Светлые века. Путешествие в мир средневековой науки - Себ Фальк
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Рис. 2.7. Чертеж части зубчатой передачи астрономических часов Сент-Олбанса. Обратите внимание на расположенное в верхней половине чертежа колесо с отмеченными на нем лунными узлами – оно украшено головой дракона. Слева пометка 177 (ıʌʌ) – это количество зубцов
Вдохновленный точными чертежами (рис. 2.7), Норт посвятил бóльшую часть своей научной карьеры изучению и публикации работ Уоллингфорда. По итогам работы Норта Уоллингфорда – непростого человека, с которым мы ближе познакомимся в пятой главе, – признали величайшим английским астрономом Средневековья (хотя его имя по-прежнему недостаточно широко известно). Успехи Уоллингфорда демонстрируют, насколько важную роль сыграло монашество в развитии науки и техники, и напоминают о том, что наука и религия веками шли рука об руку. Они же помогают объяснить, как Сент-Олбанс стал таким крупным центром научного знания в десятилетия, последовавшие за смертью Уоллингфорда – как раз во времена Джона Вествика и далее.
Рис. 2.8. Механизм часового боя, изобретенный Ричардом Уоллингфордским (реконструкция в масштабе 1:4)
Часы Уоллингфорда были установлены на высоком постаменте в южном трансепте аббатства. Они давали ответы на все жизненно важные астрономические вопросы, интересовавшие монахов. Как и большинство других, они отбивали равные часы ударами колокола. В отличие от прочих, издававших один удар каждый час, эти отбивали количество часов: от одного удара в час ночи до двадцати четырех в полночь. Такой бой нам хорошо знаком (правда, от одного до двенадцати), и может показаться, что удивляться тут нечему, но он был бы невозможен без изобретенной Уоллингфордом хитроумной технологии: валик с колышками запускал ударный механизм и останавливал его после нужного числа ударов (рис. 2.8). Тот же самый принцип почасового боя, как и придуманный Уоллингфордом спусковой механизм, через 150 лет после смерти аббата использовал в своих чертежах Леонардо да Винчи – похоже, идеи Уоллингфорда распространились широко[114].
Рис. 2.9. Основной циферблат часов Уоллингфорда. Неравные часы – это внутренний круг цифр от 6 до 6: читать их нужно было по сбегающимся к центру кривым. Обратите внимание на Солнце, показывающее истинное солнечное время, и на золотого дракона с красным языком (на 10 часах) и хвостом, указывающим на лунные узлы (реконструкция в масштабе 1:4)
Однако не почасовой бой делал часы Уоллингфорда таким чудом, а циферблат. Неравные часы отображались на неподвижной металлической паутине кривых, а сезонное время читали по движущемуся позади них небесному диску (рис. 2.9). Шарик, одна сторона которого была белой, а другая – черной, поворачиваясь, демонстрировал фазы Луны. Дополнительный циферблат показывал лунные узлы: точки возможных затмений там, где траектория Луны пересекается с солнечной. Эти узлы еще называли Головой и Хвостом дракона (который, согласно легенде, глотал Луну во время затмения), поэтому Уоллингфорд приказал своим мастеровым выполнить указатель в виде дракона: такая наглядность облегчала предсказание затмений. Был и еще один циферблат: он показывал время верхней точки прилива в районе Лондонского моста.
Но самым удивительным среди всех астрономических и инженерных свойств часов Уоллингфорда была их способность делать то, что даже современные часы умеют не всегда: показывать истинное солнечное время. Наши смартфоны и наручные часы – как и куранты Сент-Олбанса – отсчитывают среднее время и делят каждый день года на 24 равных часа. Вот почему часовой пояс, в котором находится Великобритания, называется Средним гринвичским временем. Но даже средневековые астрономы отлично знали, что сутки – от одного полудня до другого – не одинаковы по длительности. Этому есть две причины. Первая – Солнце, совершая свой годовой путь на фоне неподвижного занавеса звезд, движется неравномерно[115]. Вторая – плоскость эклиптики (большого круга небесной сферы, по которому происходит видимое с Земли годичное движение Солнца относительно звезд) расположена под углом к небесному экватору (рис. 2.10).
Солнце всегда следует по одному и тому же пути, обходя за год все зодиакальные созвездия. Этот путь называется эклиптикой, потому что новая или полная Луна, приблизившись к нему, может вызвать солнечное затмение. Два основных круга – эклиптика и небесный экватор – расположены под углом, приблизительно равным 23,5 градуса. Вы же еще не забыли, что вращение небесной сферы, восходы и заходы – это то, чем мы измеряем время? Когда Солнце, двигаясь по годовому кругу, пересекает экватор, – это случается в точках равноденствия – оно располагается к нему под максимально острым углом: следовательно, его угловая скорость относительно экватора ниже, а сутки в периоды равноденствий – короче. Через три месяца Солнце достигнет самой дальней от экватора точки, коснувшись тропика Рака (в день летнего солнцестояния) или Козерога (в день солнцестояния зимнего), а затем покатится назад к экватору (что и наблюдал Джон Вествик на восходе над рекой Вер). Во время солнцестояний эклиптика расположена параллельно экватору, и сутки становятся длиннее.
Рис. 2.10. Эклиптика с зодиакальными созвездиями, наклоненная под углом 23,5 градуса к экватору
Разница в длительности суток может достигать 30 секунд в день, которые, суммируясь, в определенные периоды года сдвигают среднее время на четверть часа относительно истинного солнечного времени; это отклонение сегодня известно как «уравнение времени». Вы когда-нибудь задавались вопросом, почему самый ранний заход Солнца наступает за несколько дней до зимнего солнцестояния и почему рассвет в Северном полушарии вплоть до начала января наступает все позже? Причина как раз в быстром изменении уравнения времени. В Средние века это хорошо понимали, и Ричард Уоллингфордский пытался воспроизвести все эти закономерности на своих часах. На вызов времени он ответил потрясающим достижением инженерной мысли и ремесленного искусства: овальной шестерней, на которой в строго определенном порядке размещался 331 железный зубец. Под аккомпанемент медленного одиннадцатисекундного боя часов монахи могли наблюдать, как звезды движутся по кругу вправо, увлекая за собой Солнце, которое медленно продвигается в обратном направлении, совершая свой годовой путь по эклиптике.
Механические часы свидетельствовали могущество того, кто владел ими, повелевая каждым поворотом мирового колеса. Неудивительно, что власти столь отдаленных друг от друга городов, как Руан и Страсбург, Берн и Прага, тут же принялись заказывать себе часы, хоть и далеко не такого сложного устройства, как те, что были в Сент-Олбансе[116]. С тех самых пор и до наших дней часы остаются символом власти. На предложение остановить Биг-Бен, знаменитые часы Вестминстерского дворца, которым предстоял длительный (четырехлетний) ремонт, британские парламентарии, привыкшие голосовать под его неумолчный бой, отреагировали воплями протеста. В глубине души они чувствовали, какое негативное впечатление произведет затихший Биг-Бен, особенно во времена, когда в стране и так неспокойно[117]. А вот для монахов Сент-Олбанса часы символизировали не столько власть, сколько безукоризненную цикличность мира, созданного Богом. Братья видели, как вращаются стрелки часов – так же неуклонно, как сменяют друг друга времена года; наблюдали, как Солнце пересекает экватор и направляется к северу, а весна переходит в лето.
Времена года менялись, а вместе с ними менялся и ритм монастырской жизни Джона Вествика. Все интервалы, на которые делилось время, были взаимосвязаны. Каждый час в сутках закреплялся за одной из семи планет, к которым причисляли и Луну с Солнцем, потому что они тоже блуждают среди звезд. Каждая из планет дала имя одному из дней недели. Принятый еще с античных времен цикл семи планет повторялся в порядке убывания длины их орбит: сначала Сатурн, планета с самой протяженной орбитой, затем Юпитер, Марс, Солнце, Венера, Меркурий и Луна. В воскресенье (Sunday) первым часом дня управляло Солнце (Sun). Вторым часом – планета, чья орбита чуть короче, то есть Венера; третьим часом правил Меркурий, а четвертым – Луна, которую
