для битвы за Квебек. Во время этой работы он и познакомился с Холландом, который с 1754 года также служил в полку инженером.

Примерно в 1764 году английское командование с несвойственной ему прозорливостью решило произвести картографическую съемку побережья Канады и английских колоний в Атлантике. Выполнение задания поручили Дебарру и Холланду. В течение десяти лет они плавали вдоль побережья с севера на юг и с юга на север и с большим энтузиазмом производили замеры секстантами. На весельной лодке они определяли расстояние между двумя выступающими участками береговой линии, например прибрежными скалами или мысами. От этой линии они отплывали на такое же расстояние в открытое море и секстантами замеряли углы между этой точкой в море и опорными точками рельефа. Сторона этого треугольника принималась за основание следующего треугольника, и процесс повторялся. Параллельно они определяли секстантом положение небесных тел и осуществляли точную привязку каждой вершины треугольника к координатам.

Результаты этой работы были опубликованы в атласе «Атлантический Нептун» в форме пятнадцати больших карт, состоявших из двухсот девяноста гравюр. На картах были проставлены глубины, а также топографические описания, например, «скалистая местность» или «холмисто». В виде вкладок также присутствовали живописные пейзажи побережья. На карты «Нептуна» были нанесены мельчайшие детали береговой линии от Новой Шотландии до Флориды, а также дельта Миссисипи. Карты Дебарра и Холланда могли бы стать незаменимым подспорьем в войне с американскими революционерами, но по иронии судьбы атлас был опубликован всего за несколько недель до поражения англичан в Войне за независимость США.

Однако все обстояло не так уж плохо. Одним из самых прилежных учеников Дебарра и Холланда в Канаде был молодой морской офицер Джеймс Кук, помогавший в обследовании окрестностей Квебека. Знания, полученные от знаменитых картографов, он использовал позже, когда произвел съемку побережий Австралии и Новой Зеландии и установил на этих территориях британский флаг. Никогда не знаешь — где найдешь, где потеряешь.

Единственным серьезным недостатком новых точных карт было отсутствие обозначений высот. Учитывая, что барометр был известен уже полвека, довольно странным представляется тот факт, что первые данные о высотах были нанесены на географическую карту только в 1787 году. Сделал это профессор Женевского университета Анри де Соссюр, одержимый горой Монблан. Он даже предлагал вознаграждение первому альпинисту, который покорит вершину горы (однако, когда в 1786 году было совершено первое восхождение, платить отказался). На следующий год де Соссюр стал третьим по счету покорителем Монблана. Его сопровождали восемнадцать помощников с грузом научного оборудования. В числе прочего Соссюр взял с собой барометр, с помощью которого измерил точную высоту Монблана — 4807 метров. С того момента высоты стали обязательным атрибутом географических карт.

Де Соссюр провел на вершине всего четыре с половиной часа, но успел произвести десятки наблюдений и научных экспериментов, которые распалили воображение его современников (за эти опыты де Соссюра избрали почетным членом Лондонского королевского общества). Швейцарцы так гордились своим соотечественником, что предлагали переименовать гору в Мон-Соссюр. В 1796 году ученый описал свои эксперименты в четырехтомном труде «Путешествия по Альпам» и своей научной деятельностью практически единолично пробудил интерес к горному туризму и лыжам в Швейцарии.