---

Что такое GMT?

Чем прежде всего известен в мире милый пригород Лондона, Гринвич? Своим собственным, Гринвичским, временем, GMT, с которым, так или иначе, координируют свои показания все существующие в мире часы.

За что такое особенное предпочтение Гринвичу? Можно сказать, что по праву первородства. Ведь Королевская астрономическая обсерватория в Гринвиче стала первой в мире снабжать мореходов очень востребованным товаром, точным временем.

Для чего морякам было нужно точное время?

Даже сегодня, отправляясь в морское плавание, человек погружается ещё в одно море, море неопределённостей. Морская стихия – по-прежнему, источник опасностей, хотя нынче и корабли крепче, и двигатели сильнее, и умные электронные приборы помогают капитану, а курс прокладывается при посредстве космических спутников. Им сверху видно всё. В 15-м же, скажем, веке, когда португальские каравеллы вышли в открытый океан и начали торить путь в Индию вокруг Африки, их капитанам сверху помогал только господь Бог. На которого, конечно, надеялись. Но чтобы и самим не плошать, в университете города Коимбра в массовом порядке готовили также и штурманов, крепких ребят, превзошедших математику и астрономию.

Главное, чего капитан ожидал от штурмана, – точного положения своего корабля на карте. Точнее было бы сказать: на глобусе. Ведь земля – шарообразна. В 15-м веке и даже раннее об этом знали все мореплаватели, и церковь не считала это знание ересью. Вопреки широко распространённой легенде, не от этого отрёкся Галилей и не за это сожгли Джордано Бруно (его вообще сожгли не за науку).

Но даже если ты, плывя на своём маленьком плоту, считаешь землю плоской, положение твоего судёнышка на карте будет определяться двумя числами-координатами. Точно так же двумя координатами определяется и положение каравеллы, которую ведёт к неведомым берегам капитан, прекрасно знающий, что земля шарообразна. Эти две координаты называются широтой и долготой.

Широта

Если не заплывать далеко на север или далеко на юг, то стоя на палубе корабля, можно наблюдать, как солнце восходит над горизонтом, поднимается по небу, в полдень достигает наивысшей точки подъёма, а затем спускается и уходит за горизонт.

Главным инструментом штурмана был прибор для определения углов. С его помощью можно было измерить высоту подъёма солнца над горизонтом и определить момент наступления полудня.

А если, находясь на одном и том же месте, произвести несколько наблюдений высоты солнца через равные промежутки времени, получались прекрасные солнечные часы для определения местного времени.

В полдень солнце находится точно на юге. Поэтому и прямая линия, проходящая строго в направлении север – юг, называется меридианом от латинского слова «meridianus», то есть, «полуденный».  Если передвигаться по поверхности Земли строго по меридиану, можно обнаружить, что чем южнее находишься, тем выше над горизонтом поднимается солнце в полдень. Таким образом, измерив полуденную высоту светила над горизонтом, можно вычислить широту, число, определяющее положение корабля в направлении север – юг. Началом отсчёта широт считается линия экватора. При нахождении корабля на экваторе солнце в полдень окажется в зените, то есть прямо над головой штурмана

Долгота

Если же двигаться по поверхности земли в направлении с запада на восток, то есть, перпендикулярно меридиану, можно увидеть, что, хотя высота полуденного подъёма солнца над горизонтом останется прежней, полдень по мере продвижения на восток будет наступать раньше. Это смещение позволяет определить долготу, то есть положение корабля в направлении запад – восток.   

Физически все меридианы одинаковы, и за начало отсчёта долгот можно принять любой меридиан. Если на этом нулевом меридиане в полдень запустить высокоточные корабельные часы, то время наступления полдня в другом месте, измеренное по этим часам, будет определять положение корабля в направлении восток – запад.

Таким образом, знание точного времени позволяло штурманам и капитанам определять долготу своего корабля, которая, вместе с широтой давала положение корабля даже в открытом море, далеко от берегов.

Небесный хронометр и правила пользования им

Всё это было бы прекрасно, если бы моряки имели на своих кораблях точные часы. Но такие часы, хронометры, ещё не были изобретены. Выходит, штурманы не могли вычислить долготу своего корабля, и моряки плавали, рискуя затеряться вдали от берегов?

Нет. Хотя у штурманов не было возможности определить время по часам, они всё же вычисляли долготу довольно точно. В их распоряжении имелись необычайно точные часы, можно сказать, вечные. Это была небесная сфера, со всеми светилами, звёздами и планетами её населяющими.

Обитателей небесной сферы события на Земле волновали мало, они жили своей нехлопотливой и размеренной жизнью: затмения, сближение и расхождение с другими звёздами и планетами.

При этом – самое главное – любое событие на небесной сфере видно на большом расстоянии. Если время этого события зафиксировать в двух разных местах, разница в местном времени даст значение долготы одного пункта относительно другого. Идея использовать для определения долготы лунные или солнечные затмения возникла давно, ещё до нашей эры. Но затмения не слишком часты, да и наблюдаются они на ограниченной территории.

В 1514 году астроном Иоганн Вернер (1468-1522) из Нюрнберга предложил определять долготу методом, который он назвал методом лунных расстояний.

Дело в том, что с точки зрения наблюдателя звезды движутся по небесному своду с востока на запад со скоростью около 15° в час. Луна же за это время проходит только 14.5°, отставая от звёзд на 0.5° за час. Таким образом, расстояние между диском Луны и определённой звездой на его пути будет изменяться пропорционально прошедшему времени.

Путь движения Луны по небу называется зодиакальном кругом, а созвездия, лежащие на этом пути называются созвездиями Зодиака. В каждом из этих созвездий имеется яркая звезда, видимая невооружённым глазом. Понаблюдав за небом, астрономы могут составить таблицу расстояний между зодиакальными звездами и лунным диском в зависимости от времени.

Что даёт штурману такая таблица? С её помощью, он может, измерив расстояние между зодиакальной звездой и краем лунного диска, определить точное время. У нас появились небесные часы, которые будут работать всегда и везде! Штурман мог замерить лунные расстояния в любом месте, где находился его корабль, после чего, пользуясь таблицами, составленными в Гринвиче, он без проблем мог вычислить текущее гринвичское время.

Теперь оставалось дело за малым – определить текущее время в месте нахождения корабля. Это делали, измеряя высоту подъёма над горизонтом солнца или какой-нибудь звезды (например, Полярной). Значение долготы получалось вычитанием из текущего времени гринвичского времени. Чем точнее измерения, тем точнее значение долготы.

Точное время – всем.

Астрономия на первый взгляд кажется весьма отвлечённой наукой. Телескопы направлены в небо, но оказалось, что они приносят ощутимую пользу на Земле, а главное – на море. Именно поэтому короли начали строить обсерватории и не считали при этом, что тратят деньги зря.

Гринвичская королевская обсерватория начала свою работу в 1675 году в царствование короля Карла II. Это была вторая в Европе обсерватории современного типа после Парижской, открытой на восемь лет раньше, в 1667 году. И в Париже, и в Гринвиче были установлены большие телескопы-рефракторы, очень «зоркие», а потому и очень дорогие. Здание для обсерватории спроектировано знаменитым архитектором Кристофером Реном (Christopher Wren; 1632 —1723), который руководил застройкой Лондона после Великого пожара 1666 года. Проект Рена был тем более хорош, что архитектор сам был астрономом и знал какой должна быть достойная обсерватория.

Первым королевским астрономом и директором Гринвичской обсерватории стал Джон Флемстид (John Flamsteed; 1646 — 1719). Под его руководством был создан звёздный каталог, книга чрезвычайно необходимая для мореплавателей. Его преемником на этом посту стал Эдмунд Галлей (Edmond Halley; 1656 — 1742), имя которого вспоминают каждые 75 лет, когда к Земле возвращается открытая им комета.  Галлей обновил оборудование Гринвичской обсерватории. Что характерно, за свой счёт.

Как уже было сказано выше, одной из важнейших астрономических задач, от которых зависело успешное мореплавание в открытом море вдали от берегов, было вычисление долготы. Задача была столь важной, что за её решение были объявлены крупные денежные премии. Так, Парламент Великобритании в 1714 году обещал выплатить за это 20 тысяч фунтов стерлингов. По нынешним деньгам эта сумма равноценна 5 миллионам долларов.

Задачу вычисления долготы пытались решить одновременно с двух сторон. Часовых дел мастера пытались создать надёжные часы, которые могли бы устойчиво работать в длительном морском плавании, не боясь ни качки, ни повышенной влажности, ни перепадов температур. Астрономы измеряли положение планет и звёзд на небесной сфере и сводили результаты своих наблюдений в астрономические таблицы, которые помогали штурманам определить правильное положение своего корабля по положению небесных тел.

Интересно, что оба подхода были осуществлены почти одновременно. В 1731 году английский часовщик Джон Гаррисон (John Harrison; 1693 — 1776) сделал первый хронометр, а с 1734 года хронометры стали производить для практического использования. Теперь капитаны могли возить с собой точное время, которое определяли в Гринвичской обсерватории. За своё изобретение Гаррисон получил и обещанную премию, и высшую награду за научные достижения, которую вручали в Великобритании, медаль Копли.

С другой стороны, в 1767 году Гринвичская обсерватория начала выпуск Морского альманаха (The Nautical Almanac) с таблицами положения звёзд и планет, с помощью которых корабельные штурманы могли самостоятельно определить долготу.

Начиная с 1833 года Гринвичская обсерватория начала передавать сигналы точного времени, извещающие о наступлении полудня по гринвичскому времени. Башня Гринвичской обсерватории была хорошо видна с Темзы. К часу дня на реке собиралось множество кораблей. В час дня по мачте, установленной на крыше здания быстро поднимался, а потом медленно опускался особый шар. По этому сигналу капитаны запускали хронометры на своих кораблях.

Но прогресс ускорялся. С 1852 года сигналы точного времени стали передавать по всемирной сети, тогда ещё телеграфной. Теперь о наступлении полдня по Гринвичу узнавали тут же по всей Земле. Для тех же, кто телеграфу не верил, в кирпичном заборе, ограждавшем обсерваторию, были установлены электрические часы, показывавшие точное гринвичское время в необычном, 24-часовом, формате.

---