Гринвичское время и открытие долготы

Бедный Сен-Пьер! Хотя его надежды на получение награды так и не сбылись, а его личность до сих пор не выяснена, тем не менее он послужил своего рода катализатором, ускорив основание Королевской обсерватории в Гринвиче, и потому оставил свой след в истории.

Несмотря на то что выбор места в Гринвиче был сделан достаточно быстро, согласование вопросов, связанных со строительством обсерватории, длилось довольно долго. Томясь в ожидании, Флемстид вместе с Муром работал в лондонском Тауэре, приспособив северо-восточную башню Уайт по временную обсерваторию. i

Современным туристам хранители Тауэра преподносят забавную и, очевидно, выдуманную историю о том, как Флемстида очень огорчал ущерб, который наносили его аппаратуре многочисленные вороны, обитавшие тогда в Тауэре: по-видимому, они садились на его телескопы и пачкали их. Король издал было уже приказ, предписывающий удалить птиц из замка, но ему напомнили легенд, гласившую, что, как только вороны покинут Тауэр, он падет, а вместе с ним, вероятно, и королевский трон. Напуганный происходящими в стране бунтами, Карл распорядился заменить подготовленный приказ новым, который предписывал всегда держать в Тауэре некоторое число воронов. До сих пор один из хранителей Тауэра назначается «надзирателем за воронами».

Наконец, 22 июня 1675 г., спустя три месяца после начала обсуждений, король направил Томасу Чичли, главе артиллерийского управления, приказ о начале строительства обсерватории. На том месте, где предполагалось построить обсерваторию, ранее находился замок, сооруженный герцогом Глостером (братом Генриха V), вокруг которого в 1437 г. был разбит парк. В 1526 г. замок был перестроен, и Генрих VIII использовал его как охотничий домик. Во времена Елизаветы замок иногда называли Майрфлёр (Болотный цветок лилия (франц.). - Прим. перев), а позднее он стал известен под названием Гринвичский замок [18]. В период гражданской войны по распоряжению парламента в замке размещались войска. Точная дата, когда был разрушен замок, неизвестна. В указе короля от 1675 г. о постройке обсерватории о замке упоминалось как уже не существующем, однако на наброске карты Темзы, сделанном Муром в 1662 г., замок можно увидеть.

В своем указе, направленном Чичли, король повелевает дать распоряжение казначею артиллерийского управления Джорджу Уортону: «... оплатить материалы и труд рабочих, которые должны быть использованы, и получить деньги за старый и испорченный порох, который должен быть продан в соответствии с Нашим указом от первого января; единственное условие: вся сумма, которая может быть израсходована и выплачена, не должна превышать 500 ф. ст. ...» [19]. В тот же день 22 июня, когда был подписан приказ, Рен попросил Роберта Гука взять на себя руководство строительством обсерватории. «Он обещал деньги», - заявил Гук с надеждой. 30 июня Гук вместе с Флемстидом и Эдмундом Галлеем, который впоследствии стал вторым королевским астрономом, посетил немеченное для строительства место. 28 июля Гук с Муром и сопровождающими их лицами вновь приехали в Гринвич, по-видимому, чтобы на месте более наглядно оценить проект Репа. В июле в Гринвич из Тауэра переехал Флемстид, чтобы присматривать за строительством. Он остановился во дворце королевы, расположенном у подножия «холма обсерватории», как его сегодня называют. 27 июля Флемстид получил аванс на строительство в размере ЮОф.ст., а 10 августа сам заложил первый камень в фундамент будущей обсерватории.

Экономили буквально на всем. Чтобы сберечь деньги, новое здание возводили на фундаменте старого замка, в результате чего направление стен на 13,5° отклонилось от точного направления на север, которое Флемстид планировал с самого начала. Свинец, дерево и железо взяли из разрушенной Колдхарборской сторожки в Тауэре, кирпич доставили из форта Тилбури, два медных шара и два больших пушечных ядра (их предполагалось установить на башнях и столбах ворот) из артиллерийских складов; рангоутное дерево для большого телескопа прибыло из Военно-морского управления [20]. Строительные и другие материалы были оплачены деньгами, вырученными от продажи 690 бочек старого негодного пороха, хранившегося в Портсмуте и Тауэре. Причем Поликарпус Уортон, скупивший порох по цене 40 шиллингов за бочку, восстановил его пригодность и позднее перепродал этот порох артиллерийско-техническому управлению уже по цене 4 фунта за бочку [21], нажив при этом 520 фунтов 9 шиллингов 1 пенс и истратив только 20 фунтов 9 шиллингов 1 пенс.

К рождеству здание обсерватории было подведено под крышу. 29 мая 1676 г., в день рождения короля, Флемстид перенес часть своей аппаратуры из дворца королевы в Главный зал новой обсерватории, готовясь наблюдать 31 мая частное солнечное затмение, которое пожелал наблюдать и король из новой Королевской обсерватории. Однако король не появился, а вместо себя прислал лорда Брункера, президента Королевского общества, одного из членов комиссии, занимавшейся разбором предложений Сен-Пьера.

10 июля Флемстид с помощником окончательно перебрались в обсерваторию. 15 сентября в Гринвич прибыли Мур, сэр и леди Хоскинс и Роберт Гук; там они застали Флемстида и Галлея (в то время еще друживших), заканчивающих испытание новых инструментов. На следующий день, 16 сентября 1676 г., были проведены первые наблюдения с большим секстантом - Гринвичская обсерватория начала свою работу.

Теперь мы, наконец, подошли к собственно гринвичскому времени. Как мы уже говорили, для решения проблемы определения долготы методом лунных расстояний были необходимы точный каталог положений звезд и точные таблицы движения Луны. С целью их получения и была основана Гринвичская обсерватория. Кроме того, требовался точный инструмент, с помощью которого можно было бы измерять угловое расстояние между Луной и звездами или Солнцем, а также высоты этих небесных тел над горизонтом (вкратце мы расскажем об этом в следующей главе).

Но для решения этой задачи требовался еще один прибор. Любой астрономический метод определения разности долгот должен основываться на предположении о том, что Земля вращается вокруг своей оси практически с постоянной скоростью. Это естественно предполагалось Коперником при построении его системы мира, но так и не было доказано.

К счастью, вскоре после основания обсерватории был найден инструмент для доказательства этого предположения; таким инструментом явились маятниковые часы, изобретенные Гюйгенсом в 1657 г. В качестве первой задачи для новой обсерватории Мур и Флемстид предложили провести эксперимент, который позволил бы доказать постоянство скорости вращения Земли; при этом предполагалось использовать возможно более точные часы.

В связи с этим Мур заказал Томасу Томпиону (1638-1713), лучшему часовщику Лондона, двое часов для новой обсерватории. Эти так называемые Главные часы обладали некоторыми особенностями, делающими их самыми точными часами в мире:

1) они имели маятники длиной 13 фут (3,9 м), подвешенные выше часового механизма, которые колебались с периодом 2 с. Это устройство выгодно отличалось от обычного недавно сконструированного «королевского» маятника с периодом колебания 1 с, который имел длину 39 дюйм (около 110 см) и подвешивался ниже часового механизма;

2) часы имели покоящийся спусковой механизм (см. приложение III), принцип действия которого в какой-то степени основывался на идеях Ричарда Таунли, друга Мура и Флемстида;

3) очень тяжелые гири часов подвешивались таким образом, что часы требовалось заводить всего один раз в год [22].

Часы были столь необычны, что, возможно, даже как-то повлияли на проектирование Реном Главного зала обсерватории - основной достопримечательности здания, которое сегодня зовется «Флемстидхауз» (дом Флемстида). Новые часы с их длинными маятниками и точными механизмами были размещены за стенными обшивками зала. На гравюре (см. рис. 11) видны циферблаты часов (грузы на концах маятников просматриваются через верхние маленькие окошечки), расположенные слева от двери. Высокие окна, предназначенные для дневных наблюдений при помощи телескопов с длинными трубами, придавали величественность этому залу.