О чём поведала астролябия VP-856 и как цифровые карты помогли заглянуть в прошлое
Люди издавна задумывались о размерах окружающего мира, строили карты, объясняющие его устройство. Настоящей библией античного мира стал объёмный труд «География», составленный греческим учёным Клавдием Птолемеем в середине II века. Если бы кто-то смог посчитать его индекс цитируемости, то он превзошёл бы все мыслимые значения. Более тысячи лет на основе «Географии» составлялись все новые трактаты и зиджи*. Птолемей не только изложил теоретические основы географии как науки, но и составил список координат 6345 пунктов, предложил способ изображения земного шара на плоской поверхности и построил близкую к реальности карту мира. Правда, он преуменьшил размер Земли в 1,4 раза. Тем не менее этой картой пользовались более тысячи лет. Даже Христофор Колумб в 1492 году, отправляясь на поиски нового пути в Индию, ориентировался по карте Птолемея. Может ли кто-то из современных учёных мечтать о таком длительном применении своих открытий?
*Зиджи — арабские астрономические таблицы и справочники.
Какие координаты использовал Птолемей? Хорошо известные ныне широты и долготы. Конечно, Птолемей не знал про гринвичский меридиан и точкой отсчёта для долгот считал традиционно используемые и до него мифические острова Фортуны. Эти выдуманные острова были якобы расположены в Атлантическом океане. Удобство их использования заключалось в том, что они лежали западнее самой крайней точки известной в то время суши. Так что все долготы, отсчитываемые к востоку от этих островов, должны были иметь положительные значения. Как мы сейчас знаем, эти острова «лежали» примерно на 20 градусов западнее современного гринвичского меридиана, там, где находятся реальные Канарские острова.
В современной геодезии для построения карты требуется создать сеть опорных пунктов с надёжно измеренными координатами. А вот как раз с этим-то в древности дело обстояло плохо. Если широты были худо-бедно измерены для пары десятков пунктов, то измерение долготы в то время было не просто проблемой, но очень большой проблемой. Древние знали только один способ определения долготы — по одновременному наблюдению лунных затмений из удалённых друг от друга пунктов. Но таких измерений было — раз-два и обчёлся. Поэтому на деле измерялись расстояния между городами, а затем эти расстояния преобразовывались в разности долгот.
Главными помощниками в деле измерения Земли на протяжении многих столетий были верблюды — основная тягловая сила у народов, живущих в засушливых регионах мира. Верблюды были одомашнены человеком за две тысячи лет до нашей эры. Благодаря своей выносливости, способности передвигаться по сыпучим пескам или мелким камням и до двух недель обходиться без воды эти животные стали незаменимы при перемещении грузов и людей. Именно с помощью верблюдов осуществлялись торговые связи во времена Античности и Средневековья — от Атлантического океана до Индии и Китая. Для нас интересно то, что по времени преодоления верблюдами пути между городами высчитывались расстояния, а затем и координаты городов.
Понятно, что спидометров в те далёкие времена не существовало, про шагомеры ничего не известно. Точного времени тоже не было. Время можно было определить с помощью походной астролябии, а в некоторых городах на площадях были установлены солнечные часы. Караван за сутки проходил от 30 до 50 километров — расстояние между караван-сараями, но в пути верблюды (да и люди) нуждались в остановках. Единица длины, равная расстоянию между остановками, существовала ещё в Древнем Египте и обозначалась термином «схен». Арабы называли такое расстояние «фарсах» или «фарсанг». А вот в том, как перевести эту величину в привычные нам километры, у исследователей существует большой разброс мнений.
Чему равен фарсах?
Как выяснилось, схен, а значит и фарсах связаны с более короткой единицей, использовавшейся ещё древними греками, — стадием. Но со стадием тоже не всё ясно. У Птолемея длина стадия равна 185 м. У Эратосфена и других авторов был свой «короткий» стадий — 157,5 м. Так или иначе, в схене, согласно греческим источникам, должно было быть то ли 30, то ли 40 стадиев. Поэтому длина схена — от 4,7 до 7,4 км. Имеется и другой эталон длины — египетский локоть. Его длина по измерениям памятников равна 52,5 см (по другим данным 54,0—54,8 см). В схене 12 000 локтей, значит он равен 6,3 км.
Споры о соответствии древних и современных единиц длины продолжаются и в настоящее время. Оказывается, был ещё так называемый королевский локоть, длина которого, как вы понимаете, должна быть больше обычного.
Известны несколько «естественных» определений длины фарсаха. Например, на основании свойств нашего зрения. Разрешающая способность глаза — около одной угловой минуты. Именно под таким углом можно разглядеть в пустынной местности на контрастном фоне фигуру человека, находящегося на расстоянии около 6 км. Понятно, что индивидуальные свойства зрения делают это определение слишком неопределённым. Другие источники сообщают, что звуки барабана в пустыне слышны на расстоянии одного фарсаха. Интересно — какого именно барабана? Или что фарсах — это расстояние, которое может на полной скорости проскакать всадник, не загнав лошадь.
Проверить длину фарсаха пытались многие исследователи. Русский востоковед XIX века Николай Владимирович Ханыков (1819—1878) сравнил некоторые описанные древними расстояния с теми, которые он измерил самостоятельно, и получил самое большое из всех существующих значение фарсаха — 9,4 км. У зарубежных исследователей фигурируют более короткие значения — 5,67 км (А. Хаутум-Шиндлер), 6 км (В. Хинц) и др. Не исключено, что в разные века и длина фарсаха могла немного меняться.
Незаменимым подспорьем в таких исследованиях были распространённые в прошлом путевые книги. Это записки путешественников, где подробно изложены дорожные пункты и расстояния между ними. Классикой жанра является, например, «Книга путей и стран» мусульманского географа иранского происхождения Ибн Хордадбеха (IX век) или записки странствующего арабского купца Ибн Баттуты (XIV век).