Как люди изучали свою Землю

Глава третья КАК ОПРЕДЕЛЯЛИ ФОРМУ И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ

Дело в том, что, несмотря на немногочисленность в далеком прошлом населения нашей планеты, лишней земли, пригодной для пахоты, никогда не находилось. Люди селились тесно. Семьи разрастались. Землю покупали, продавали, захватывали. Поэтому приходилось постоянно пересматривать и перемеривать земельные наделы. И уж, конечно, делать это мог только очень ученый человек, умеющий не только измерять, но и считать, и чертить планы.

А представьте себе, что понадобилось проложить новую дорогу. Да так, чтобы и путь покороче выбрать, и в болото не угодить, горы и овраги обойти... Или решили люди сообща вырыть канавы для орошения или, наоборот, для осушки. Кто поможет составить план работ? Кто на местности покажет, куда вести дорогу, где копать? Такими необходимыми и учеными людьми во всех населенных районах как раз и были землемеры.

В нашей стране в допетровские времена тех, кто занимался описанием и изображением земель, называли писцами или описчиками, а то — дозорщиками. В середине XVI века был издан первый «писцовый наказ», который определял их обязанности. После Петра I правительственные агенты, занимавшиеся размежеванием и съемками земель, стали называться межевщиками или съемщиками. А те, кто получал специальное образование, звались топографами и геодезистами.

Предположим, нам с вами дали задание — подробно исследовать и описать поверхность какого-нибудь физического тела. Грубо говоря, такую поверхность всегда можно представить в виде многогранника, ограниченного большим или меньшим количеством плоскостей. И метод работы может быть соответствующим: сначала обмерить все плоскости и углы, которые они составляют друг с другом, а затем приступить к подробному изучению каждой отдельной грани. И при этом считать, что все неровности состоят из различных сочетаний бесчисленных кривых поверхностей.

В этом примере определение общего вида тела и измерение его граней можно сравнить с общими измерениями всей Земли, чем и занимается наука геодезия. А изучение подробностей каждой отдельной грани — с тем, чем занимается топография.

В истории сохранилось имя древнегреческого астронома и путешественника Птиеаса из Массилии (ныне город Марсель, на юге Франции). Жил он примерно в IV веке до нашей эры и за свою жизнь объехал множество областей населенной части Земли — ойкумены. Везде Птиеас интересовался особенностями местности: где какие реки текут, где возвышаются горы, а где низменности. Он написал превосходное сочинение «Периплюс», содержащее в себе не только первые топографические описания увиденных стран, но и чертежи, планы и карты тех мест.

Конечно, пока люди не узнали истинной формы и размеров всей планеты, пока не изобрели точных способов определения географических долгот и широт, им и думать было нечего о составлении действительно подробных и точных карт. Наверное, предложи мы сегодня самому лучшему топографу сориентироваться на местности по старинному плану, он беспомощно разведет руками.

Вот и получается, что прежде всего следовало узнать истинную форму и размеры Земли. Для нас с вами шарообразная форма нашей планеты так же естественна, как голубой цвет ясного неба. А ведь это совсем не столь очевидно.

Выйдите в поле. Заберитесь далеко-далеко в середину, чтобы до самого горизонта — только травы да цветы с лепестками различной окраски. Оглянитесь по сторонам: плоская равнина окружает вас со всех сторон, не так ли? Так и Земля представляется огромной плоской лепешкой, над которой опрокинута голубая чаша неба. Такой и считали ее древние мудрецы. Считали до тех пор, пока не накопилось столько противоречий подобному взгляду, что терпеть дальше оказывалось невозможно. Пришла пора менять мнение.

Кто же первым из мудрецов-философов доказал, что наша планета — шарообразна? И как это ему удалось сделать, не поднимаясь в космос на ракете, не вылетая за пределы атмосферы?..

Представьте себе Грецию, вернее, Древнюю Грецию, года так триста сорокового, но до нашей эры. Афины — «око Эллады», как называют этот город поэты. В северо-западной части квартала горшечников, возле храма Аполлона Ликейского находится школа знаменитого философа Аристотеля. Это несколько зданий, расположенных в большом парке. По его дорожкам прогуливается небольшая группа учеников, внимательно слушающих объяснения учителя. А вот и он сам... Не сказать чтобы на первый взгляд великий философ был бы так уж красив собой. Малого роста, сухощав и близорук. Редкие волосы и колючий взгляд делают его облик даже неприятным. Особенно когда его жиденькая бороденка открывает тонкие губы, словно змеящиеся в постоянной усмешке. Говорит он картаво и негромко. Но как ловко, как логично и остроумно. Недаром спорить с ним не решаются даже самые завзятые ораторы. Его холодная насмешливость и саркастические реплики убивают.

Несколько лет назад царь Македонии Филипп пригласил Аристотеля в учителя к своему сыну Александру. Теперь царевич вырос, стал полководцем, завоевал множество земель, в том числе разгромил и афинское войско... А его учитель, благодаря щедрости ученика, смог переселиться сюда и открыть школу. Для Афин — Александр враг. А для Аристотеля — любимый ученик, воспитанник. И полководец не забывает учителя. Из разных стран присылает он ему в подарок всяческие диковинки. Оттого в доме Аристотеля собрались великолепные коллекции.

— Чтобы познать устройство мира, — говорит Аристотель, — необходимо прежде приобрести знания о первопричинах... Фалес — основатель натуральной философии учил, что начало всего — вода. И Земля, имеющая форму плоского диска, плавает на поверхности мировой воды...

Стараются ученики, царапают заостренными палочками-стилосами по восковым табличкам. Записывают мысли учителя.

— Жители Вавилона утверждали, что Земля похожа на ступенчатую пирамиду — зиккурат, тоже окруженную со всех сторон океаном. А бесстрашные мореплаватели — финикийцы видели Землю горбатой, спиною вылезающей из той же воды. Однако так ли это? Пифагор Самосский, сын камнереза Мнесарха, учил, что начало всего — единица. Мир составлен из чисел. Единица и двоица — из них исходят числа. Из единицы — точки, из точек — линии. Из линий — плоские фигуры, из плоских — объемные. Из объемных фигур составляются чувственно воспринимаемые тела, окружающие нас. В них четыре основы — огонь, вода, земля и воздух. Перемещаясь и превращаясь целиком, они порождают мир одушевленный, разумный, шаровидный, в середине которого — Земля. Земля, по Пифагору, тоже, вследствие идеальности формы шара, шаровидна и населена со всех сторон. Существуют даже антиподы, для которых наш низ — верх...

Сложные рассуждения, правда? Сейчас, когда читаешь сочинения древних философов, пробраться через их словесные формулы бывает непросто. И не всегда сразу доберешься до скрытого смысла.

— ...Солнечные лучи, освещая Землю, проникают через ущелья глубоко в недра и вызывают в них образование металлов и руд. Лунное же сияние порождает драгоценные камни.

По утрам Аристотель беседует с избранными учениками. А по вечерам читает лекции для всех желающих. Одним из сложных вопросов того времени были причины и «механизм» солнечных и лунных затмений. Какого только вздора не наплели о них люди в сказках...

Некоторые утверждали, будто затмения приносят несчастья. Философ в это не верил. Почему во время лунного затмения тень на Луне всегда круглая? Что заслоняет Луну от горячих лучей Гелиоса-солнца? Может быть, это Земля становится между дневным и ночным светилами?

Чтобы сделать слова более убедительными, он вынимает из складок тоги кубик и подставляет его солнцу. Тень от кубика — квадрат. От диска тень в одном положении круглая, а в другом — тоненькая, как черточка. И только шар всегда отбрасывает круглую тень, в любом положении.

— Может ли быть Земля плоским диском, как учил Фалес? Нет! Скорее мы должны признать правоту Пифагора и согласиться с его мнением о том, что Земля — шар.

Удивляются ученики простоте доказательства. Но в простоте-то и заключена гениальность.

Когда Александр Македонский завоевал Египет, он приказал на одном из рукавов Нила, на оживленном перекрестке торговых путей, заложить город. Так была основана Александрия.

Долгие годы главными чудесами нового города были Мусейон и библиотека. Мусейон — жилище муз был, по сути дела, первым в мире университетом и академией наук одновременно. Ученые, поэты и философы жили здесь на полном государственном обеспечении и спокойно занимались своей работой. Они писали лекции, наблюдали звезды и писали книги — длинные свитки папируса, которые скатывали в трубочки и прятали в футляры, сшитые из толстой кожи. Футляры складывали в хранилище, которое и являлось знаменитой Александрийской библиотекой. Сколько там было свитков-книг, трудно сегодня даже сказать.

В третьем и частично во втором веках до нашей эры жил в Мусейоне географ Эратосфен из города Кирены. Был он одним из первых директоров библиотеки и прославился тем, что кроме географического описания всех известных древним грекам стран определил еще и размеры Земли. Случилось это так...

Услыхал как-то Эратосфен, что в Сиене (ныне Ассуан) в самый длинный день в году — 21 июня, когда солнце поднимается на наибольшую высоту, полуденные солнечные лучи освещают дно самого глубокого колодца в городе. А что это означало? Только то, что в полдень лучи солнца падали вертикально и солнце стояло точно в зените.

Эратосфен проверил: в тот же день в Александрии, расположенной в пяти тысячах стадий севернее Сиены, тень от столбика, отбрасываемая солнцем на сферическую чашу солнечных часов, равнялась 1/50 длины полной окружности чаши. Значит расстояние между Сиеной и Александрией тоже должно было равняться 1/50 окружности Земли. Пятьдесят помножить на пять тысяч — получится двести пятьдесят тысяч стадий. Это и есть окружность всей планеты.

Сегодня мы не знаем точно, чему равняется стадия Эратосфена. Были стадии греческие, были египетские, были и другие. Но даже если взять самые крайние значения, то и в этом случае расчеты Эратосфена оказываются весьма близкими к результатам сегодняшних измерений. Правда, труды древнегреческого географа мало чем помогли современникам. Сначала ему не очень-то поверили, а потом забыли. Путешественники еще не объехали земной шар. Еще не были открыты даже все его континенты. Так что первое измерение нашей планеты, хоть и было достаточно точным, но опередило свое время.

Потом было много попыток повторить его расчеты. О некоторых я вам расскажу, не для того чтобы вы их запомнили, но чтобы имели представление о большом труде, вложенном в решение этой задачи.

Уточнить измерения Эратосфена попытался александриец Посидоний. Он заметил время, которое требовалось кораблям, чтобы достичь из порта Александрии лежащего к северу острова Родоса. Вычислил скорость плывущего судна и узнал путь. Этот путь он принял за дугу меридиана. Потом по высоте звезд над горизонтом вычислил, сколько градусов заключает в себе найденная дуга, и рассчитал окружность Земли. Однако его результаты оказались значительно менее точными, чем у его предшественника.

С каждым веком все дальше уходили купцы со своими товарами, привыкали к далеким походам и воины. И перед людьми вставала важнейшая проблема — научиться измерять расстояния. Ведь в древности большинство путешественников, кочевников и охотников вместо расстояний отмечали время, необходимое для преодоления пройденного пути. Так, мореплаватели говорили, что от одного острова до другого два или три дневных перехода при попутном ветре. Солдаты мерили путь от одной крепости до другой временем пеших переходов. А как быть купцам? Торговые дальние пути проходили по морям и пустыням, по степям и горным дорогам. По воде плыли торговцы на кораблях. В пустынях перегружали товары на верблюдов. По степям скакали на лошадях. А по горным дорогам везли свое добро на яках. У каждого «вида транспорта» — своя скорость. И чем длиннее становились маршруты, тем острее оказывалась задача: как измерять большие расстояния? Как научиться измерять Землю?

Почти тысячу лет не встречается в истории упоминаний о новых измерениях планеты. Но в IX веке по поручению халифа Аль-Маммуна два арабских математика и астронома применили александрийский способ Эратосфена. Летописи сохранили лишь упоминание о работе. Результаты оказались утерянными.

В 1525 году французский врач Фернель приспособил к колесу своего экипажа счетчик оборотов. И отправился из Парижа в Амьен, который лежал к северу от столицы на парижском меридиане. В конечных пунктах пути Фернель измерил высоту солнца и узнал, какую часть меридиана составляет пройденное расстояние. Дальше легко было вычислить окружность Земли. К сожалению, неровности дороги и неточность астрономических измерений привели француза к очень большой ошибке. После Фернеля ученые пришли к мысли о том, что нужен какой-то иной метод измерений, который не зависел бы от неровностей почвы и от пути, который выбирают лошади, везущие экипаж.

Далее прошло уже чуть меньше ста лет, и голландский математик Виллеброд Снеллиус предложил именно такой способ, который требовался. Назвали этот метод триангуляцией, от латинского слова «триангулюм», что означало — «треугольник». Снеллиус заменил непосредственное измерение дуги меридиана по неровной земной поверхности измерением углов треугольников, которые можно было построить по ориентирам, например по далеким горным вершинам, и по одной стороне треугольника. При этом измеряемую сторону Снеллиус предлагал делать очень маленькой, располагая ее на ровной хорошо очищенной площадке.

За первым треугольником строился второй, потом третий и так далее. С помощью своего метода Снеллиус очень точно измерил длину дуги одного градуса меридиана возле города Лейдена. Умножил полученную величину на 360 и вычислил полную длину окружности. И будь наша планета математически точным шаром, результат Снеллиуса, наверное, закончил бы все споры о ее размерах. Но возник новый вопрос: шар ли земной шар?

В 1671 году Парижская академия наук отправила одного из своих молодых членов, Жана Рише, в тропическую Кайенну для астрономических наблюдений. Молодой астроном взял с собой тщательно отрегулированные в Париже часы, маятник которых отмерял ровно одну секунду за каждое качание. Каково же было его удивление, когда он обнаружил, что в тропиках его часы стали отставать. Да еще как — на две минуты в сутки! Пришлось Рише укорачивать маятник. Ведь чем меньше его длина, тем быстрее ход. Однако когда экспедиция вернулась в Париж, непослушные часы «побежали». Они стали уходить вперед тоже на две минуты в сутки.

«А не значит ли это, — подумал Жан Рише, — что на разных широтах и величина силы тяжести не одинакова? Чем она меньше, тем часы должны идти медленнее. Чем сила тяжести больше, тем быстрее качается маятник. Ну а почему на экваторе сила тяжести может быть меньше, чем в более северных широтах? Не потому ли, что там расстояние до центра больше?.. Но тогда Земля — вовсе не идеальный шар, а сплюснутый у полюсов».

С таким выводом молодого ученого никак не желали соглашаться его старшие коллеги, которые считали Землю у полюсов вытянутой или точным шаром. А тут еще вмешался Ньютон. Он тоже решил доказать, что Земля имеет сплюснутую форму. И это ему неплохо удалось, благодаря остроумному мысленному опыту.

В те времена французы ужасно не любили, когда англичане в чем-нибудь их опережали. Правда, того же терпеть не могли и англичане. И между учеными двух стран разгорелся спор — вытянута Земля у полюсов или сплюснута? Вольтер очень остроумно писал по этому поводу: «Француз, побывавший в Лондоне, обнаруживает, что все совершенно изменилось в философии — точно так же, как и во всем другом. Во Франции он оставил мир заполненным эфирными вихрями, здесь — нашел его пустым. В Париже приливы и отливы морей производятся давлением Луны; в Англии, напротив, моря тяготеют к Луне. Поэтому в то время, как парижане требуют от Луны высокого стояния воды, обыватели Лондона ожидают отлива... У картезианцев (последователей французского философа Декарта) все производится давлением, чего никто из смертных не может взять в толк; у ньютонианцев, напротив, все обусловлено тяготением — что столь же непонятно. Наконец в Париже Землю изображают удлиненной у полюсов, точно дыня или яйцо; в Лондоне же, напротив, Земля уплощена, как тыква».

Поддержал точку зрения Ньютона на сплюснутость Земли и знаменитый голландский ученый Христиан Гюйгенс. Он велел насадить на палку мягкий шар из сырой глины и быстро вращать его вокруг своей оси. Через некоторое время шар уплощился с полюсов и принял форму эллипсоида вращения.

И все-таки окончательно решить спор могли только новые экспедиции и новые измерения. Решили измерить длины дуг в один градус на севере и поближе к экватору. Если Земля сплюснута, результаты измерений должны отличаться... Позвольте, но как и в каких единицах измерять? О методе измерения договорились быстро — триангуляция. А вот о единицах измерений?.. Ведь в ту пору французы пользовались туазами, англичане — ярдами, русские — саженями, немцы — футами разной длины. Сравнивать между собой все эти единицы было чрезвычайно неудобно. Значит, следовало прежде ввести единую международную единицу длины. Вы видите, что в те времена стоило потянуть за кончик одной задачи, как нить ее решения сразу же ныряла в целый клубок проблем. Впрочем, пожалуй, такова судьба научных работ во все эпохи.

В середине XIX века французский геолог, член Парижской академии Жан Батист Арман Луи Леоне Эли де Бомон, пытаясь установить закономерность в распределении горных цепей по поверхности Земли, выдвинул любопытное предположение. Он считал, что все горные хребты должны были рождаться одновременно. А это в свою очередь означало, что по числу этапов горообразования можно сосчитать и число геологических революций, катастрофических геологических переворотов на поверхности нашей планеты. Тогда ведь все были убеждены, что в начале своего существования наша планета представляла собой расплавленное, жидкое небесное тело, которое стало остывать и покрываться коркой. Но если раскаленное тело остывает, оно сжимается. А не сжимается ли земной шар неравномерно, превращаясь по форме в огромный ребристый космических размеров кристалл? Ребра его как раз и можно представить себе горными хребтами.

Эли де Бомона поддержали. Мнение о том, что горные хребты располагаются по определенным математическим законам, понравилось многим ученым. Например, английский геолог В. Грин выдвинул гипотезу, согласно которой раскаленный земной сфероид, охлаждаясь, приближается по форме к тетраэдру — правильному четырехграннику — пирамиде, ограниченной со всех сторон равносторонними треугольниками. Грин даже пытался доказать это тем, что южные материки имеют вытянутую остроконечную форму...

Некоторые ученые пробовали подтвердить подобные взгляды опытами. Они раскаляли в печах и плавили земное вещество. Оставляли его застывать в различных условиях. А потом искали в образовавшемся комке признаки геометрических многогранников. Однако втиснуть целую планету в какую-либо простую геометрическую форму не удавалось. Новые открытия постоянно подрывали авторитет всех этих искусственных построений.

Правда, критиковать легко. Но ведь даже сегодня найти законы, по которым располагаются материки на земном шаре, все еще не удалось. Не умеют объяснить ученые и их замысловатые очертания. Не понимают закономерности направлений, по которым идут горные хребты и горные пояса по поверхности нашей планеты. А ведь такие законы должны существовать...

Тысяча восемьсот восьмой год! Французские войска императора Наполеона I начали оккупацию Испании. В ночь с 17 на 18 марта в городе Аранхуэсе, где находился испанский двор, начались волнения. Дворяне, поддерживавшие сына короля Фердинанда, потребовали от его отца — Карла VII — отречения от престола, рассчитывая, что Фердинанд тут же начнет борьбу с французскими оккупантами. Однако дворцовые интриги и неподготовленность Испании к войне привели к тому, что французские войска вошли в Мадрид. Фердинанд, едва сменив своего отца на престоле, вынужден был снова отдать ему корону и скипетр. А тот «уступил» их Жозефу Бонапарту — брату Наполеона.

Эти события вызвали настоящий взрыв народного негодования. 2 мая 1808 года в Мадриде вспыхнуло восстание, которое положило начало революции. Восстали крестьяне Астурии, Андалусии, Валенсии и целого ряда других областей. По всей стране испанцы преследовали французов, считая их всех виновниками разразившихся несчастий.

27 мая 1808 года в Пальму — главный город острова Майорки (ныне Мальорка) приехал ординарец Наполеона некто Бертемье. Он доставил приказ испанской эскадре немедленно двигаться в Тулон... Узнав об этом, жители Пальмы восстали. Они не желали отдавать свои корабли французам.

Губернатор едва успел запрятать Бертемье в замок Бельвер, превращенный в тюрьму, чтобы не допустить кровопролития. И тогда неудовлетворенная толпа вспомнила еще об одном французе, который поселился высоко над портом, в горах, и время от времени зажигал на скале яркий огонь.

— Он подает сигналы французской армии! — кричали распалившиеся горожане. — Он французский шпион! Убьем его!

Вооружась чем попало, люди бросились вверх по тропе, чтобы добраться до уединенного жилища и расправиться с его обитателем...

Давайте замешаемся незаметно в толпу и последуем за нею. Смотрите, кто-то все время старается разными уловками задержать ее движение. А тем временем один из восставших, отделившись от товарищей, стремглав бросился вверх.

О-о-о! Какая крутая здесь тропа. Но конец дороги близок. Вон уже виден Клоп-де-Палазо, как называют этот район местные жители.

— Сеньор Араго! Сеньор Ара-го! — Это кричит человек, следом за которым мы поднялись на эту вершину. — Сеньор Араго!..

Из дома выбегает молодой человек. Это Доминик Франсуа Жан Араго — двадцатидвухлетний комиссар Парижского бюро долгот, который уже давно производит здесь триангуляцию для измерения меридиана.

— Что тебе, мой добрый Дамиан? — Пока испанский моряк рассказывает о приближающейся опасности, глаза молодого Араго загораются весельем.

— Спасибо, Дамиан! Я век не забуду твоей услуги. Но сейчас мы их проведем и посмеемся.

Дамиан — штурман лодки-мистики, которую испанское правительство отдало в распоряжение Араго. Честный моряк готов был проводить французского ученого к судну, уверяя, что дон Мануэль де Вакаро, командующий этой славной посудиной, доставит его в Барселону, занятую, как известно, французскими войсками. Там он будет в безопасности.

...Они спускались вниз по боковой тропе, нагруженные корзинами и ящиками с приборами, когда из-за поворота показалась группа преследователей, направляющаяся в Клоп-де-Галазо.

— Эй! Куда направляетесь? Идемте с нами. Надо расправиться с французским шпионом, который живет над портом!..

Они явно приняли Араго и его спутника за местных крестьян. Молодой ученый тут же ответил:

— Правильно, земляки! Задайте ему хорошенько! Что с ним церемониться! А нам некогда, пора выходить в море. К утру мы привезем вашим хозяйкам полные лодки свежей рыбы...

Ай да Араго! Ну и молодец! Не испугался, не растерялся. Он даже подзадоривает своих преследователей, точно игра с опасностью доставляет ему удовольствие. И как здорово он говорит на местном наречии. Не без труда они разминулись с вооруженными людьми на узкой горной тропе. И вот — порт. Мистика качается у мола. Тускло светит фонарь, привязанный на корме.

— Дон Мануэль?! — Теперь Араго понизил голос. Здесь, на молу шутить было не время. — Дон Мануэль... — На палубе показался офицер. — Соблаговолите, сеньор, доставить меня и моих друзей в Барселону...

Молодости свойственно ошибаться. Особенно в оценке людей. Араго был уверен, что дон Мануэль де Вакаро был предан ему. Но тот оказался на стороне патриотов. И хотя знал, что Араго не является французским шпионом, а занимается научной работой, тем не менее быть пособником француза в это опасное время не решился. Он не только отказался сняться с якоря, но и повысил голос, чтобы привлечь внимание зевак, коротающих время на берегу.

Некоторое время спустя заглянувший в каюту матрос испуганно сообщил, что толпа, собравшаяся на молу, требует выдачи француза. У Араго оставался один выход — сдаться в плен и, вернувшись в Пальму, как можно скорее добраться до крепких стен замка Бельвер. Там он будет в безопасности от суда толпы...

С немалыми трудностями вместе со слугой перебрался он с мистики в шлюпку, чтобы водным путем добраться до Бельвера. Когда Араго спрыгнул в нее, по ноге у него текла кровь.

— Пустяки! — отмахнулся он. — Кто-то из портовых бродяг хотел пошарить у меня за пазухой. И когда я отказался от этой чести, ткнул меня кинжалом в бедро. Ничто так не возбуждает труса, как сознание безнаказанности.

Матросы, которые успели полюбить молодого человека, дружно навалились на весла, и скоро перед ними встали стены замка...

— Мне не раз приходилось видеть людей, — заметил Араго, — опрометью бежавших из тюрьмы. Не являемся ли мы первыми, кто спешит прибегнуть к ее гостеприимству?..

Так он оказался под сводами Бельвера, где встретился еще с одним пленником-французом. Это был бедняга Бертемье, злополучный посланник императора Наполеона. Когда он помогал перевязывать Араго, то заметил у того под рубашкой довольно толстую пачку исписанных листов бумаги.

— Что это? Уж не заключается ли причина вашей раны в том, что вы не пожелали расстаться с этими бумагами?

— Вы правы. Это дневники. В них все результаты работы, проделанной нами здесь. Я должен доставить их в Бюро долгот в Париж...

Медленно тянулись дни заключения. Чтобы развеять скуку, Бертемье расспрашивал Араго о сути его научных изысканий.

— Скажите, мсье Араго, какая нужда заставляет ученых вновь и вновь перемеривать злосчастный меридиан? Ведь его уже измеряли. В прошлом столетии были две экспедиции: одна — к экватору, другая — на север, в Лапландию. Так что меридиан измерен...

— Да, но в туазах...

— Ну и что, чем они вам не по нраву?

— Это основная французская мера длины, равная шести футам, или семидесяти двум дюймам, или восьмистам шестидесяти четырем линиям. В качестве его эталона узаконена была железная линейка, изготовленная механиком Ланглуа в тысяча семьсот тридцать пятом году. Копии этой линейки и брали с собой перуанская и лапландская экспедиции.

— Эти измерения, кажется, оказались не совсем правильны?

— Да, шведы нашли ошибки в расчетах северной экспедиции и предложили их исправить.

— В чем же было дело?

— А в том, что в Англии в это же время основной единицей длины считается ярд, равный трем футам или тридцати шести дюймам. В России — сажень, разделенная на семь английских футов. А в Германии, раздробленной на многочисленные княжества, основа длины — фут вообще лихо меняется от границы к границе. Такое же положение было и с другими единицами измерений. Это запутанное состояние побудило депутатов Национального собрания потребовать от короля создать смешанную франко-английскую комиссию для выработки единой системы мер. В тысяча семьсот девяностом году Бонне предложил в основу мер длины положить одну десятимиллионную долю четверти земного меридиана — квадранта. Двадцать шестого марта тысяча семьсот девяносто первого года сие предложение было узаконено Национальным собранием и новая единица получила название «метр». Согласитесь, что для определения ее размера нужно абсолютно точно знать длину меридиана. Эти измерения и должны были проделать наши соотечественники, прекрасные астрономы Деламбер и Мешен.

— В чем же они измеряли дугу меридиана?

— В туазах. Они вели триангуляцию между Дюнкирхеном и Барцелоной. События революции тысяча семьсот девяносто второго года остановили работы. Деламбер уехал в Париж, а почтенный Мешен скончался от истощения сил. Национальный Конвент еще до окончания работ принял в тысяча семьсот девяносто третьем году временную величину метра в четыреста сорок три целых четыреста сорок три тысячных линии перуанского туаза. И для окончания этой работы была назначена большая комиссия. Через шесть лет она дала свои рекомендации и окончательная длина метра была установлена в четыреста сорок три целых двести девяносто шесть тысячных линии...

— Так что же?

— А то, что работы по измерению дуги четверти меридиана закончены не были. Их следовало довести до конца. Для этой цели сюда в Испанию отправились мы трое: Био, я и испанский комиссар Родригес — наш верный друг, не оставляющий в беде товарищей... Мы выехали из Парижа в начале тысяча восемьсот шестого года. По дороге посетили станции Мешена и исправили погрешности в его измерениях... Потом мы разделились. Био уехал в Париж за приборами, а я остался и вел триангуляцию в пограничных районах Каталонии, Валенсии и Арагона... Боже, как не любят друг друга жители этих трех королевств. И лишь общая ненависть к французам объединяет их.

Араго вздохнул. В душе он не одобрял императора. И когда слушал рассказы о том, как войска Мюрата, вступив в Мадрид, жестоко расправлялись с патриотами, сочувствовал восставшим. Но он был француз и любил свое отечество, ставя его интересы выше других.

Майоркские друзья и думать забыли об Араго после его ареста и заключения в замок. Лишь комиссар Родригес да верный штурман Дамиан навещали его, скрашивая безрадостное существование. Родригес время от времени приносил испанские газеты и журналы. Он же позаботился и о том, чтобы доставить в замок геодезические приборы французского ученого. Однажды, просматривая свежий номер какого-то журнала, Араго расхохотался.

— Смотрите, смотрите, мсье! Это, право, заслуживает внимания. — И он прочел описание казни, состоявшейся в Пальме. Казнены были двое французов. Один — гугенот. Он отказался от напутствия католического священника и даже плюнул святому отцу в лицо. Другой — человек приличный и позволил себя повесить без осложнений. Первого звали Бертемье, и он являлся адъютантом французского императора. Другого — Араго. Автор статьи даже сокрушался, что молодой астроном пошел по пути шпионажа под прикрытием научных занятий и способствовал вступлению французских войск в Испанию.

— Все это вовсе не смешно, — покачал головой Бертемье. — Если пресса заговорила о нашей казни, она может исполниться в любое время...

— Что вы предпочитаете, — спросил Араго у него на следующий день, — качаться на виселице или утонуть?.. По мне — вода предпочтительнее. Я предлагаю бежать из замка.

Комендант согласился выпустить «на прогулку» астронома и двух-трех французов с ним. Но дальше он умывал руки. Спасибо верным Родригесу и Дамиану — они взялись зафрахтовать рыбачью лодку и в назначенное время ждать на берегу.

Беглецы долго шли в темноте по петляющей тропе, пока не вышли на каменистую дорогу, ведущую к стоянке лодки. Ящики с приборами больно врезались в спины, но Араго и слушать не хотел о том, чтобы что-нибудь бросить, оставить на произвол судьбы.

— Нет, нет, мсье. Эти приборы доверены мне, и я должен, понимаете, должен сохранить их...

Было уже за полночь, когда сзади послышался стук копыт. Несколько всадников догоняли идущих.

— Эге-гей, сеньоры! Не многовато ли у вас добра? — закричал один из них. — Сейчас настали трудные времена, и богатые должны делиться.

Допотопный дракон. Со старинной гравюры.

Отдайте-ка нам лишнее подобру-поздорову...

— Вот так так! — проговорил Бертемье, вытаскивая тощий кошелек. — Это разбойники. Слава всевышнему, они освободят нас от поклажи...

Араго выступил вперед.

— Мы охотно удовлетворим вашу просьбу, сеньоры. Мне, однако ж, говорили, что я могу путешествовать спокойно в горах...

— Как ваше имя, сеньор?

— Дон Франциск Араго.

— Ступайте с богом, сеньоры.

И всадники скрылись. Странная ситуация. Какие связи могут быть у французского ученого с испанскими рыцарями большой дороги? Бертемье поднял на него вопросительный взгляд. Араго расхохотался.

— Это был презабавный случай, мсье. Однажды темной дождливой ночью в двери моей хижины, устроенной высоко в горах, возле площадки для наблюдений, сильно постучали. Я спросил кто там. Голос из-за двери ответил, что таможенный стражник, которого застала непогода, просит приюта на несколько часов. Я открыл и увидел перед собой красавца мужчину, с ног до головы увешанного оружием. Он лег у очага и уснул. А утром, когда настала пора ему уходить и мы прощались, глаза его вдруг заблистали. Я оглянулся и увидел местного судью-алькальда и двух его помощников альгвасилов — полицейских, поднимающихся по склону горы.

— Благодарю за гостеприимство! — сказал мой гость. — И лишь забота о вас не позволяет мне тут же убить моего злейшего врага. Прощайте, сударь! — И он с легкостью дикой козы запрыгал по скалам прочь от моего убежища.

Пришедший через некоторое время алькальд долго допытывался, откуда я знаю человека, выбежавшего из моей двери. И под конец допроса заявил, что это был атаман всех разбойников его округа. Следующей ненастной ночью мнимый таможенный стражник снова посетил меня. И мой слуга, старый отставной солдат, который слышал о подвигах этого человека, решил той же ночью его убить. Мне пришлось вскочить с постели и схватить ретивого служаку за горло. «Не с ума ли ты сошел, — прошипел я, не желая будить своего гостя. — Разве мы полицейские? Ты убьешь атамана, а его товарищи не дадут нам кончить нашей работы...»

Утром, когда взошедшее солнце разбудило нас и пришло время прощаться, мой гость сказал, усмехаясь:

— Я все слышал ночью. И благодарен вам еще раз, тем более теперь, когда вы знаете, кто я такой. И поверьте мне, что моя благодарность здесь — в горах — будет вам лучшей защитой до границы Валенсии... Слово он свое, как видите, сдержал...

Между тем показался берег и качающаяся на волнах барка с матросами на борту и добрым Дамианом возле причала. Продолжая играть роль слуг Араго, беглецы покорно погрузили ящики с приборами на палубу. Сами поднялись следом. И как только подул ветер с гор, матросы подняли парус, и Дамиан взял курс на Алжир.

Переход прошел почти без происшествий. Во всяком случае, если они и были, то казались настолько незначительными по сравнению с пережитым, что вспоминать о них не стоило. В Алжире французский консул достал всем подложные паспорта и, превратив в купцов, устроил на корабль, отправлявшийся в Марсель...

Впрочем, на этом злоключения Араго далеко не закончились. Через трое суток плавания корабль, на котором находились мнимые купцы, вошел в воды Лионского залива. Скоро конец затянувшегося путешествия — Марсель, затем Париж и Бюро долгот... В этот момент за кормой раздался выстрел, и ядро из пушки неизвестно откуда появившегося испанского корсара пробило паруса и, оборвав ванты, шлепнулось в воду. Снова плен и опять — Испания...

После невероятных испытаний, выпавших на его долю, Араго пытается еще раз достигнуть Марселя на сандале — маленькой лодке, служащей для перевозки грузов. И снова неудача. Тогда он, нагрузив свои приборы на мулов и подговорив местных торговцев, отправляется в Алжир сухим путем. Чтобы не потерять головы, он прикидывается христианином, готовящимся перейти в магометанство. И добирается до места. Однако новый правитель — дей Алжира — объявляет войну Франции и по обычаю всех французов тут же обращает в рабство.

Было еще много приключений, прежде чем Араго добрался до французского берега. «От Алжира до Марселя, — пишет он в своей автобиографии, — доезжают ныне в четыре дня, я ехал одиннадцать месяцев, правда, останавливаясь там и здесь поневоле... По окончании карантина я сперва отправился в Перпиньян, к моему семейству... а потом вскоре уехал в Париж, где представил комиссии долгот мои наблюдения, сохраненные мною среди опасностей и треволнений продолжительного странствования.

Через несколько дней по моему возвращению, 18 сентября 1809 года меня выбрали академиком, на место Лаланда. Всех избирателей было пятьдесят два, я получил сорок семь голосов... Тогда мне было двадцать три года».

Между прочим, если вы, мой читатель, человек внимательный, то наверняка заметили, что, рассказывая о градусных измерениях, я все время говорил об измерениях меридиана. А почему не было рассказов об измерениях по параллелям?

Потому что они оказались гораздо более сложными. Лишь в XIX веке были предприняты по-настоящему большие и серьезные работы в этом направлении. Ученые Англии, Бельгии, России и Германии построили пункты триангуляции по 52-й параллели от Хаверфордвеста на британских островах и до русского города Орск на реке Урале.

Позже, ближе к середине XIX века, немецкий математик Карл Фридрих Гаусс заметил, что меридианы Земли вообще должны иметь неодинаковую длину. И сама наша планета, вследствие неравномерности распределения масс в ее недрах, скорее всего должна иметь фигуру, несколько отличающуюся от правильного сфероида. Правда, его соображения особенного внимания не привлекли.

Между тем градусные измерения все накапливались и накапливались. Особенно много их было сделано в России, а потом в СССР. В 1940 году форма Земли даже получила широко распространенное название «эллипсоида Красовского», по имени советского ученого, руководившего этими работами.

Однако фигуры вращения плохо подходили для точного описания Земли. И когда форма нашей планеты была окончательно уточнена с помощью искусственных спутников, все исследователи вернулись к специальному термину «геоид», предложенному еще в 1873 году английским ученым Листингом.

Слово это произошло от греческого названия земли — «ге» и греческого же слова «еидос» — вид. Если буквально перевести на русский язык, то получится, что фигура Земли — землеподобна. Как это понять?..

Геоид. В принципе это не просто фигура нашей планеты. Это фигура идеализированная, без учета гор, впадин. Такая, какой она была бы, будь на Земле всемирный потоп. И при этом на планету не должны действовать никакие космические возмущения, ни солнечное, ни лунное притяжения, чтобы никаких приливов, никаких отливов в океане не намечалось. Потому что только тогда затопившая Землю вода будет иметь поверхность всюду перпендикулярную направлению силы тяжести. А оно, оказывается, вовсе не обязательно всюду устремлено точно к центру. На что же такой геоид похож?

Когда электронные счетные машины по данным искусственных спутников обсчитали земную поверхность, оказалось, что она немножко напоминает грушу. Северный полюс чуть-чуть приподнят, южный — вдавлен. Нашли вмятины в Азии и в Северной Америке, нашли бугры в Атлантическом и Тихом океанах.

А что будет, если, рассматривая форму Земли, попробовать учесть еще и горные хребты, океанские впадины?.. Возьмите для примера вершину Гималаев Джомолунгму, ее высота 8848 метра над уровнем моря. Не мало! А глубина самой глубокой Марианской впадины в Тихом океане 11 034 метра от того же уровня. Перепад почти двадцать километров!

А сколько весь диаметр Земли, ну-ка вспомните?.. Если пробурить ее насквозь через центр, получится туннель примерно 12 742 000 метров длиной. Вот диаметр планеты. Вот с чем нужно сравнивать все размеры гор и впадин. По сравнению с такой величиной любой перепад неровностей — сущий пустяк! Можете сами убедиться в этом.

Представьте себе Землю размером в апельсин, диаметром 7 сантиметров. Представили? Тогда начинаем считать:

1. Определим, во сколько раз диаметр Земли больше высоты Джомолунгмы. 12 742 000 : 8848 = 1440 раз.

2. Очевидно, что на «земле-апельсине» самая высокая гора тоже должна быть в 1440 раз меньше диаметра «планетки». То есть высота «апельсиновой Джомолунгмы» будет: 7:1440 = 0,005 сантиметра или пять сотых миллиметра! Даже не стоит брать линейку. Такую «высоту» не в каждое увеличительное стекло разглядишь. То же будет и с самой глубокой впадиной. Их общий перепад будет чуть побольше одной десятой доли миллиметра. Пустяк!

Выходит, что Земля будет казаться великану гладкой, как бильярдный шар! А человек и правда стал великаном. Сегодня самолетом мы проделываем за восемь часов тот путь, на который Колумб тратил два месяца. А искусственные спутники облетают Землю вообще за девяносто минут. С помощью спутников ученые очень точно обмерили Землю. Оказалось, что полярный радиус нашей планеты равен 6356,78 километра, а радиус экваториальный на 21,38 километра длиннее. Конечно, двадцать один километр для такого «шарика», как наш, — немного. Но вот длина экватора 40 075,16 километра уже на 134 километра и 334 метра больше меридиана.

Те, кто читал книжку «Как люди открывали свою Землю», помнят, наверное, сколько споров вызывал вопрос: чего на Земле больше, воды или суши? Сегодня мы на него можем ответить точно: океаны и моря занимают на земном шаре значительно больше места, чем континенты со всеми островами и островками. Суша проигрывает чуть ли не в два с половиной раза. Для любителей точности могу привести цифры. Поверхность морей и океанов — 361 миллион квадратных километров или 70,8% от всей поверхности Земли. А вот континенты и вообще вся суша занимают только 149 миллионов квадратных километров.

Приведенные мною цифры в некоторых справочниках могут отличаться. Это не значит, что где-то допущена ошибка. Причина заключается в методах измерения. Очень уж неровная форма у планеты. Да и уровень океана меняется год от года, а значит, меняется его акватория и площадь суши.