Род проходит, и род приходит, а земля пребывает во веки.

Екклесиаст, 1:4

Мысли, которые мне внушают руины, возвышенны. Все обращается в ничто, все гибнет, все проходит, только вселенная остается, только время продолжается.

Дени Дидро

В предыдущей главе мы подошли к довольно сложным технологиям промышленной химии, которые могут удовлетворить запросы развивающегося человечества спустя несколько поколений после апокалипсиса. Теперь я хочу вернуться к самым основам. Что могут предпринять люди, пережившие планетарную катастрофу, чтобы с абсолютно чистого листа научиться определять две первоосновные вещи: где мы находимся и какой на дворе день и час? Это ведь не праздная забава: умение проследить свое движение во времени и пространстве необычайно важно. Первое дает возможность измерять течение времени в сутках, счислять дни и определять сезоны, что необходимо для успешного земледелия. Я расскажу, какие наблюдения вы сможете произвести, чтобы с удивительной точностью восстановить календарь и, если понадобится, даже высчитать далеко в неведомом будущем, который идет год (классический вопрос, неизбежно срывающийся с уст героя в фильмах про путешествия во времени). Второе важно для того, чтобы определить свое местоположение на планете в отсутствие заметных ориентиров. Без этого не понять, как попасть туда, куда вам хочется попасть, а значит, невозможны торговые и исследовательские путешествия.

Начнем же со времени.

Счет часов

Одно из оснований любой цивилизации — это умение отслеживать смену сезонов, чтобы понимать, когда лучше снимать урожай, и предвидеть суровые зимы или засушливые лета. А когда общественное устройство усложняется и повседневная жизнь людей все более жестко регулируется, все важнее становится знать точное время дня. Часы — незаменимый инструмент, регулирующий продолжительность различных занятий и синхронизирующий общественную жизнь. Время работы магазинов, открытие и закрытие рынков, начало собраний и молений в религиозных сообществах — все это повинуется ходу часов.

Теоретически время можно измерять, используя какие-нибудь процессы, скорость которых постоянна. Истории известно множество таких методов, и они пригодятся на первых этапах возрождения, если не уцелеет ни одного хронометра. Можно упомянуть размеренную капель водяных часов, на которых время размечено в виде штрихов на стенке резервуара или приемника, или струйку песка либо иного сыпучего вещества, бегущую сквозь тесное отверстие, или уровень масла, оставшегося в лампе, или метки на боку высокой свечи.

Принцип работы водяных и песочных часов общий — использование силы тяготения, но, в отличие от водяных, где струя выходит под давлением столба воды, скорость пересыпания песка в песочных часах практически не зависит от того, сколько песка осталось в верхнем сосуде, и этот более удобный прибор к XIV столетию получил широкое распространение.

Но песочные часы, помогая измерить какой-то отрезок времени, не могут указать вам, который час (если нет жесткой системы постоянного переворачивания склянок, начиная с восхода солнца). Как же, обходясь лишь самыми первичными средствами, определить время дня или ночи?

Расписание нашей суматошной жизни сегодня диктуют настенные часы и рабочие ежедневники, но это всего лишь оформление предвечных ритмов, в которых живет наша планета. По сравнению с ритмами нашей обыденности природные ритмы Земли слишком медленны, так что большинство из нас замечает разве что смену дня и ночи и постепенный переход от одного времени года к другому. Представьте себе, что мы поворотом регулятора можем ускорить течение времени и цикличность астрономических событий станет заметнее. (Дальнейшие описания относятся к наблюдателю, находящемуся в Северном полушарии, но принципы остаются теми же и для Южного.)

Если солнце заскользит по небу быстрее, тени замечутся по земле, кружась вокруг предметов, которые их отбрасывают. Добежав до запада, солнце скроется из виду, и после мучительно быстротечного заката небо потускнеет до темно-синего, а затем опустится черная ночная тьма. Безбрежные россыпи звезд на ночном небе тоже будут не статичным рисунком, каким казались, а тонкими штрихами света, летящими вокруг верхней точки небосвода. Они рисуют концентрические круги, будто гнездо вокруг центральной области неба, где незаметно никакого движения. В самом центре этого узора мы обнаружим звезду — это Полярная звезда, вокруг которой, как нам это видится, крутятся остальные звезды, пока небосвод вновь не поблекнет перед рассветом.

Затем мы заметим, что огненная полоса солнечной траектории меняется с течением недель: ее парабола как бы качается вверх-вниз. Летом солнце поднимается высоко и дни стоят долгие и теплые, а вот зимой оно как будто срезает дорогу, едва высовываясь над горизонтом и тут же вновь скатываясь за него. Высшая и низшая точки этого раскачивания, где оно как бы замедляется и замирает перед возвратным ходом, называются точками солнцестояния. Зимнее солнцестояние (в Южном полушарии оно оказывается летним) — это самый короткий день в году, и он соответствует самой южной точке горизонта, в которой солнце показывается над землей. В доисторических обсерваториях типа Стоунхенджа особые сооружения отмечают положение солнца на горизонте в эти дни. И как же с опорой на эти природные циклы и периоды можно счислять время?

Проще говоря, солнце идет по кругу из-за вращения Земли, и, соответственно, по положению падающих теней можно установить время дня. Всякий, кому случалось укрываться от зноя в тени листвы или пляжного зонта, прекрасно знает, как она ползет в сторону. И если вы воткнете в песок палку, движение ее тени будет сообщать смену часов. На этом принципе, разумеется, основаны солнечные часы. Короче всего тень в полдень. Для большей точности измерения палку нужно наклонить так, чтобы она смотрела точно в северный полюс небесной сферы (полюс мира), отмеченный, как сказано на с. 255, Полярной звездой.

Для «полевых» солнечных часов можно приспособить в основание стержня полую полусферу или дугу с нанесенными через равные промежутки рисками часов. Небесная сфера напрямую спроецируется на эту криволинейную поверхность. Солнечные часы с плоским «циферблатом» сконструировать много проще, но тут придется поразбираться с нанесением часовых штрихов, так как около полудня тень движется медленнее, чем утром и вечером. Вы можете разделить день на любое удобное вам число часов. Нынешняя традиция делить сутки на две половины по 12 часов каждая восходит к древним вавилонянам (и может быть связана с 12 знаками зодиака, рядом созвездий, через которые в своем движении по небесному своду как бы проходят Солнце и планеты).

Однако главная революция в счислении времени за всю историю человечества и технология, которую нужно возродить в ходе перезагрузки, — это механические, «заводные» часы. Это удивительное устройство отстукивает ритмичный пульс, подобно сердцу. Чтобы его создать, нужны четыре ключевых компонента: источник энергии, генератор колебаний, стопор-регулятор и система шестерен.

Главная часть любого механизма — это источник энергии, и простейший способ его обеспечить — груз, привязанный к веревке, намотанной на вал так, чтобы груз, опускаясь под действием силы тяжести, сообщал валу вращение. Главная трудность здесь — регулировать высвобождение этой связанной энергии, чтобы она превращалась в размеренный ход часов, а не в мгновенное падение груза наземь. Устройство, выполняющее эту функцию, называется анкер или регулятор хода, и мы о нем чуть ниже поговорим.

Пульсирующее сердце механических часов, узел, производящий регулярный отсчет времени, называется осциллятором. Идеальный вариант без технических сложностей — простой маятник, груз, раскачивающийся на жесткой стреле. Физический принцип его работы состоит в том, что период колебаний — время, за которое маятник успевает качнуться на небольшой угол и вернуться в исходное положение, — зависит от длины стрелы. Маятник качается строго с одной и той же периодичностью, хотя сила трения и сопротивление воздуха мало-помалу уменьшают амплитуду его колебаний: именно эта размеренность и есть главная причина его полезности для отсчета времени. Третий элемент, анкер, выполняет важнейшую функцию: интегрирует сигналы осциллятора, чтобы управлять источником энергии. Анкер маятника — это зубчатое колесо, то сцепляющееся, то расцепляющееся с двуплечим рычагом, качающимся вслед за маятником. В верхней точке каждого качания освобожденный анкер под тяжестью груза проворачивается на шаг, и его наклонные зубья подталкивают маятник, чтобы не останавливался. Таким образом, эта изящная конструкция подхватывает периодический импульс качающегося маятника, чтобы с каждым колебанием выпускать порцию потенциальной энергии груза. Двойное условие — необходимость длинного маятника и запаса высоты для опускающегося груза — определяет конструкцию часов: старинные напольные высокие часы похожи друг на друга.

Дальше уже не так сложно собрать систему шестерен, которая, в сущности, выполняет математическое вычисление, преобразуя прерывистое вращение анкерного колеса в равномерный ход главной шестерни, за 12 часов описывающей полный круг часовой стрелкой по циферблату, и минутной стрелки, на которую вращение передается в отношении 60:1. Деление часа на 60 минут (название происходит от латинского термина partes minutiae primae, «первая малая часть»), а минуты — на 60 секунд (partes minutiae secondae, «вторая») — это тоже наследие древних вавилонян. Часы с маятником помогают точно хронометрировать природные процессы и научные опыты: в эпоху промышленной революции это устройство существенно обогатило набор инструментов ученых и изобретателей.

Продолжительность часов, отмеряемых ползущей тенью на солнечной шкале, оказывается в разные моменты года разной: зимний час короче летнего. Лишь два дня в году все деления на солнечных часах тень проходит за равное время: это дни равноденствия (даты, когда и ночь и день продолжаются ровно по 12 часов). Эти особенные дни бывают весной и осенью, и, если вы встанете в полдень на экваторе, солнце пройдет прямо над вашей головой и тень исчезнет под вашими ногами. В любом месте земли утро равноденствия легко узнать: солнце выходит из-за горизонта точно на востоке (под прямым углом к небесному полюсу, наблюдаемому в вашей местности). Именно этот «стандартный» час равноденствия (продолжительность которого на солнечных часах можно замерить песочными для эталона) отсчитывают механические хронометры.

Солнечные часы указывают так называемое истинное солнечное время, и его расхождение со средним солнечным временем, которое отсчитывают механические часы по «равноденственному стандарту», доходит до 16 минут. С распространением механических часов, однако, возник риск путаницы — какая из систем счисления времени имеется в виду: стандартные машинные часы или солнечное время, отсчитывающее часы с момента восхода солнца? Поэтому начиная с XIV в. нужно было уточнять, что речь идет о времени «по часам» (of the clock, или сокращенно o'clock).

Строго говоря, историческая связь между циферблатом современных часов, висящих у вас на стене, и древней солнечной шкалой еще глубже. Механические часы указывают время суток при помощи часовой стрелки, обегающей диск с цифрами: этот дизайн рассчитан на интуитивное понимание людей, привыкших следить за полоской тени на солнечных часах. Механические впервые появились в средневековых европейских городах, а в Северном полушарии тень гномона всегда движется в одном направлении: мы называем его «по часовой стрелке». Если в ходе постапокалиптической перезагрузки механические часы пере­изобретет технически развитая южная цивилизация, их стрелки, возможно, будут крутиться в обратную сторону, против, как мы привыкли говорить, часовой стрелки.

Таким образом, отсчитывать время дня вы научились. А сможете ли вы, начав с чистого листа, научиться счислять длинные временные отрезки — прощупать пульс смены сезонов и реконструировать календарь?

Восстановление календаря

Вернемся к нашей воткнутой в землю палке. Мы уже рассмотрели, как, следя за меняющейся в течение дня длиной ее тени, можно определить наступление полудня. А если день за днем записывать длину полуденной тени, тем самым, по сути дела, замеряя максимальную высоту солнца над горизонтом, вы увидите периодичность времен года, повторяющуюся с каждым оборотом Земли вокруг Солнца.

Если же вы ложитесь за полночь и наблюдаете движение ночного неба, у вас будет широчайший выбор небесных вех, размечающих части года и помогающих проследить смену сезонов. Многие созвездия, наблюдаемые из какого-то места на поверхности земли, в течение года меняют поведение. Например, знакомое многим созвездие Ориона пересекает небесный экватор и потому в Северном полушарии видно только зимой. Некоторые звезды еще более избирательны: видны лишь в определенные даты (что позволит вам отсчитать ровно 365 дней). Такие астрономические события можно датировать относительно уже известных вам особых моментов — солнцестояний и равноденствий — и по ним отслеживать ход дней и предвидеть смену сезонов. Например, древние египтяне предсказывали разлив Нила и возрождение земли по появлению Сириуса, самой яркой звезды земного неба, которое в современном календаре приходится на дни около 28 июня.

Таким образом, произведя несколько несложных наблюдений, вы сможете реконструировать календарь на 365 дней и вписать в записную книжку равноденствия и солнцестояния как равноудаленные вехи, разбивающие год на четверти, — временные межи, отмечающие смену сезонов и помогающие планировать сельскохозяйственные работы.

Весеннее и осеннее равноденствия — которые, как мы видели, помогают задать продолжительность часа в механических хронометрах — приходятся соответственно на 20 марта и 22 сентября (в Северном полушарии), а солнцестояния бывают около 21 декабря и 21 июня. Так что, даже если люди, пережившие апокалипсис, деградируют настолько, что нить истории после темных лет, когда не велось никаких хроник, прервется, вы все равно сможете определить, какой на дворе год и день, если немного понаблюдаете за небесной механикой. И если захотите, сможете вернуться к григорианскому календарю с его привычными и удобными 12 месяцами от января до декабря и восстановить даты до нужных вам дней.

Но возможно ли будет определить год, если отсчет дат прервется, например, на несколько поколений? Сколько тянулись Темные века после гибели нашей цивилизации? Неплохой способ это выяснить дарит нам понимание одной удивительной особенности усыпанного звездами ночного неба.

В течение ночи звезды движутся по небосклону, будто огромный зонт с тысячами дырочек вращается у вас над головой: каждая из этих светящихся точек сохраняет свое положение относительно других, то есть рисунок созвездий не меняется. Но поразительная действительность такова, что за время несравнимо более продолжительное, чем жизнь человека, звезды все-таки меняют взаимное расположение. Если мы с вами снова ускорим время (на сей раз нейтрализуя вращение Земли), то увидим, как звезды вьются одна вокруг другой, вихрясь в пространстве, будто пятнышки пены в темном океане. Это называется собственным движением звезд и объясняется тем, что другие солнца вращаются по своим орбитам вокруг галактического центра.

Чтобы определить год, соответствующий некоторому моменту в ближайшем будущем, особенно полезно обратить внимание на одну звезду — звезду Барнарда. Это одна из ближайших к Земле звезд, но древняя, карликовая, со слабым, тусклым красноватым светом, так что, несмотря на относительную близость к нам, заметить ее невооруженным глазом нельзя. Вместе с тем даже довольно скромный телескоп с шириной линзы или зеркала всего в несколько сантиметров поможет ее увидеть. Несмотря на эти небольшие затруднения, звезда Барнарда может послужить идеальным небесным хронометром. Из-за близости к нам она обладает самым быстрым собственным движением из всех известных звезд. И мчится по небу со скоростью почти три тысячных доли градуса в год. Это вроде бы немного, но в сравнении со всеми окружающими звездами молниеносно, и за время человеческой жизни звезда Барнарда пролетает почти половину диаметра Луны. Таким образом, чтобы датировать день в будущем, возрождающемуся человечеству понадобится только лишь пронаблюдать — что будет легче с помощью фотографии — участок неба, изображенный на рисунке ниже, отметить настоящее положение звезды Барнарда и определить год по шкале.

Через намного более долгий срок определить дату поможет прецессия Земли. Как у игрушки-волчка, ось вращения нашей планеты плавно кренится, описывая круг. Сейчас линия — продолжение земной оси (ось мира) проходит через Полярную звезду, которая, таким образом, остается единственной точкой на ночном небосклоне, которая не движется. Подобной «южной Полярной звезды» сейчас не существует, поскольку в южном небе продолжение земной оси проходит через пустой участок. Через 1000 лет Северный полюс тоже уйдет в пустой участок неба и пройдет рядом с другими звездами, а к 25700 г. ось опишет полный круг и вернется в положение, которое занимала при рождении Христа. (Другое следствие этого блуждания: точки, где траектория Солнца пересекает небесный экватор, тоже смещаются, и это явление называется предварением равноденствий.) Установить, где проходит в данный момент ось мира, задача несложная, особенно если вы уже возродили какую-то зачаточную фотографию и можете запечатлеть звездные дорожки, начерченные вращением Земли (с выдержкой в четверть часа или около того). Сравните снимок со звездной картой, приведенной здесь на обороте, и найдите на ней свое тысячелетие.

Мониторинг различных движений Земли поможет вам определять время суток и реконструировать календарь, с которым легче готовиться к смене сезонов в сельском хозяйстве. Но каким способом вы будете определять, в какой точке земли находитесь, и как, соответственно, научитесь рационально прокладывать путь из одного места в другое?

Где я нахожусь?

Передвижение по суше между знакомыми объектами или плавание вдоль побережья не составляет особой сложности. Но без удобных ориентиров — например, если пересекаешь безбрежные воды океана — как можно удостовериться в том, что движешься в верном направлении? В XI в. китайские моряки первыми стали применять удивительную способность природного магнита (в староанглийском языке он назывался «путеводным камнем») указывать направление, а позже они просто намагничивали стальные иглы. Эти примитивные компасы поворачиваются вдоль линий магнитного поля Земли, вытягиваясь между ее полюсами, поэтому можно просто пометить северный конец иглы. Компас помогает не только не потерять направление пути в отсутствие других внешних указаний: если на местности есть два (или больше) заметных ориентира, определив их азимуты, можно точно триангулировать свое местонахождение на карте или плане. Хотя север и юг в ясную погоду всегда можно определить по небу, компас становится незаменимым инструментом навигации в ненастье и туман. Помните, однако, что небесный север, проекция оси вращения Земли, и магнитный полюс, задаваемый вращением расплавленного железного ядра нашей планеты, немного не совпадают. На экваторе расхождение составляет лишь несколько градусов, но с перемещением на север или на юг отклонение стрелки от небесного севера возрастает.

Если вам пришлось обходиться самыми примитивными средствами, а магнитов под рукой нет, всегда можно создать временное магнитное поле с помощью электричества. В главе 8 мы писали, как изготовить из чередующихся пластин разного металла примитивный элемент питания, который пустит ток по проволоке, вытянутой из куска меди и смотанной в катушку, образующую электромагнит. Включив ток, этим устройством можно навечно намагнитить любой железный предмет, например пригодную для компаса тонкую иглу (если вы действительно начинаете на пустом месте, сначала почитайте в главе 6, как плавить металлы).

Компас покажет вам направление, а в сочетании с предварительно начерченным планом и ориентирами на местности также поможет установить ваше местонахождение. Но, быть может, существует более общая система определения адреса для любой точки Земли? И тут оказывается, что две основополагающие задачи, которым посвящена эта глава, — счисление времени и определение места — связаны гораздо теснее, чем вы могли подумать.

Чтобы определить свое положение на земле, первым делом нужно разработать систему, в которой любая точка на поверхности планеты получает уникальный адрес. Удобно сообщить, что озеро лежит в трех километрах к юго-востоку от города, но как описать, например, местоположение только что открытого острова или вообще положение судна посреди безбрежного океана? Хитрость в том, чтобы найти систему координат, естественную для самой земли.

Прокладывать маршрут по городу вроде Нью-Йорка с его упорядоченной квартальной планировкой относительно легко. Все авеню идут примерно на северо-восток, а улицы пересекают их строго под прямым углом, и большинство линейных объектов пронумерованы по порядку. Добраться в любую точку Манхэттена — не проблема: двигайся по авеню, пока не дойдешь до перекрестка с нужной улицей, а затем по улице до нужного дома. В центре Манхэттена адресом дома может служить просто упоминание улиц, на пересечении которых он стоит: 23-я улица и Седьмая авеню. А если бы люди договорились для удобства всегда ставить номер улицы впереди номера авеню, то для адреса понадобилось бы лишь два элемента: (23, 7) или (4, Бродвей). Такой адрес — гораздо больше, чем просто табличка на стене: это пара координат, точно задающая положение в городе. Читая знаки на перекрестках для определения своего местонахождения в матрице, вы тут же прокладываете путь к нужному месту, двигаясь вдоль или поперек сетки.

Такая же система координат есть и у целой планеты. Земля — почти правильный шар, ось вращения которого указывает Северный и Южный полюсы, а экватор — окружность, опоясывающая этот шар посередине. С учетом этой сферической геометрии есть смысл разделить поверхность линиями, отстоящими друг от друга не на равную длину, как улицы в условно идеальном городе, а на равный угол. Представьте себе, что вы стоите на Северном полюсе и чертите прямую линию строго на юг, вокруг планеты, до самого Южного полюса, затем поворачиваетесь на месте на 10° и чертите так же вторую линию, потом следующую, и так пока не совершите полный оборот в 360° и не замкнете круг. Далее переходим на экватор, уже прочерченный как пояс планеты, делящий ее на полушария, и представляем, будто двигаемся в сторону полюса, Северного, потом Южного, и через каждые 10° набрасываем уменьшающиеся в диаметре кольца под углом 90° к земной оси.

Линии, проведенные с севера на юг между полюсами, называются меридианами, а идущие с запада на восток и кольцами опоясывающие Землю севернее и южнее экватора — параллелями, первые и вторые пересекаются под прямым углом. И тогда около «пояса» Земли сетка параллелей и меридианов будет напоминать решетку авеню и улиц на плоской равнине Манхэттена, а с приближением к полюсам квадраты сетки будут все сильнее искажаться из-за округлости Земли. Как и в Нью-Йорке, нужно установить начальную точку, от которой будут отсчитываться эти координаты. Экватор — естественное начало отсчета для параллелей, но для меридианов нет подобной естественной нулевой линии: то, что мы используем в этой роли Гринвичский меридиан, проходящий через Лондон, — это просто исторически сложившаяся конвенциональная практика.

С помощью этой универсальной сетки можно обозначить свое местонахождение, в какой бы точке земли вы ни были: нужно только сообщить, на каком градусе к югу или северу от экватора вы находитесь — широту места — и на каком градусе к востоку или западу от нулевого меридиана — долготу. Мой смартфон показывает мне, что в данный момент я пишу эти строки на 51,56° с. ш., 0,09° з. д. (чуть севернее Лондона, неподалеку от Гринвича).

Таким образом, задача, которую мы поставили первоначально, — как найти путь из одной точки мира в другую, — аккуратно раскладывается на две половинки: как определить широту места и как определить долготу.

Широту установить довольно несложно: богато украшенное ночное небо дает более чем достаточно указаний. Полярная звезда, неподвижная ось кружащихся звездных дорожек, висит прямо над Северным полюсом Земли, и, значит, можно предположить, что угловое расстояние между наблюдателем и экватором равно углу между полюсом и горизонтом. Задача вычислить широту места сводится, таким образом, к определению высоты звезд над горизонтом.

Проще всего сделать это с помощью квадранта, изготовленного из подручных материалов. Вырежьте из картона или тонкой фанеры четверть круга и нанесите на ее криволинейное ребро шкалу от 0° дo 90°. На концах одного из прямых ребер поставьте штрихи, чтобы можно было соотнести с объектом наблюдений, а к вершине сектора подвесьте груз, чтобы, свободно свисая, он указывал угол на шкале. Пусть не особенно тонкий и точный, этот простой прибор, если навести его на Полярную звезду, определит вашу широту с погрешностью в несколько градусов, то есть покажет, насколько далеко вы от экватора, плюс-минус несколько сот километров.

Много более изящный и точный инструмент создан в середине XVIII в. и поныне широко применяется как аварийный навигационный прибор в случае отказа GPS и перебоев в электропитании. В секстанте используется одна шестая полного круга, откуда и его название, он действует по тому же принципу, что и квадрант, и появившийся позже октант, то есть измеряет угол между двумя объектами. Он с высокой точностью измеряет высоту Солнца, Полярной звезды и, в сущности, любой другой звезды над горизонтом, что весьма ценно для навигации. Конструкцию этого удивительного снаряда легко воссоздать, и как только ваша возрождающаяся цивилизация вновь освоит умение придавать форму металлу, обтачивать линзы и серебрить зеркала, вы будете готовы к изготовлению секстанта.

Рама секстанта — это сектор круга величиной 60°, вроде куска пиццы, поставленного вертикально, острием к небу. Вращающаяся стрелка, закрепленная на вершине рамы, свисая вниз, указывает угол на шкале, которая нанесена по внешнему ободу. Главный компонент секстанта — закрепленное на его переднем ребре полупрозрачное зеркало, сквозь которое наблюдатель может видеть. Другое зеркало, установленное под углом на шкиве стрелки, проецирует на полупрозрачное зеркало тот объект, на который нацелен прибор, таким образом накладывая один вид на другой.

Глядя в зрительную трубу, наклоните секстант, чтобы сравнять изображение с горизонтом в полупрозрачном зеркале. Двигайте стрелку, пока отражение Солнца или иной наблюдаемой вами звезды не «скрутится» вниз и не окажется прямо на линии горизонта (чтобы защитить глаза от яркого блеска, между зеркалами можно поместить кусочки темного стекла). Угловую высоту светила покажет стрелка на круговой шкале.

Составив заново карту звездного неба и таблицы расположения самых ярких звездных «маяков» в разные дни и часы, вы сможете определить свою широту по положению любого из этих светил, даже если Полярной звезды не видно. А составив таблицу полдневной высоты солнца для разных дат и широт, вы сможете в пути определять свою широту при помощи секстанта и календаря еще и днем. Для тех, кто умеет его читать, небо — удивительный многофункциональный инструмент, сообщающий и широту места, и время суток.

К сожалению, вторую координату, необходимую для описания местоположения объекта, — долготу — узнать совсем не так просто. Трудно определить по небу, насколько восточнее нулевого меридиана ты находишься, поскольку вращение Земли постоянно перемещает нас в этом направлении. Если продолжить аналгию с Нью-Йорком и выжать из нее все, моряки в XVII столетии легко сказали бы вам, на какой улице они находятся, но вот определить авеню было для них практически невозможно. Единственным выходом для них оставалось плавание по счислению — зная начальное положение и примерную скорость и надеясь, что неведомые течения не слишком снесут с курса, идти до широты, на которой не пройдешь мимо нужного места, а затем двигаться строго на восток или на запад по этой параллели, пока не достигнешь, при должной удаче, пункта назначения.

Земля вращается на восток, отчего солнце и звезды как будто движутся по небу. По положению солнца мы узнаем время дня (мы уже рассказали об устройстве солнечных часов), и, значит, задача определения долготы — то есть насколько далеко вы продвинулись вокруг Земли от нулевого меридиана — сводится к тому, чтобы установить разницу во времени суток между нулевым меридианом и тем местом, где вы находитесь. За 24 часа Земля поворачивается на 360°, так что разница в один час соответствует 15° долготы. И определение долготы, таким образом, — это измерение времени, переведенного в расстояние. Строго говоря, вам наверняка приходилось отчетливо почувствовать долготу на себе: современные скоростные авиалайнеры доставляют нас в далекие места, где время сильно разнится с привычным нам, быстрее, чем наш организм успевает к этому адаптироваться: до появления GPS навигационные приборы эксплуатировали то же явление, которым вызывается джетлаг!

Словом, чтобы найти вторую координату, необходимую для описания вашего местоположения, можно взять секстант и установить время дня в месте, где вы находитесь, а затем соотнести его с тем временем, какое в эту же минуту на нулевом меридиане. Вся беда, однако, в том, что об эталонном времени на нулевом меридиане нужно как-то сообщить в отдаленные области планеты.

Проблема разрешилась с появлением надежных хронометров, невосприимчивых к корабельной качке в бурном море и сохраняющих точность хода на протяжении нескольких месяцев, а то и лет плавания. Очевидно, что система с маятником и гирей для корабельных часов не годится и оба этих компонента заменила пружина. Для осциллятора подходит балансирная пружина, узкая полоса металла, закрученная в спираль вокруг оси махового колеса, качающегося, как маятник. Функция этого маховика — та же, что у маятника, но возвращающее усилие в конечной точке колебания обеспечивается не гравитацией, а натяжением пружины. Туго закрученная спираль, обладающая запасом энергии, также обеспечивает усилие, нужное для вращения зубчатых колес. Этот источник энергии значительно компактнее, чем опускающаяся гиря, но применение пружины ставит новую проблему, для решения которой понадобилось особое изобретение. Беда в том, что усилие раскручивающейся пружины изменяется: мощное вначале, оно убывает по мере ослабления пружины. Лучший способ урегулировать это усилие и, значит, упорядочить ход часов — прицепить свободный конец спиральной пружины к цепи, намотанной на конический барабан, так называемую фузею. Пружина раскручивается, и цепь сползает на все более широкие ярусы барабана, за счет чего увеличивается рычаг, и это компенсирует снижение крутящего момента.

Достаточно сложные часы, оборудованные механизмами автоматической компенсации перепадов влажности и температуры (эти параметры влияют на вязкость смазки и жесткость пружин) и разных других колебаний, — это чудесная машина, поистине волшебная клетка, в которой, словно джинн в бутылке, прочно заперто само время. Но в ходе перезагрузки цивилизации после апокалипсиса перескочить сразу к этой технологии не получится: здесь тот случай, когда одного знания недостаточно. Дьявол, как часто бывает, в мельчайших деталях, и в процессе возрождения развитой цивилизации не всегда есть короткий путь или возможность перескочить через ступеньку. На то, чтобы сконструировать и изготовить корабельные часы нужной точности, одержимый этой идеей часовщик Джон Гаррисон потратил бóльшую часть жизни, и в ходе самоотверженного труда ему пришлось изобрести множество новых механизмов, включая подшипники качения, существенно снижающие трение, и биметаллическую пластину, препятствующую расширению пружины от нагрева.

Так нет ли иного решения? Очевидно, что, если катастрофу переживут достаточно надежные механические или цифровые часы, вам останется только верно задать местное время в начальной точке пути и взять такие часы с собой, а потом вынимать их, сравнивать их показания с астрономическим временем на месте (которое придется определять по-прежнему с помощью секстанта) и так узнавать долготу своего местопребывания. Но что, если исправных часов не останется?

В начале XVIII в. главная трудность была в том, что счислить время на месте было несложно, но вот узнать, находясь вдалеке, который час в этот момент на Гринвичском меридиане, возможности не было никакой. Решение Гаррисона состояло в том, чтобы брать в путешествие «копию» гринвичского времени, но не худшим выходом было бы как-то передавать сигналы точного гринвичского времени на все суда в океане. Было, например, безумное предложение организовать сеть кораблей-маяков, поставленных на якорь посреди океана, передающих друг другу звук выстрела сигнальной пушки, означающего наступление полудня в Лондоне. Но нам-то известен куда более практичный способ передачи сигналов на дальние расстояния: радио.

Возрождающееся после апокалипсиса человечество, перезагружая свой набор научных знаний и технологий, может найти иной способ транспланетарной навигации. Для него сооружение примитивных приемников (см. главу 10) может оказаться более простым выходом, чем перспектива воссоздавать тончайшую машинерию механических хронометров, да еще и со всеми ухищрениями для коррекции хода. (Конечно, все будет зависеть от того, до какой степени удастся возродить различные технологии прошлого: можно ли как-то сравнить сложность миниатюрных механизмов с их шестеренками и пружинками и электронных устройств?) Сигналы точного времени можно передавать по радио с меридиана, взятого за точку отсчета долготы, донося в самые дальние точки света с помощью наземных и корабельных ретрансляторов. В таком случае на ранних этапах перезагрузки обычной картиной будет качающийся на океанских волнах деревянный парусник, малоотличимый от средневековых судов, если бы не одна небольшая деталь: торчащий над главной мачтой металлический прут радиоантенны.

Яркое городское освещение и световое загрязнение среды в современном промышленно развитом мире многих из нас лишили близкого знакомства с небесной сферой. Но после апокалипсиса придется заново осваиваться с устройством небосвода и возвращать связь с природными ритмами Земли. Это не отвлеченная высоколобая астрономия: это знание поможет вам рассчитать время сельхозработ, чтобы не умереть с голоду, и с ним вы не заблудитесь ни в море, ни в пустыне.