Как стали измерять небеса, а затем Землю

Лишь только вынесли суждение, что Земля круглая, стали продолжать те кривые, которые уже были начертаны над нашим полушарием, и закончили начатые окружности. Вам понятно, что для этой операции достаточно было наметить не­подвижные точки на небе. Вообразите теперь радиусы, проведенные из центра Земли ко всем точкам окружности экватора, и продлите их на любое расстояние; таким же способом Вы представите себе экватор как плоскость, рассекающую наш земной шар и небо на две равные части. И точно так же Вы будете рассматривать каждый меридиан как плоскость, разделяющую земной шар надвое и перпен­дикулярную плоскости экватора.

Вы представляете себе горизонт, ког­да, находясь в поле, смотрите вокруг себя и, воображая плоскость, центром которой Вы являетесь, разделяете верхнее и нижнее небо. Вот это называют чувственно воспринимаемым горизонтом. Эта плоскость касается Земли в точке, где Вы находитесь. Но Вы можете представить себе плоскость параллель­ную, которая разделит земной шар на два равных полуша­рия; эту плоскость называют истинным или подлинным горизонтом.

Если Вы полагаете, что Земля — плоскость по отноше­нию к звездам, Вы сочтете, что оба этих горизонта совпа­дают. Не замечали ли Вы когда-нибудь, что, находясь в конце длинной аллеи, Вы видите, что обе ее стороны незаметно сближаются, так что последние деревья уже смыкаются, а по отношению к Вам обе стороны в одинако­вом положении, глядите ли Вы вдоль правого или вдоль левого ряда деревьев? Так и звезда, наблюдаемая с точки а (рис. 46) и с точки с, всегда будет казаться Вам занимаю­щей на небе одно и то же место. Вам понятно, что, меняя

место, Вы меняете и горизонт и поэтому существует столь­ко горизонтов, сколько точек на поверхности Земли.

Станьте на экватор; Вы увидите, что плоскость горизонта образует прямой угол с плоскостью экватора. Переме­ститесь на полюс — плоскость эква­тора совпадет с плоскостью горизон­та. И наконец, на разных расстояниях от экватора и от полюса обе этих плоскости образуют раз­личные углы. Учитывая это, Вы сможете вычислить, на ка­ком расстоянии от полюса или от экватора Вы находитесь, при условии, что имеется способ измерить углы, образуе­мые этими плоскостями.

Для этого надо разделить меридиан, как и все круги небесной сферы, на 300 градусов, каждый градус — на 60 минут, каждую минуту — на 60 секунд, каждую секун­ду — на 60 долей и т. д.

Вам понятно, что угол, имеющий вершину в центре круга, имеет различные величины сообразно числу граду­сов, содержащихся в дуге, противоположной вершине. Будет ли круг меньше или больше, Вы всегда определите также и величину yглa; только градусы будут больши­ми или меньшими, и сто­роны угла также будут длиннее или короче. Угол, образуемый А с В, будет тот не, будете ли Вы его измерять по окружности ABD или по окружности abd. Вы можете вообразить прямую, проведенную от одного полюса к другому. Кажется, что небо вокруг этой прямой движет­ся; поэтому ее и называют осью мира. Хотите узнать, на каком расстоянии от экватора находятся полюса? Вычис­лите углы, образуемые осью с диаметром этой громадной окружности, и Вы увидите, что меридиан делится на че­тыре равные части. Итак, величина каждого из этих углов будет четвертью 360, т. е. будет составлять 90 граду­сов.

Чтобы определить положение мест, находящихся между полюсом и эква­тором, пользуются четвертью окруж­ности, разделенной на градусы, мину­ты и т. д., и предполагают, что наблю­датель находится в центре Земли. Он фиксирует полюс; направляя затем свой взгляд вдоль радиуса, который проходит, например, через Парму, он фиксирует в небе точку, где окончится данный радиус. Таким образом, он видит на своей четверти окружности величину дуги меридиана. Ему остается лишь произвести вычисления, чтобы убедиться, что Парма находится в 45 градусах 10 минутах от полюса и, следовательно, в 44 гра­дусах 50 минутах от экватора.

Вы скажете, что наблюдатель не может оказаться в центре Земли. Значит, следует рассмотреть, каким обра­зом для предмета, помещенного на поверхности, результат вычислений будет тем же.

Парма находится в точке р (рис.46). Если Вы продолжите по небу прямую ср, мы получим прямую, перпендикулярную нашему горизонту, а точка z, где она кончается, будет зенитом Пармы. Здесь я прошу Вас отметить, что каждое место имеет свой зенит, как и свой горизонт. А если, с другой стороны, Вы продолжите эту же прямую, то N, диаметрально противоположное z, бу­дет тем, что называется надиром.

При предположении сферичности Земли все тела тяго­теют к центру с. Следовательно, мы отыщем наш зенит, наблюдая направление нити, к которой подвешен свинец. Такая нить неизбежно совпадает с прямой zpc. Очевидно, что совершенно безразлично, наблюдать ли зенит из точки р или из с. Но поскольку истинный горизонт совпадает с чув­ственно воспринимаемым, то безразлично, находимся ли мы в р или в с, для того чтобы наблюдать полюс Е. Таким образом, с поверхности Земли вычисление производится с такой же точностью, как и из центра. Вы видите, как опре­деляют расстояние от экватора, на котором находится ка­кое-либо место; именно это расстояние именуется широтой. Местонахождение Пармы — 44 градуса 50 минут широты. Для окончательного уточнения место­положения какой-либо точки оста­ется определить ее положение по от­ношению к востоку или к западу. Очевидно, что в данном случае мы можем вычислить гра-

дусы по экватору, как в предыдущем случае мы вычисляли их по меридиану; для этого следует определить точку отсчета, а это делается путем выбора меридиана, который будет считаться первым.

Расстояние от первого меридиана называется долготой и вычисляется по экватору с запада на восток, или по па­раллельным кругам. В остальном выбор первого меридиана безразличен: у французов он проходит через остров Фер, у голландцев — через мыс Тенерифе, а всякий астроном считает этот меридиан проходящим через то место, где он производит наблюдения. Следовательно, долгота — это рас­стояние от первого меридиана до того меридиана, который проходит через точку, местоположение которой опреде­ляется; но не всюду между двумя соседними меридианами оно одинаково; на экваторе оно больше, а на параллельном круге меньше. Это совершенно очевидно, поскольку все меридианы сходятся в полюсе.

Если бы Земля была совершенно круглой, можно было бы определить, как сообразно удалению от экватора и приб­лижению к полюсу убывают градусы долготы. Но Вы уви­дите, что, поскольку мы не уверены в форме Земли, мы не имеем возможности точно определить ни градусы долготы, ни даже градусы широты. Парма находится на 28°27'50'' •долготы. Но какова ее подлинная широта? В точности это не известно.

ГЛАВА III