Проза Владимира Вейхмана
Главная | Регистрация | Вход
Четверг, 05.12.2019, 17:38
Меню сайта
!
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Меркатор. Подпирающий небо (продолжение 7)

Глава восьмая

 
Лов у западного побережья Камчатки не задался. Сельдь образовывала промысловые концентрации только у самого берега, куда нам доступ был заказан правилами рыболовства. Поэтому все мы вздохнули с облегчением, когда Григорий Петрович, наш капитан, получил указание от руководства сельдяной экспедиции передислоцироваться в северную часть моря, ближе к магаданскому побережью.
 
Для меня было большой неожиданностью услышать доносившиеся из штурманской рубки крепкие выражения, которые Петрович отпускал в адрес третьего помощника капитана с какой-то горькой интонацией в голосе, так не вязавшейся с содержанием его упреков. Оказалось, что при подготовке к рейсу Валентин – так звали третьего помощника – не удосужился заняться комплектованием судовой коллекции навигационных карт, из-за чего на судне не обнаружилось карты того района, куда мы направлялись. Валентин за разгильдяйство, безусловно, заслуживал наказания, а горькая интонация капитана объяснялась тем, что он, Петрович, и сам был виноват: не выполнил возложенную на него Уставом обязанность проверить перед выходом в рейс наличие запаса карт на весь намеченный район плавания, даже с учетом возможных отклонений от рейсового задания.
 
Нужно было что-то предпринимать. Иначе до подхода в район базирования экспедиции, где была надежда, что на каком-нибудь из судов найдется подходящая лишняя карта и ее удастся выпросить, придется идти вслепую, как новорожденным кутятам, что, конечно, противоречило всем правилам безопасности судовождения.
 
«Валентин, – спрашиваю, – в прошлом году наш СРТ работал в Беринговом море. У тебя карты того района сохранились?» «Сохранились, – говорит, – да какая от них польза? Где Берингово море, а где Охотское?» «Эх, – говорю ему, – голова садовая! Ты в училище свойства меркаторской проекции изучал?» «Изучал, должно быть, да что мне эти формулы, разные там тангенсы-котангенсы?»
 
Ну, тут дальше у нас пошел профессиональный разговор с использованием специальных терминов, который непосвященному читателю не будет интересен. Скажу только, что, взяв карту района Берингова моря, я без труда приспособил ее к району другого моря, Охотского, в котором мы находились, ограниченному теми же самыми географическими параллелями, но совсем другими географическими меридианами.
 
Вот какую карту придумал за четыре столетия до описываемых событий Герард Меркатор из Рупельмонде.
 
Вообще-то говоря, Меркатор придумал отнюдь не эту конкретную карту, о которой идет речь, – он и не подозревал о существовании Охотского и Берингова моря. А придумал он картографическую проекцию, которая используется при построении морских навигационных карт.
 
Тогда, в XVI веке, Меркатор придумывал новую проекцию вовсе не для того, чтобы удивить венценосные особы или продемонстрировать свою ученость. Он хотел создать проекцию, которая была бы наиболее удобна для мореплавателей. А в чем для них заключается это удобство?
 
В его времена уже был изобретен магнитный компас, и кормчий вел корабль, руководствуясь его показаниями. корабль, удерживаемый на заданном постоянном курсе, пересекал меридианы под одним и тем же углом. На земной поверхности линия, пересекающая меридианы под постоянным углом, представляет собою спираль, виток за витком наматываемую на поверхность земного шара. Эта линия получила название «локсодромия», что переводится на русский язык как «линия косого бега». Свойства локсодромии изучил португальский математик и космограф Педро Нуньес из университета в Коимбре, который в 1537 году написал два трактата с анализом геометрии этот кривой; в 1566 году результаты своего анализа он опубликовал на латыни.
 
Меркатор поставил перед собой задачу создать проекцию, на которой локсодромия изображалась бы простейшей линией, то есть прямой. Естественно было далее потребовать, чтобы прямая, изображающая локсодромию на карте, так же пересекала меридианы под тем же углом, что и сама локсодромия на земной поверхности (назовем это требование условием равноугольности).
 
Герард Меркатор
 
Далее Меркатор рассуждал так: если локсодромия пересекает меридианы под постоянным углом и изображается прямой линией, то меридианы должны изображаться тоже прямыми линиями. Ничего особенного в этом не было, существует множество картографических проекций, в которых меридианы – дуги больших кругов, проходящих через полюсы Земли, изображаются прямыми. Но в данном случае меридианы должны не просто изображаться прямыми, но эти прямые должны быть параллельны друг другу и, следовательно, перпендикулярны экватору и всем географическим параллелям – так же, как под прямым углом пересекаются меридианы и параллели на поверхности Земли.
 
Впрочем, картографические проекции, в которых меридианы изображаются параллельными прямыми, уже были известны – и таких проекций тоже может быть сколь угодно много – но ни одна из них еще не отвечала замыслу Меркатора.
 
И тут Меркатор подошел к самому главному.
 
На земной поверхности расстояние по параллели между двумя меридианами уменьшается по мере удаления от экватора к полюсу, то есть с увеличением географической широты. А на карте Меркатора соответствующее расстояние постоянно и от широты не зависит, следовательно, масштаб по параллели с широтой увеличивается. А, значит, чтобы обеспечить выполнение условия равноугольности, необходимо, чтобы в любой точке карты масштаб по параллели и масштаб по меридиану были равны друг другу. Следовательно, масштаб по меридиану должен увеличиваться с увеличением широты в той же самой пропорции, что и масштаб по параллели. В силу этого условия равные на земной поверхности расстояния между параллелями не будут равными на карте, а будут возрастать по мере увеличения географической широты, то есть по мере удаления от экватора. Это обстоятельство доставляло определенное неудобство: чем ближе к географическому полюсу, тем более растягивалось и вдоль, и поперек изображение участка земной поверхности. Поэтому, например, маленькие острова, расположенные в высоких широтах, должны были изображаться на карте Меркатора куда большими, чем такие же острова вблизи экватора. А изобразить полюсы Земли на такой карте вообще невозможно.
 
Меркатор сознательно пошел на такое искажение наглядности: его карта должна была служить иной цели – упрощать до предела прокладку курсов кораблей через моря и океаны. Любопытную метаморфозу претерпело на его карте понятие масштаба. Известно, что масштаб – это число раз, в которое расстояние между точками на земной поверхности уменьшается при их переносе на карту. В те времена, как и теперь в понимании далеких от проблем картографии людей, масштаб – величина для данной карты постоянная. Так вот, на карте меркатора масштаб есть величина переменная, сохраняющая постоянство лишь на данной параллели, а также в данной конкретной точке по всем направлениям! С этим обстоятельством связана специфика измерения расстояний на карте Меркатора, – специфика, с которой, впрочем, моряки давно освоились.
 
Самое важное, что нужно знать для построения карты в новой проекции – это расстояние на проекции по меридиану от экватора до параллели с заданной широтой. Оно рассчитывается через величину, которую специалисты называют меридиональной частью. способ расчета меридиональных частей создатель проекции держал в строгом секрете. Меркатору, придумавшему свою проекцию до изобретения натуральных логарифмов и создания дифференциального и интегрального исчисления, пришлось для вычисления меридиональных частей прибегнуть довольно громоздким вычислениям, раскрыть правила выполнения которых другим картографам удалось далеко не сразу.
 
Удивительные свойства новой проекции обеспечили ей признание и популярность, и за ней навсегда сохранилось название по имени ее создателя. Вместо скучного «равноугольная цилиндрическая», как она обозначена в научной классификации проекций, ее называют «меркаторская проекция».
 
Секреты, над которыми бились младшие современники Меркатора, сегодня доступны любому курсанту – будущему мореходу. Соображения основателя проекции облечены в рогатые формулы. теперь в них уже учтено неизвестное еще Меркатору отличие формы Земли от шарообразной, в соответствии с которым при расчетах принимают, что планета Земля представляет собою чуть-чуть сжатый у полюсов эллипсоид вращения. Значения меридиональных частей сведены в удобные таблицы, и каждый курсант-судоводитель обязательно выполняет задание «Расчет рамки и сетки карты в меркаторской проекции», скорее не для практических надобностей, поскольку изданные карты покрывают всю поверхность океанов, а для того, чтобы лучше понять замечательные свойства этой проекции.
 
Десятки тысяч морских судов – торговых, рыболовных, пассажирских, научно-исследовательских – и сотни военных кораблей одновременно находятся в Мировом океане. Одни спешат доставить срочный груз из одного конца планеты в другой, иные предоставляют беззаботным участникам завлекательных круизов возможность полюбоваться роскошными морскими закатами в надежде ухватить нечаянный подарок судьбы – увидеть загадочный зеленый луч. Третьи денно и нощно протаскивают под водой огромные тралы с хищно разинутой пастью, чтобы витрины столичных фирменных магазинов и прилавки крохотных деревенских лавчонок были завалены свежей, соленой, копченой, консервированной рыбной продукцией. И на штурманском столе каждого судна, каждого корабля лежит морская навигационная карта, выполненная в проекции Меркатора, а в ящиках стола лежат десятки, а то и сотни карт в той же проекции, необходимых для продолжения рейса. На этих картах капитаны намечают маршрут, их вахтенные помощники каждый час, а то и чаще, отмечают местоположение судна и выполняют графические построения, нужные для успешного плавания.
 
Выйдя на крыло ходового мостика, вахтенный помощник капитана задерет голову и увидит высоко-высоко пролетающий самолет; его курс над океаном и над сушей проложен на карте все в той же проекции Меркатора.
 
Практическим результатом многолетних поисков и раздумий Меркатора стала законченная им в 1569 году большая – на 18 листах – карта мира, вышедшая под названием «Новое и более совершенное представление земного шара, должным образом приспособленное для его использования в навигации».
 
 
 
Карта Меркатора 1569 г.
 
Карта Меркатора 1569 года была необычной не только по свойствам использованной в ней картографической проекции, но и по обилию сведений, на ней представленных. Тщательно вырисованы очертания суши со всеми изгибами береговой линии, заливами и бухточками, тысячи рек вырисованы и поименованы, города и небольшие селения указаны по всему миру. Новая Земля и Вайгач, Калифорния и Печорское море, Китай и Тибет, Мексиканский залив, океаны с названиями того времени – Эфиопикус, Рубрум, Скификус, – все показано на карте. В ее левом нижнем углу отдельно приведена карта полярных районов северного полушария, выполненная в центральной проекции – ведь цилиндрическая проекция к этим районам не приложима. В правом нижнем углу приведена диаграмма курсов, а вверху, в левой части – подробное объяснение к пользованию картой.
 
Картой 1569 года Меркатор завершил свое состязание с великим предшественником – Клавдием Птолемеем; она стала не только точкой отсчета для последующих поколений картографов, но тем достижением научной мысли, которое изменило знание человечества о мироздании. Исаак Ньютон однажды заявил: «Я видел дальше других, потому что стоял на плачах гигантов». Среди этих гигантов, наряду с Николаем Коперником и Иоганном Кеплером, он мог бы назвать имя Герарда Меркатора.
Вход на сайт
Поиск
Календарь
«  Декабрь 2019  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2019
    Сайт создан в системе uCoz