Который час в Гринвиче?

Rule, Britannia! Britannia rule the waves:
Britons never will be slaves.

The Old Royal Naval College and
The National Maritime Museum

Этот пост посвящен одному из самых известных мест на Земле - пригороду Лондона - Гринвичу. Мы все помним, как в школе на уроках географии нам говорили, что нулевой меридиан проходит через Гринвич в Англии. Гринвичский меридиан - точка отсчёта не только долготы на Земле, но и часовых поясов. Почему этот пригород стал таким известным?

Гринвич - это морские ворота Британии. Здесь находится королевский военно-морской колледж, выпускниками которого были такие известные мореплаватели как Френсис Дрейк, Джеймс Кук и Горацио Нельсон. Здесь же находится самая известная обсерватория в мире - Королевская обсерватория в Гринвиче. А известным этот пригород стал благодаря проблеме определения долготы в море.

Francis Drake (1540-1596), James Cook (1728-1779)
and Horatio Nelson (1758-1805)

Проблема долготы

В 1707 году несколько британских кораблей отправились из Гибралтара в Англию. Британия в то время была в состоянии войны с Францией, и хотя Гибралтар с 1702 года находился в руках англичан, считалось неразумным оставлять крупные корабли на зиму в Средиземном море. Погода была неважной, но, как только небо очистилось от туч, штурманам удалось определить широту местонахождения. А вот долготу в то время точно измерить не могли… Результатом ошибки в расчетах стало то, что 5 кораблей эскадры в тумане налетели на Гилстонские рифы и 1 600 человек, в том числе адмирал, герой Англо-французской войны, погибли.  Эта трагедия глубоко потрясла Англию и отныне англичане стали с большим вниманием относиться к любым предложениям, способствующим безопасности навигации - а в то время именно «нахождение долготы» считалось ключом к решению этой проблемы.

Royal Greenwich Observatory

Конечно, сейчас, когда, практически, все мобильные устройства - от телефонов до фотоаппаратов - содержат модули GPS, и, мы в любой момент можем определить своё местонахождение, трудно понять, как это не знать долготы? Но в те времена это была очень большая проблема. Вот что писали в газетах: «Хорошо известно ученым, торговцам, и морякам, плавающим по всему миру, что большой дефект искусства навигации заключается в том, что корабль в море не имеет надежного метода, позволяющего определить, плывет ли он в восточном или западном направлении, или даже определить расстояние, на которое он удалился от берегов с известной долготой, или как далеко он проплыл на восток или на запад, тогда как без труда в любой ясный день или ночь можно узнать, как далеко он передвинулся к северу или к югу»

В общем, с этого момента вся передовая общественность Британии, включая Исаака Ньютона, начала думать над этой проблемой. В 1714 году парламент принял билль, предусматривающий награду тому, кто сможет определить долготу на море. В нем предлагалась беспрецедентных размеров награда «...первому автору или авторам, открывателю или открывателям любого такого метода... награда или сумма в 10 тыс. фунтов, если этот метод позволит определить долготу в пределах одного градуса; 15 тыс. фунтов - если определение будет произведено с точностью двух третьих, и 20 тыс. - если определение будет произведено с точностью одной второй...». Половина суммы, как отмечалось в билле, может быть выплачена, как только члены комиссии удостоверятся, что «такой метод обеспечивает безопасность кораблей на расстоянии восьми миль от берегов, что считается зоной наибольшей опасности», другая половина будет выплачена, «когда корабль, выбранный для эксперимента всеми членами комиссии или большинством из них, переплывет через океан от Великобритании в любой порт Вест-Индии, указанный членами комиссии или большинством из них, без потери своей долготы в пределах точности, обозначенной выше».

Памятная табличка о Петре I и его посещении Гринвича

В течение нескольких десятилетий англичане пытались предложить методы решения этой проблемы. Что только не выдумывали - однако, ничего реального предложить не смогли. Фраза «определение долготы» стала восприниматься как синоним чего-то чрезвычайно трудного для выполнения. В этом смысле она стала широко использоваться в английской прессе и литературе. Например, Гулливер в романе Свифта (который появился через 12 лет после принятия билля о долготе) говорил о том, что ожидает его в случае, если он обретет бессмертие: «тогда я увижу открытие долготы, вечное движение, универсальную медицину и многие другие великие изобретения, несущие беспредельное совершенство». А на одной из гравюр серии «Карьера мота» (написанной в 1735 г., через 19 лет) Уильям Хогарт изобразил сумасшедший дом, в котором среди других безумцев находится человек, исписывающий стену расчетами долготы. Гравюру можно посмотреть в Британском музее в Лондоне.

Линия нулевого меридиана в Гринвиче

Задача оказалась не простой. Мореплаватели использовали секстант и астрономические знания для определения широты. Поэтому, вполне, понятно, что Королевская астрономическая обсерватория играла важную роль в решении этой проблемы. Первый королевский астроном Джон Флемстид понял, что для практических целей навигации вполне достаточно принять, что Земля вращается с постоянной скоростью. Метод определения времени по наблюдениям спутников Юпитера в море оказался непригодным, так как требовал больших телескопов. Для этой цели более всего подходил хронометрический метод, но его использованию препятствовало отсутствие часов, которые были бы способны в любом климате хранить точное время непрерывно на протяжении месяцев, несмотря на движение корабля. Поэтому Флемстид продолжал исследовать положение Луны и звезд. Метод измерения лунных расстояний, табличные данные для которого должна была давать Гринвичская обсерватория, побудил Флемстида составить соответствующий каталог положений звезд. Но этого было недостаточно. По-прежнему существовала необходимость в разработке соответствующей теории очень сложного движения Луны, на основании которой можно было бы предсказать положение Луны среди звезд на несколько лет вперед. И все эти сведения нужно было предоставить морякам в таком виде, чтобы они могли легко, без больших затрат времени произвести определение долготы своего местонахождения - это была не простая работа.

Хронометр Гаррисона

John Harrison (1693-1776)

В это время, примерно в 1730 году, некто Джон Гаррисон (John Harrison) - сын плотника - приехал в Лондон, где и узнал подробнее об огромных наградах, обещанных парламентом за решение проблемы определения долготы в море. Сам Гаррисон до этого уже интересовался механикой и часами, и, за два года до этого, вместе с братом изготовил два экземпляра часов очень высокой точности. Так как один из способов решения проблемы долготы лежал как раз в области точного отсчета времени, Гаррисон был представлен королевскому астроному Галлею, являвшемуся также членом Совета по долготе. Таким образом, Гаррисон приступил к работе, в результате которой он  изобрёл морской хронометр и получил обещанное парламентом вознаграждение .

Первый хронометр Гаррисона H1 был готов в 1735 году. Уже через год Гаррисон испытал его в плавании в Лиссабон. Хронометр показал хорошие качества, но Гаррисон был не вполне им доволен, да и для получения высокой награды, согласно закону о долготе, требовалось проверочное испытание в рейсе до Вест-Индии. В последующие 23 года Гаррисон усовершенствовал свой механизм. В 1739 году был готов механизм H2, но Гаррисон был не удовлетворен его качеством и продолжил работу. Только через 19 лет, в июле 1760 года, в разгар Семилетней войны, Гаррисон заявил, что хронометр Н3 готов для испытаний, предусмотренных законом о долготе, т.е. готов к плаванию в Вест-Индию, и одновременно представил хронометр, известный сегодня под знаком Н4, который, как утверждал Гаррисон, «превзошел все его ожидания».

Harrison's H1 (1735)

История борьбы Гаррисона за обладание наградой слишком длинна. Хронометр H4 испытывали несколько раз: плавали с ним на Ямайку в 1761 г., на остров Барбадос в 1784 г. Эти результаты полностью удовлетворили требованиям билля о долготе от 1714 г., но, несмотря на это, Совет не решился рекомендовать выплату приза в полной сумме. В мае 1765 г. парламент принял новое постановление, существенно изменившее правила игры: Гаррисон сможет получить 10 тыс. фунтов при условии, что он откроет свои секреты и передаст все устройства для определения долготы королевскому астроному, а остальные 10 тыс. фунтов будут ему выплачены, «когда будет изготовлен другой хранитель времени подобного типа».

Гаррисон не терял присутствия духа, хотя в то время ему было уже 72 года, а его зрение и общее самочувствие оставляли желать лучшего. И все же ему пришлось подчиниться новым условиям: часы Н4 были переданы для испытаний в Гринвич, а затем для копирования главному лондонскому часовых дел мастеру Ларкаму Кендаллу. Именно копию хронометра, сделанную Кендаллом, использовал в своём втором кругосветном путешествии Джеймс Кук. Тем временем Гаррисон вместе с сыном приступил к изготовлению еще одних часов Н5 и через пять лет закончил их.

Harrison's H4 (1761)

Наконец, в июне 1773 года, после вмешательства короля Георга III, в соответствии с биллем о долготе восьмидесятилетнему Гаррисону была выплачена награда. Джон Гаррисон скончался 24 марта 1776 г., за восемь месяцев до возвращения Кука из плавания, которое вне всяких сомнений доказало возможность изготовления удовлетворительных по своей точности долготных часов. И с этого времени все моряки для определения долготы стали пользоваться хронометрами, выясняя который час в Гринвиче.

Всё хронометры Гаррисона, включая легендарный H4, сейчас находится в Национальном морском музее в Гринвиче, там же представлена и его копия К1, которую использовал Джеймс Кук.

Окончательно Гринвичский меридиан был принят за начало отсчета в 1884 году на Международной меридианной конференции в Вашингтоне, а время по Гринвичу стало точкой отсчета времени в других часовых поясах Земли.

История о том, как Джон Гаррисон решил проблему долготы послужила основой для фильма "Долгота" ("Longitude"), который был показан в Британии в 2000 году.

Советую обязательно посетить этот легендарный пригород Лондона, зайти в обсерваторию и постоять в двух полушариях одновременно :)

P.S. В качестве эпиграфа я выбрал припев к песне, которая ассоциируется с военно-морскими силами Британии "Правь, Британия, морями!". Когда я её услышал первый раз, подумал, что это гимн Великобритании. Предлагаю её послушать в исполнении Сары Коннолли во время «променадных» концертов BBC в Альберт-холле.