Экспедиция какого путешественника окончательно доказала что земля имеет форму шара
Кто открыл, что Земля круглая?
При жизни Колумба люди считали, что Земля плоская. Они верили, что в Атлантическом океане живут чудовища огромного размера, способные поглотить их корабли, и существуют страшные водопады, на которых сгинут их суда. Колумбу пришлось бороться с этими странными представлениями, чтобы убедить людей отправиться в плавание с ним. Он был уверен, что Земля круглая.
— Эмма Милер Болениус, автор американских учебников, 1919
Один из самых долгоживущих мифов, с верой в который растут дети [автор — американец — прим.перев.], состоит в том, что Колумб был единственным из людей его времени, верившим, что Земля – круглая. Остальные верили, что она плоская. «Какими же смелыми должны были быть мореплаватели 1492 года,- думаете вы,- чтобы отправиться на край мира и не бояться свалиться с него!».
И в самом деле, существует много древних упоминаний о Земле в форме диска. И если бы из всех небесных тел вам были бы известны только Солнце и Луна, вы могли бы самостоятельно прийти к такому же выводу.
Если выйти на улицу на закате, через день-два после новолуния, можно увидеть примерно следующее.
Тонкий серп Луны, освещённая часть которого совпадает с частью сферы, которая могла бы быть освещена Солнцем.
Если бы вы обладали научным мышлением и любопытством, вы могли бы выходить на улицу в последующие дни и наблюдать за тем, что происходит дальше.
Луна не только меняет положение примерно на 12 градусов каждую ночь, двигаясь дальше от Солнца, но и освещается всё больше! Вы могли бы (справедливо) заключить, что Луна вращается вокруг Земли, и что изменение фаз связано со светом Солнца, освещающим разные части круглой Луны.
Древние и современные взгляды на фазы Луны в этом совпадают.
Но примерно два раза в год во время полнолуния случается кое-что, что позволяет нам определить форму Земли: лунное затмение! Во время полной Луны Земля проходит между Солнцем и Луной, и тень Земли становится видна на поверхности Луны.
И если посмотреть на эту тень, становится видно, что она загнута и имеет форму диска!
Правда, из этого нельзя вывести, является ли Земля плоским диском или круглой сферой. Можно лишь видеть, что тень Земли круглая.
Но, несмотря на популярный миф, вопрос о форме Земли решился не в XV или XVI веках (когда Магеллан совершил кругосветное путешествие), но примерно 2000 лет назад, в древнем мире. И что самое удивительное, для этого потребовалось лишь Солнце.
Если отслеживать путь Солнца по дневному небу, живя в северном полушарии, можно заметить, что оно восходит в восточной части неба, поднимается до максимума на юге, и затем клонится к закату и заходит на западе. И так в любой день года.
Но пути в течение года немного отличаются. Солнце встаёт гораздо выше и светит в течение большего количества часов летом, а зимой встаёт ниже и светит меньше. Для иллюстрации обратите внимание на фото солнечного пути, изготовленное во время зимнего солнцестояния на Аляске.
Если построить путь Солнца по дневному небу, вы обнаружите, что самый нижний из путей, и самый короткий по времени, приходится на зимнее солнцестояние – обычно это 21 декабря – а самый высокий путь (и самый длинный) бывает во время летнего солнцестояния, обычно 21 июня.
Если сделать камеру, способную фотографировать путь Солнца по небу в течение года, у вас получится набор дуг, из которых самая высокая и длинная сделана в день летнего солнцестояния, а самая низкая и короткая – в день зимнего солнцестояния.
В древнем мире величайшие учёные Египта, Греции и всего Средиземноморья работали в Александрийской библиотеке. Одним из них был древнегреческий астроном Эратосфен.
Живя в Александрии, Эратосфен получал удивительные письма из города Сиена в Египте. Там, в частности, говорилось, что в день летнего солнцестояния:
Тень человека, смотрящего в глубокий колодец, закроет отражение Солнца в полдень.
Иными словами, Солнце будет находиться прямо над головой, не отклоняясь ни на градус на юг, север, восток или запад. И если у вас был бы полностью вертикальный объект, он не отбрасывал бы тени.
Но Эратосфен знал, что в Александрии это не так. Солнце подходит к верхней точке в полдень во время летнего солнцестояния в Александрии ближе, чем в другие дни, но и вертикальные объекты там отбрасывают тень.
И как и любой хороший учёный, Эратосфен поставил эксперимент. Измеряя длину тени, отбрасываемой вертикальной палочкой в день летнего солнцестояния, он смог измерить угол между Солнцем и вертикальным направлением в Александрии.
Он получил одну пятидесятую круга, или 7,2 градусов. Но в то же время в Сиене угол между Солнцем и вертикальной палочкой составлял ноль градусов! Почему так могло происходить? Возможно, благодаря гениальному озарению, Эратосфен понял, что Солнечные лучи могут быть параллельны, а Земля – изогнутой!
Если потом он мог бы узнать расстояние от Александрии до Сиены, зная разницу углов, он смог подсчитать бы окружность Земли! Если бы Эратосфен был научным руководителем аспиранта, он бы послал его в путь для измерения расстояния!
Но вместо этого ему пришлось полагаться на известное тогда расстояние между этими двумя городами. А самым точным методом измерения тогда было…
Путешествие на верблюде. Можно понять критику такой точности. И всё же, он полагал расстояние между Сиеной и Александрией равным 5000 стадиев. Вопрос только в длине стадия. Ответ зависит от того, использовал ли Эратосфен, грек, живший в Египте, аттические или египетские стадии, о чём историки спорят до сих пор. Аттический стадий использовался чаще, и длина его составляет 185 метров. С использованием этого значения можно получить окружность Земли равной 46 620 км, что на 16% больше реального значения.
Но египетский стадий составляет всего 157,5 метра, и возможно, именно его имел в виду Эратосфен. В этом случае получится 39 375, что отличается от современного значения в 40 041 км всего на 2%!
Вне зависимости от цифр, Эратосфен стал первым в мире географом, изобрёл понятия широты и долготы, используемые по сей день, и построил первые модели и карты на основе сферической Земли.
И хотя много чего было утеряно за прошедшие с тех пор тысячелетия, идеи о сферической Земле и знание о её примерной окружности не пропадали. Сегодня кто угодно может повторить тот же эксперимент с двумя местами, находящимися на одной долготе, и, измерив длины теней, получить окружность Земли! Неплохо, учитывая, что первое прямое фотографическое доказательство искривлённости Земли будет получено лишь а 1946 году!
Зная форму и размер Земли, уже с 240 года до н.э., мы смогли выяснить множество замечательных вещей, включая и размер и расстояние до Луны! Поэтому отдадим должное Эратосфену за открытие того, что Земля круглая и за первый точный подсчёт её размера!
Если Колумба и нужно за что-то запомнить в связи с размером и формой Земли, так это за то, что он использовал слишком малые значения для её окружности! Его оценки расстояний, с помощью которых он убедил, что судно может пройти из Европы напрямую в Индию (если бы Америк не было), были невероятно малы! И если бы Америк не было, они с командой умерли бы от голода, не дойдя до Азии!
А Земля правда круглая? Что открыл миру Магеллан в первом кругосветном путешествии
Эпоха великих географических открытий – один из самых удивительных периодов в нашей истории. Постепенно раздвигались границы мира и на карту наносились новые острова, страны и целые континенты. Первое кругосветное путешествия буквально открыло людям глаза на нашу планету, и карта мира вдруг стала почти в два раза больше! Однако за все эти открытия пришлось поплатиться тысячью жизней. Кто же были эти смельчаки, впервые прошедшие кругом света, и что с ними случилось в пути?
История первого кругосветного путешествия
Самое первое кругосветное путешествие случилось в 1519–1522 годах. Кругосветным оно стало совершенно случайно и изначально задумывалось, как обычная коммерческая экспедиция. Однако это путешествие принесло крайне значимые для человечества открытия:
Подготовка первой кругосветной экспедиции началась задолго до самого плавания. В то время в мире господствовали две великие державы — Испания и Португалия. Между ними был поделен весь мир. Испании достались западные просторы до Америки, а Португалия контролировала путь на восток в Индию. Однако американский континент не приносил Испании такой же выгоды, как португальцам восточные страны. К тому же спорными оставались далекие и богатые Острова специй (Молуккские острова в современной Индонезии).
В 1517 году португальский мореплаватель Фернан Магеллан, уже несколько лет собиравший сведения о таинственном пути из Америки в Индию, прибывает в Испанию и пытается найти финансирование на свою экспедицию. Магеллан, заручившись расчетами своего друга-астронома Руи Фалейру, пытается убедить севильскую «Палату Контрактров», отвечающую за морские экспедиции, что найдет путь к заветным Островам специй, пройдя через Америку. К тому же он убежден, что острова находятся в испанской части земного шара. Ведь его друг и мореплаватель Франсишку Серран писал, что Острова специй расположены очень далеко от Индии. А значит, они должны быть совсем близко к испанской Америке!
Однако представители «Палаты» португальцу не поверили. Помог Магеллану один из испанских чиновников Хуан де Аранда. С помощью своих связей он устроил аудиенцию в королевском дворе, которая и принесла Магеллану необходимые финансы. За это чиновник потребовал 1/8 от прибыли, полученной по возвращению из экспедиции.
Испанское правительство снарядило в плавание 5 кораблей с двухгодичным запасом провианта и товаром для торговли по пути. Магеллан командовал «Тринидадом», Жуан Серран, брат Франсишку Серрана, встал за штурвал «Сантьяго», ну а во главу оставшихся трех кораблей поставили испанцев.
По документам суммарно на всех судах находилось 230 моряков. Однако общая численность экипажей могла доходить до 280 человек. К команде Магеллана присоединялись сверхштатные участники, к примеру, итальянский летописец Антонио Пигафетта, да и рабов, отправившихся в плавание в качестве слуг, никто не считал. Всего на подготовку к экспедиции было потрачено 8 миллионов испанских мараведи (монета в 3,46 граммов золота).
Сколько длилось первое кругосветное путешествие?
Первое кругосветное путешествие началось 20 сентября 1519 года, а единственный уцелевший в плавании корабль «Виктория» с 18 участниками экспедиции на борту вернулся в порт Севильи 6 сентября 1522 года. Итого первое в истории человечества кругосветное плавание продлилось 1082 дня. Правда, не все это время экспедиция находилась в море, на ее пути предстояла длительная зимовка в Патагонии, войны за господство на Филиппинах и даже мятежи на борту!
Переход из Атлантики в Тихий океан
29 ноября 1519 года флотилия Магеллана достигла берегов Южной Америки в районе устья реки Ла-Плата. Сейчас здесь находятся две столицы — аргентинский Буэнос-Айрес и уругвайский Монтевидео. По информации от плавающих у берегов Южной Америки кораблей, именно здесь находился заветный пролив, по которому можно было добраться в Азию. Однако отправленное на разведку судно принесло неутешительные новости — это всего лишь широкое устье большой реки.
Магеллан принял решение двигаться на юг вдоль береговой линии вплоть до 75 параллели южной широты. И если на пути не встретится пролив, то повернуть в обратную сторону и дойти до Островов специй через мыс Доброй Надежды. Забегая вперед, скажем, что нужный путь экспедиция нашла значительно выше на 52 параллели! Сейчас он называется Магеллановым проливом и отделяет архипелаг Огненная земля от континентальной Аргентины.
А пока на пути к заветному проливу экспедиции встречались лишь бури, которые напрочь измотали моряков. К тому же приближалась зима. Поэтому, не доплыв до желанного пролива, корабли встали на зимовку в бухте Санта-Крус. Стоянка продлилась до 24 августа 1520 года и далась экспедиции крайне тяжело. Еще в мае разбился корабль «Сантьяго», попавший в шторм недалеко от бухты. Кроме того, в результате мятежа, устроенного испанцами, экспедиция лишилась одного моряка и оставила на суше капитана Хуана де Картахена и бортового священника — зачинщиков мятежа. Больше о них ничего не слышали.
И казалось бы, 21 октября 1520 года вышедшая в путь экспедиция достигла нужного пролива, но здесь ей пришлось расстаться с еще одним кораблем «Сан-Антонио». Уставшие от постоянных бурь, измученные и напуганные недостатком провизии и полной неопределенностью впереди, моряки просто повернули корабль назад и сбежали в Испанию. Оставшиеся три корабля «Тринидад», «Консепсьон» и «Виктория» почти 40 дней плутали по лабиринтам пролива вдоль островов Огненной земли.
Через Тихий океан к заветным островам
28 ноября 1520 года экспедиция выходит в Тихий океан! Размеры его стали настоящей неожиданностью для моряков. Они-то предполагали что до заветных Островов специй осталось всего ничего, а впереди их ждали 17 тысяч километров водной глади и почти 4 месяца плавания. Хорошо еще, что в океане установилась спокойная погода и корабли прошли его без особых потерь. За это Магеллан назвал океан «тихим».
6 марта 1521 года экспедиция достигает первого обитаемого острова Гуам. Однако общение с местными жителями не складывается. Аборигены с удовольствием начинают торговлю, но под шумок тащат с корабля все, что плохо лежит. В результате рассердившиеся моряки забирают провизию, сжигают местную деревню и уплывают с этого прозванного «воровским» острова. Через несколько дней они достигают Филиппин — первые из европейцев.
Конец первого кругосветного путешествия
Еще несколько месяцев понадобилось морякам, чтобы достичь Молуккских островов. Правда, вернуться домой с богатой добычей специй посчастливилось не всем. Корабль «Консепсьон» пришел в такую негодность, что команда его затопила. «Тринидад» удалось починить, и судно отплыло на восток — назад в испанские владения в Америке. Однако в пути было захвачено португальцами, а команда взята в плен. «Виктория» отправилась на запад, где, с трудом обогнув Африку, несколько месяцев без остановки шла на север, мечтая добраться до испанских берегов.
Правда, 9 июля 1522 года пришлось-таки сделать одну отчаянную остановку на португальских островах Зеленого мыса. Новоиспеченный капитан экспедиции Хуан Себастьян Элькано решил пополнить закончившиеся запасы провизии, обманув местный гарнизон и утаив историю своей экспедиции. Однако высадившиеся на берег 13 моряков были взяты в плен. «Виктории» опять пришлось наспех уплывать. И только 6 сентября 1522 года ее злоключения, а с ними и самое первое кругосветное путешествие, были закончены — корабль вошел в порт испанской Севильи.
Несмотря на то, что в процессе плавания погибли, пропали или были взяты в плен большинство членов экипажа, да и целыми вернулись только два из снаряженных кораблей, экспедицию признали успешной. Доходы от продажи привезенного товара позволили покрыть все затраты на путешествие и сверх того принесли значительную прибыль. Да и португальский монарх поверил в принадлежность Островов специй Испании и выкупил их за 350 тысяч дукатов (по 3,5 грамма золота в каждой монете).
Кто командовал экспедицией, совершившей первое кругосветное путешествие?
Командующим первой кругосветной экспедицией был португалец Фернан Магеллан. Это была его собственная идея — найти путь на запад из Европы в Азию. С ней-то он и обратился к португальскому монарху, но поддержку не нашел и был вынужден отправиться за поиском финансирования в Испанию.
К тому времени 37-летний Магеллан уже был опытным мореплавателем и солдатом. В 1505 году он отправился в Индию в качестве сверхштатного воина. Во время плавания участвовал в захвате кенийской Момбасы. Позже из Индии он вновь вернулся в Африку, где присоединился к подавлению местного восстания и участвовал в строительстве Мозамбика.
В 1509 году Магеллан в составе эскадры Сикейра совершил первое плавание в Малакку. Несколько недель в Малакке прошли мирно и большинство из моряков много времени проводили на берегу. Однако местные жители спланировали захват португальских кораблей и неожиданно напали на них. Находившийся в то время на одном из суден, Магеллан отправляется на шлюпке на флагманский корабль, чтобы предупредить адмирала Сикейру. Благодаря ему португальцам удается отстоять флотилию. Однако почти весь экипаж на суше убит малайцами. Спастись с берега получилось только у небольшой группы моряков — за ними на шлюпке приплыл опять же Магеллан. Среди уцелевших был Франсишку Серран. После этого случая молодые люди стали лучшими друзьями. И именно Серран подтолкнул Магеллана к первому кругосветному плаванию.
Однако Магеллану не удалось закончить экспедицию. После его гибели командование берет на себя Хуан Себастьян дель Кано (Элькано). До плавания с Магелланом этот испанец баскского происхождения служил наемным солдатом в Италии, затем приобрел себе торговый корабль, с которым участвовал в осаде Триполи. Но влез в долги, был вынужден продать судно и вернулся в Севилью, где и присоединился к экспедиции Магеллана. После завершения мореплавания Элькано был удостоен собственного герба, на котором испанский император Карл V распорядился изобразить земной шар с надписью на латыни «Ты первый обогнул меня» (Primus circumdedisti me).
Ну а если уж быть совсем честными, то первым человеком, обогнувший земной шар, стал раб Магеллана — Энрике де Малакка. Родился он на острове Суматра и жил в Малакке. После захвата города португальцами, там его и купил Фернан Магеллан, а после взял с собой в экспедицию в качестве слуги и переводчика. Когда экспедиция прошла Тихий океан и высадилась на филиппинских островах, Энрике завершил свое кругосветное путешествие — первым из всех людей на земле. После гибели Магеллана он покинул корабль и больше об Энрике де Малакка ничего не слышали.
Шарообразная форма Земли: история открытия
У каждого народа формировались собственные представления о том, что представляет собой наша планета. Например, вавилоняне в VI тысячелетии до н. э. были убеждены: Земля — это одна большая гора, окруженная морем, на котором лежит небесная твердь; Солнце вечером прячется под землю и за ночь проходит путь с запада на восток, а утром поднимается на небо и катится в западном направлении по островкам суши — зодиакальным созвездиям, расположенным среди небесного моря.
Между тем китайцы, у которых искусство рисовать карты возникло еще за 1000 лет до н. э., не сомневались, что Земля прямоугольная и плоская, а небо над ней похоже на купол и держится на четырех колоннах. Пятую колонну, установленную посередине, сбил свирепый дракон, поэтому земля накренилась на восток, а небесная сфера — к западу, и все небесные тела устремились именно туда.
Индусы воображали Землю в виде громадной тарелки, покоящейся на слоновьих спинах.
В VII—VI вв. до н. э. древнегреческие мыслители Фалес Милетский, Анаксимандр и Анаксагор представляли, будто все человечество обитает то ли на гигантском пеньке, то ли на доске, то ли на обрубке дерева, которые покачиваются на морских волнах либо парят на подушке из сжатого воздуха. Собственно, на мысли о плоской планете их натолкнули знаменитые классические поэмы «Одиссея» Гомера и «Теогония» Гесиода, поэтому не удивительно, что описанная там картина мира надолго укоренилась в сознании людей.
Прошло два, три, четыре столетия, а серьезные натурфилософы, которые заложили основы учения о том, что вся материя состоит из микроскопических частиц-атомов, и слышали (в частности, от Аристотеля) гипотезы о шарообразности Земли, пытались доказать обратное. Скажем, Демокрит — автор идей бесконечности Вселенной и ее возникновения вследствие столкновений атомов — уверял: будь Земля круглой, Солнце по вечерам пряталось бы за дуговой, а не ровный горизонт. А Эпикур, который экспериментально изучал природу молний, ветров, землетрясений и пр., считал, тем не менее, что атомы падают на плоскую Землю из Космоса, словно снежинки, и так же, кружась, склеиваются между собой в разные крупные тела.
Среди христиан подобные воззрения бытовали вплоть до XVI века. К примеру, византийский купец Козьма Индикоплов в своей «Христианской топографии» описал Вселенную как сундук, внутри которого прячется прямоугольник тверди с горой на севере и морем вокруг. А в сборнике славянских духовных стихов «Голубиная книга» изложена легенда о китах, на которых держится весь мир.
Впрочем, знаменитый греческий математик Пифагор, который жил в VI—V вв. до н. э., за два столетия до Аристотеля, уже догадывался, что наша планета далеко не плоская, а с ним этими знаниями поделился моряк Скилак Кариандский. Аристотель же последовательно доказал предположения Пифагора: уходя за горизонт, суда не уменьшаются постепенно, а словно «проваливаются»; во время лунных затмений Земля отбрасывает на спутник круглую тень; в разных частях света люди видят не одни и те же звезды, то есть светила заслоняются Землей.
Последователю Аристотеля, Эратосфену, даже удалось определить радиус земного шара с погрешностью всего 1 %. Используя скафис — примитивный прибор для измерения углов, состоящий из шеста-гномона и чаши с делениями, — ученый сравнил положение Солнца в одно и то же время в северном египетском городе Александрия и в южной Сиене. На юге ровно в полдень гномон не отбрасывал тени (солнце стояло в зените), а на севере тень от шеста упала на чашу, показав 7,2-градусное отклонение от зенита. Эратосфен знал, что расстояние между двумя городами составляет 800 км, и на этом основании составил формулу: приравнял отношение полного угла (360°) и полученного (7,2°) к отношению неизвестной длины земной окружности и участка в 800 км. Расчеты показали, что экватор Земли простирается на 40 000 км, и, чтобы найти радиус, ученый разделил это число на удвоенное число пи, получив в итоге 6371 км.
Примерно в то же время греческий астроном Аристарх Самосский создал модель Солнечной системы, в которой Земля вращалась вокруг неподвижного Солнца и вокруг собственной оси. Согласно с традиционными взглядами, Аристарх воображал Вселенную заключенной в сферу с прикрепленными к ней звездами, но эта сфера, по его мнению, была практически безграничной. В том, что Земля не только похожа на шар, но и вращается вокруг своей оси, в 1520-х на горьком опыте убедилась команда путешественника Фернана Магеллана. Плывя на запад, моряки за четыре года обогнули всю Землю, но домой вернулись на день позже, чем рассчитывали: из-за того что планета крутится с запада на восток, корабли Магеллана постоянно притормаживали.
В том же XVI в. идею Аристарха на научном уровне поддержал польский астроном Николай Коперник (1473—1543) — в первой версии его знаменитого труда «Об обращении небесных сфер» даже было признание в том, что автор просто развил теорию великого грека.
В XVIII в. человечество заподозрило, что Земля не идеально круглая, а сплюснутая, только вот где — на полюсах или на экваторе, — не знал никто. Чтобы выяснить это, французы отправили в Перу и в приполярную зону две научные экспедиции, которые должны были провести разнообразные измерения местности и видимого небосвода. В результате выяснилось, что 1° меридиана (1/360 линии пересечения Земли с плоскостью, проходящей через ось вращения) на полюсе меньше, чем на экваторе — 110,6 против 111,9 км. Это могло означать одно: планету словно сжали сверху и снизу гигантскими ладонями, превратив в сфероид (вращающийся эллипс).
Кстати, пока французские ученые проводили полевые исследования, английский физик Исаак Ньютон (1643—1727) поставил воображаемый опыт: мысленно «прокопал» тоннели к центру Земли от экватора и от полюса, залил туда воды и «увидел», что экваториальную воду как бы выталкивает центробежная сила, направленная от центра планеты наружу перпендикулярно оси. Значит, заключил ученый, экваториальный тоннель должен быть длиннее полярного, дабы уравновесить жидкости. И чем быстрее крутится какое-либо тело, тем сильнее его сожмет. Впрочем, позже астрофизики выяснили, что всяческие перепады высот грунта и океанического дна делают Землю не идеально эллиптической, а несколько неровной. Эта форма была названа геоидом.
Что интересно, представители разных религий долгое время не могли смириться с идеей неплоской Земли (хотя, вопреки расхожему мнению, и не преследовали адептов «объемной» теории). В конце XIX в. в Англии даже было основано Общество плоской Земли, которое существовало вплоть до начала нашего столетия и с середины ХХ в. включало около 3000 членов. Все они свято верили в то, что астрономические наблюдения — ложь, для чего-то необходимая властям, а фотографии из космоса — наглая подделка.