Сегодня карта мира помещается в смартфоне. Спутники фотографируют Землю из космоса, GPS показывает местоположение с точностью до нескольких метров, а навигатор способен проложить маршрут через любой город. Но еще несколько столетий назад у человечества не было ни спутников, ни самолетов, ни даже точных часов. Тем не менее люди все равно создавали карты — и порой удивительно точные. Главный вопрос: как именно они это делали?
Первые картографы работали буквально «ногами». Чтобы нанести на карту реку, дорогу или берег, человек должен был самостоятельно пройти этот маршрут и измерить расстояние. Самым простым способом был подсчет шагов. В древности существовали специальные люди, которые во время путешествий считали шаги и записывали примерную длину пути между городами. Позже появились мерные веревки, цепи и деревянные рейки для измерений.
Но расстояние — это только часть задачи. Нужно было еще понять, где именно находится объект относительно других мест. Для этого люди ориентировались по сторонам света. Днем помогало Солнце, ночью — звезды. Уже тысячи лет назад моряки знали, что Полярная звезда почти неподвижна и указывает на север. Это позволяло определять направление даже в открытом море.
Одной из самых сложных задач было вычисление размеров Земли. Без этого невозможно было создать более-менее точную карту мира. Именно здесь прославился древнегреческий ученый Эратосфен. В III веке до нашей эры он использовал очень необычный метод.
Эратосфен знал, что в египетском городе Сиена в день летнего солнцестояния Солнце в полдень находится прямо над головой — настолько точно, что лучи освещают дно глубоких колодцев. Но в Александрии, расположенной севернее, в то же самое время предметы отбрасывали тень. Ученый измерил угол этой тени. Он оказался примерно равен 7,2 градуса — это около одной пятидесятой окружности.
После этого Эратосфен взял известное расстояние между Сиеной и Александрией и умножил его примерно в 50 раз. Так он получил длину окружности Земли. Для человека, жившего более двух тысяч лет назад, это был невероятно точный расчет.
Карта мира по Эратосфену (около 194 года до н. э.). Реконструкция XIX века, wikipedia
Но даже зная размеры планеты, создать карту было крайне трудно. Главная проблема заключалась в том, что Земля круглая, а карты — плоские. Поэтому картографам приходилось придумывать способы «развернуть» поверхность шара на бумаге. Из-за этого старые карты часто искажали размеры континентов и расстояния.
Позднее Клавдий Птолемей во II веке нашей эры создал труд «География», который на многие столетия стал главным справочником для картографов. Он систематизировал понятия широты и долготы, а также собрал координаты сотен известных городов и регионов.
Широту вычисляли по звездам. Например, чем выше над горизонтом находится Полярная звезда, тем севернее расположен наблюдатель. Моряки измеряли угол при помощи астролябии или секстанта — специальных инструментов для наблюдения за небом.
Сферическая астролябия, wikipedia
С долготой все было гораздо сложнее. Для ее определения требовалось точное время, а механические часы долгое время были слишком неточными. Именно поэтому старые карты нередко ошибались по горизонтали: города могли располагаться значительно восточнее или западнее реального положения.
На суше картографы постепенно начали использовать триангуляцию — один из важнейших методов старой геодезии. Сначала измерялось точное расстояние между двумя точками на местности. Затем из этих точек измерялись углы до третьего объекта — например, башни или холма. Получался треугольник, по которому можно было вычислить положение новой точки без прямого измерения расстояния.
Так постепенно строились целые сети треугольников, покрывавшие страны и даже континенты. Именно этим методом создавались многие точные карты XVIII–XIX веков.
Триангуляция, wikipedia
Морские карты создавались иначе. Капитаны кораблей записывали курс, скорость и время движения судна. Например, если корабль шел на запад пять часов с определенной скоростью, моряки вычисляли примерное изменение координат. Этот способ назывался счислением пути. Ошибки накапливались быстро, поэтому мореплаватели постоянно сверялись с положением звезд и Солнца.
Очень часто карты дополнялись коллективно. Один путешественник исследовал побережье, другой описывал горные перевалы, третий измерял течение рек. Затем картографы собирали всю информацию вместе. Иногда новые версии карт исправлялись десятки лет подряд.
Интересно, что многие карты создавались не только для путешествий. Они были стратегическим оружием. Государства тщательно скрывали точные карты портов, крепостей и торговых путей. Хороший картограф мог быть настолько ценным специалистом, что работал напрямую на королей и правителей.
При этом старые карты редко были полностью точными. Там, где информации не хватало, появлялись фантазии. На картах рисовали драконов, морских чудовищ и загадочные земли. Иногда картограф честно писал на пустом месте латинскую фразу «Hic sunt dracones» — «Здесь водятся драконы».
Только в XIX веке ситуация начала радикально меняться. Появились точные приборы, телескопы, профессиональная геодезия и первые фотографии с воздушных шаров. А в XX веке человечество впервые увидело Землю из космоса.
Но самое удивительное заключается в том, что огромная часть карты мира была создана задолго до спутников — при помощи веревок, теней, звезд, математики и тысяч людей, которые буквально измеряли планету своими собственными шагами.
