От Вулкан
К All
Дата 09.06.2014 12:58:09
Рубрики 11-19 век; Флот;

"Когда человек сжимает землю." Часть III

Приветствую!

Ну а далее Буге оказался в центре споров по форме Земли. На тот момент существовало две точки зрения модель создания вселенной и планеты Земля – Декарта и Ньютона. Рене Декарт был родоначальником теории эфира – некой неосязаемой материальной субстанции, через которую более плотные материальные тела могут воздействовать друг на друга. Декарт предположил, что частицы эфира находятся в постоянном движении. А поскольку пустого пространства для движения частиц не существует, он заключил, что они движутся, занимая места, освобожденные другими частицами эфира, которые тоже находятся в движении. Таким образом, движение отдельной частицы эфира включало в себя движение замкнутой цепи частиц, а движения этих замкнутых цепей образовывали вихри, которые выполняли важную функцию в его картине Вселенной. Согласно этой теории замкнутости вихрей эфира Земля имела сфероидную форму и была вытянута около полюсов, и сплющена в районе экватора.

Противоречила Декарту теория Гука-Ньютона, которая утверждала, что поскольку земля вращается, она не может иметь сферическую форму, это эллипсоид, сплющенный на своих полюсах, и растянутый в районе экватора. Гук справедливо раскритиковал Декарта, доказав на основе волновой теории, что в случае справедливости картезианских вихрей Земля должна была бы иметь не сферическую, а цилиндрическую форму.

5768

Но если бы все только ограничивалось спорами и погоней за грантами среди ученых мужей! Знание истинных размеров Земли помогало бы навигации кораблей, и помогло бы в известной мере решить проблему долготы (читатели mos_art конечно же помнят, что в 1714 году английский Парламент опубликовал закон о Долготе, предложив решившим эту проблему 20 тысяч фунтов стерлингов, или 1.4 млн. $ в ценах 1991 года).

Именно этой проблемой решил заняться военно-морской министр Морепа. Идея была проста – в три достаточно удаленные точки мира высылаются научные экспедиции, которые измеряют длину градуса меридиана, и используя систему триангуляции (когда линейная протяженность большой дуги на поверхности Земли измеряется через систему последовательно сопряженных треугольников) измерить дугу в заданном квадрате.

Поскольку одним из мест наблюдения была выбрана собственно Франция – надо было организовать две экспедиции, что и было сделано к 1735 году. В Лапландию В Лапландию (66 град. с.ш.) отправились Пьер Мопертюи и Алексис Клеро, а в экваториальную Америку, в Перу – группа ученых под руководством Буге и де ла Кондамина. Нас более интересует вторая экспедиция.

Для того, чтобы заняться научными изысканиями в Южной Америке, нужно было договориться с Испанией. Морепа начал переговоры в 1734 году, к 1735-му удалось получить разрешение госсекретаря Хосе Патиньо Розалеса о возможности отправки экспедиции в вице-королевство Перу. Надо сказать что Буге, известный в ученом мире больше как математик, а не как астроном или геометр, был всецело креатурой руководства французского флота. Его кандидатуру поддержали Рене Дюгэ-Труэн, с которым Буге участвовал в средиземноморском походе к Алжиру, и малоизвестный тогда вернувшийся из Англии Франсуа-Мари Аруэ Вольтер, который переписывался с Буге, и даже заработал благодаря разработанной Пьером математической схеме довольно большие деньги в лотерее. Буге сам и набирал состав экспедиции. Туда, помимо Кондамина входили Жан-Луи де Моранвилль, инженер-чертежник с тулонских верфей; Теодор Юго (Hugot), часовых дел мастер и технолог; Жан Годен дес Одоне, бакалавр медицины; Жозеф Куле де Вигье, казначей Парижской Академии наук; Николя Купле де Тартро, брат Жозефа, геолог, уже участвовавший в экспедициях в Южной Америке. По просьбе испанцев включили еще двух человек: первый - Хорхе-Хуан де Сантасилья, 22-летний гардемарин Испанской Морской Академии Севильи, гений в математике; второй – лейтенант испанского флота 19-летний Антонио де Улоа и де ла Тоне-Гуараль, одаренный в естественных науках.

В апреле 1735 года из Рошфора вышел в море 44-пушечный «Портефе», разоруженный до состояния en flûte, и заполненный грузами прикладного назначения. 11 мая экспедиция прибыла в Пти-Гоав, французскую колонию Сан-Доминго, и, пополнив запасы, вышел к Картахене дас Индиас, куда уже прибыли 70-пушечный испанский «Конкистадор» (с Хорхе-Хуаном де Сантасильей на борту), и 58-пушечный «Инцендио» (везущий из Гаваны Антонио де Улоа и де ла Тоне-Гуараль).

Начало для французов было не особо веселым – Годен, любитель женского пола, мучащийся от спермотоксикоза, страшно зажег на Сан-Доминго и Мартинике, растратив почти всю казну экспедиции[1]. В результате Буге был вынужден ссадить его, и в Картахену в ноябре 1735 года французы приплыли с пустыми карманами.


[1] По другой версии деньги растратил его отец, который думал что его, а не Буге назначат руководить экспедицией.

Ром, плеть и содомия - вот и все традиции Королевского флота
От Николай Поникаров
К Вулкан (09.06.2014 12:58:09)
Дата 10.06.2014 10:08:40

Re: "Когда человек...

День добрый.

> Но если бы все только ограничивалось спорами и погоней за грантами среди ученых мужей! Знание истинных размеров Земли помогало бы навигации кораблей,

К тому времени было хорошо известно, что Земля практически сферична, и ее сплющенность навигаторам не интересна. Ньютон теоретически вычислил, что Земля сплюснута на 1/230, Эйлер - на 1/234 (в реале на 1/298). Так что это спор чистой науки - ньютонианцы против картезианцев, а внутри ньютонианцев спор, насколько Земля жидкая внутри. (Ньютон и Эйлер в расчетах ошиблись в одну сторону, считая Землю слишком жыдкой).

Точная форма Земли нужна еще геодезистам, но не навигаторам. В учебнике "Навигация" 1937 тов. Сакеллари назвал соответствующую главу просто: "В целях кораблевождения Земля - шар" :) Вплоть до появления спутниковой навигации и автоматических систем позиционирования этого было достаточно.

> и помогло бы в известной мере решить проблему долготы (читатели mos_art конечно же помнят, что в 1714 году английский Парламент опубликовал закон о Долготе, предложив решившим эту проблему 20 тысяч фунтов стерлингов, или 1.4 млн. $ в ценах 1991 года).

Деньги обещал еще Филипп II в 1598, Генеральные Штаты в 1606, адвокат Руйе де Меслей по завещанию 1714, Филипп герцог Орлеанский в 1716.

Ко времени перуанской экспедиции сделаны успехи в решении этой великой проблемы. Утвердилось два пути: по движению Луны и посредством точных часов.

Только что (1731-32) Хэдли и Годфри независимо изобрели секстант. Сразу несколько обсерваторий во всех странах начали вести точнейшие наблюдения Луны. В 1755 Майер составил таблицы положения Луны, позволяющие вычислять долготу места по измерениям высоты Луны. С 1761 эти таблицы используются на практике.

С другой стороны, уже 20 лет, как только услышал о премии Парламента, бьется над задачей часовой мастер Гаррисон. Уже 10 лет (1725) как он придумал температурную компенсацию длины пружины или маятника. Вскоре после выхода "Рошфора" в море он представит лордам Адмиралтейства первую модель хронометра - увы, не работающую в корабельных условиях с надлежащей точностью. Но Гаррисон продолжит попытки, и в 1761 достигнет полного успеха (47 лет работы!). А в 1775, за несколько месяцев до смерти Гаррисона, произойдет вовсе уж невероятное чудо - он получит наконец премию Парламента.

А форма Земли? Она для для долготы совсем не нужна.

Морепа напирал на престиж французской науки вообще - экспедиции разрешат спор двух иностранных гениев, Ньютона и Декарта. Конкретная практическая польза не ожидалась.

С уважением, Николай.
От Estel
К Николай Поникаров (10.06.2014 10:08:40)
Дата 10.06.2014 15:52:59

Re: "Когда человек...

>Точная форма Земли нужна еще геодезистам, но не навигаторам. В учебнике "Навигация" 1937 тов. Сакеллари назвал соответствующую главу просто: "В целях кораблевождения Земля - шар" :) Вплоть до появления спутниковой навигации и автоматических систем позиционирования этого было достаточно.

Для воздушной навигации в высоких широтах начали использовать Красовского ещё в войну. И кстати, отсылка к Сакеллари не совсем оправдана, Красовский получил свой эллипсоид в 1940 году.

Хотя, надо признать, что для самолётовождения даже на большие дистанции, для расчётов ортодромических курсов, используются уравнения сферы. До сих пор. Хоть и имеется система формул для расчёта по Красовскому.
От Николай Поникаров
К Estel (10.06.2014 15:52:59)
Дата 10.06.2014 16:23:31

Re: "Когда человек...

День добрый.

>Хотя, надо признать, что для самолётовождения даже на большие дистанции, для расчётов ортодромических курсов,

AFAIK парусные корабли по дуге большого круга не ходили вообще. Невозможно выдержать курс так точно, чтобы получить выгоду по сравнению с локсодромой. А в полярных широтах ходят куда позволяет лед.

С уважением, Николай.
От Estel
К Николай Поникаров (10.06.2014 16:23:31)
Дата 11.06.2014 01:11:38

А они в принципе могли


>AFAIK парусные корабли по дуге большого круга не ходили вообще. Невозможно выдержать курс так точно, чтобы получить выгоду по сравнению с локсодромой. А в полярных широтах ходят куда позволяет лед.

хоть какое-то длительное время идти определённым курсом или нет? Я же так понимаю, что дело даже не в точности навигационных инструментов, а в необходимости "ловить" ветер.
От Иван~Муравьёв
К Estel (11.06.2014 01:11:38)
Дата 11.06.2014 15:59:41

Re: А они...


>хоть какое-то длительное время идти определённым курсом или нет? Я же так понимаю, что дело даже не в точности навигационных инструментов, а в необходимости "ловить" ветер.

Да. Есть много мест, где ветер очень стабилен. Зона атлантических пассатов (Мадейра - Карибы), то же в Тихом (хотя и с натяжкой), западные 40-х южного полушария. Ставишь паруса и идёшь, корректируясь 2 раза в сутки. В других местах по обстоятельствам.
http://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/77/Map_prevailing_winds_on_earth.png


От Николай Поникаров
К Estel (11.06.2014 01:11:38)
Дата 11.06.2014 08:50:41

Re: А они...

День добрый.

>хоть какое-то длительное время идти определённым курсом или нет? Я же так понимаю, что дело даже не в точности навигационных инструментов, а в необходимости "ловить" ветер.

И то, и другое.

Во-первых, рулевой на парусном корабле не может выдерживать курс с точностью до градуса, а в бейдевинд вообще правит не по компасу, а максимально круто к ветру.

Курс записывали вот так, с точностью до румба каждые полчаса:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/92/Traverse_Board.jpg



Во-вторых, на океанских переходах курс выбирали с учетом ветров и течений, поэтому мало было прямых отрезков в несколько тысяч миль.

Для дуги большого круга надо изменять курс на градус-два каждые 200-300 миль. По указанным выше причинам это было не актуально :)

С уважением, Николай.
От Иван~Муравьёв
К Николай Поникаров (10.06.2014 16:23:31)
Дата 10.06.2014 16:47:47

Re: "Когда человек...


>AFAIK парусные корабли по дуге большого круга не ходили вообще. Невозможно выдержать курс так точно, чтобы получить выгоду по сравнению с локсодромой. А в полярных широтах ходят куда позволяет лед.
Да, не ходили, хотя причина другая: на маршрут больше влияли ветер и течения. А курс 2 раза в сутки менять при ясной погоде/возможности определяться - несложно. Так обычно и получается: снос, ошибки, коррекция.
От Николай Поникаров
К Иван~Муравьёв (10.06.2014 16:47:47)
Дата 10.06.2014 17:16:33

Re: "Когда человек...

День добрый.

>Да, не ходили, хотя причина другая: на маршрут больше влияли ветер и течения.

Именно это я имел в виду - невозможно / невыгодно выдерживать курс по ДБК.

С уважением, Николай.
От B~M
К Николай Поникаров (10.06.2014 10:08:40)
Дата 10.06.2014 14:46:56

Re: "Когда человек...

>Морепа напирал на престиж французской науки вообще - экспедиции разрешат спор двух иностранных гениев, Ньютона и Декарта.

Декарт для Морепа всё-таки не иностранец.
От Николай Поникаров
К B~M (10.06.2014 14:46:56)
Дата 10.06.2014 15:50:49

Политэмигрант :) (-)
От Моцарт
К Николай Поникаров (10.06.2014 10:08:40)
Дата 10.06.2014 12:37:32

Re: "Когда человек...

>К тому времени было хорошо известно, что Земля практически сферична, и ее сплющенность навигаторам не интересна.

До твердой аксиомы в учебниках навигации "Земля - шар" было еще далеко. Если предположение (напрашивающееся и самое легкое для понимания) оказалось впоследствии верным, то это не значит, что исследований в этом направлении не велось.
От KAO
К Николай Поникаров (10.06.2014 10:08:40)
Дата 10.06.2014 12:13:05

Re: Навигация...

Спасибо за интересные исторические справки вам обоим! Пожалуйста, продолжайте!
Есть, правда, немного придиразмов:
>Точная форма Земли нужна еще геодезистам, но не навигаторам. В учебнике "Навигация" 1937 тов. Сакеллари назвал соответствующую главу просто: "В целях кораблевождения Земля - шар" :) Вплоть до появления спутниковой навигации и автоматических систем позиционирования этого было достаточно.

Надо отметить, что для не морской навигации форма Земли стала важна сильно раньше. Например, при рассчётах связанных с космонавтикой/баллистическими ракетам уже использовался у нас эллипсоид Красовского в качестве модели геоида и это было важно, т.к. промах на пару сотен километров не скомпенсируешь, как при морской навигации.

Так что кое-кому несферичность стала важно сильно до всяких GPS и прочего.

Но это практически не важно для моряков, тут вы правы. Т.к. скорости другие и погрешности на сносы от течений и волнения не в пример больше погрешностей от несферичности.