Роль античной геодезии в создании точных карт

Роль античной геодезии в создании точных карт

К одному из самых загадочных явлений в истории геодезии и картографии относят неожиданное появление в XIII–XIV веках карт-портуланов. Портуланы поражали богатством содержания и необыкновенным правдоподобием. Датировались портуланы по доступным для анализа приметам средневековья: гербам, флагам, названиям городов и тому подобное. Однако такой возраст никак не вязался с точностью самих карт, которая была сопоставима с картами не средних веков, а скорее начала XIX века. Нанесенные на портуланах «розы ветров» и появление в XIII веке в Европе компаса дали повод назвать портуланы морскими компасными картами.

Портулан Дульсерта 1333 год

С течением времени такое название стало традиционным.

Ученые чаще всего либо замалчивали вопрос происхождения портуланов, либо, оказавшись в тупике, приписывали их создание неизвестным цивилизациям. «Широта всех мест, – писал американский исследователь Чарлз Хэпгуд, – слишком точна, чтобы быть вычисленной средневековыми мореходами. Точность долготы поражала еще больше… Ни средневековые мастера, ни известные древнегреческие географы не могли нарисовать такие карты. Их характеристики указывают на происхождение от культуры с более высоким уровнем технологии, нежели та, которая была достигнута в средние века или в античные времена».

Самую обоснованную позицию в изучении портуланов занял известный ученый и знаменитый полярный исследователь Эрик Норденшельд. Он выдвинул предположение, что средневековые портуланы, скорее всего – копия с одной-единственной древней карты античного происхождения, которую он назвал «нормальным портуланом».

Примеры можно перечислять и дальше, но все позиции так или иначе сводятся к трем основным. Первая: принималось как естественная данность, что в средние века и в античности уровень геодезии был слишком низок для создания точных карт. Вторая заключалась в том, что за геодезическую основу карт принимались исключительно пункты с известными географическими координатами – широтой и долготой. Третья позиция состояла в убежденности, что портуланы – это компасные карты, предназначенные для морского плавания с использованием нанесенных компасных роз и компасных линий. Все три причины с точки зрения известных знаний вполне оправданны. Но согласиться с ними – значит согласиться с существующей неразберихой мнений и с той архикризисной ситуацией, которая сложилась вокруг портуланов. Нужен был иной путь, на совершенно другой основе и других принципах. Прежде всего – необходимо было освободить портуланы от средневековых наслоений. Затем найти новые для геодезии способы полевых измерений. Далее, уже на заключительном этапе – выявить новые способы создания древних точных карт.

Проведенные исследования показали, что портуланы по точности, достоверности и полноте содержания не могли быть детищем средних веков, поскольку средние века не обладали необходимой научной и технической базой. Поиск, вопреки Норденшельду, приводил во времена античности.

Однако, если исходить из античности, то «первичный» портулан даже в принципе не мог иметь каких-либо компасных фигур. Это означает, что пучки с компасными розами – графотворчество, дорисовка, сделанная в период средневековья. Надуманный характер компасных фигур становится уже не предполагаемым, а очевидным, если обратить внимание на следующие особенности: появление некоторых портуланов раньше применения компаса, отсутствие привязки и приверженность мистическому расположению компасных роз по кругу, отсутствие учета магнитного склонения, девиации, морских течений и ветров и иных факторов.

Следующий этап состоял в расширении сферы поиска новых античных инструментов и методов. Именно скудость знаний в этой области служила непроходимым препятствием для развития самой мысли о точных картах. Идея состояла в том, чтобы искать не в секторе известных дисциплин, а в смежных науках, контакты с которыми в прошлом были более тесными. Такой подход себя оправдал.

Важнейшей находкой стал написанный в 1451 году трактат Альберта Леона Батисты «Десять книг о зодчестве». Автор трактата посвятил жизнь изучению античности и считался лучшим переводчиком и интерпретатором Витрувия. В трактате приводится пять античных способов измерения дальности, а также различные приемы трассирования, измерения углов и превышений. Особого внимания заслуживал с виду обычный рисунок с тремя башнями. Однако именно в нем заключалось то, что так долго и безуспешно искала геодезия! В нем была заключена полигонометрия* – важнейшая находка, определившая путь дальнейшего поиска. Путь этот вел от античных греков к античным римлянам. Если говорить образно, греки дали золотой ключ, а римляне указали на дверь, которую этот ключ отпирает.

Римляне остались в истории как народ педантичный, тщеславный и жадный, имеющий к науке весьма далекое отношение. Как же могло случиться, что этот народ выполнил великую миссию, которую американец Чарлз Хэпгуд возлагал на инопланетян? Парадокс состоит в том, что дело вовсе не в римлянах, а в устремленности их духа, в римской приверженности, имя которой – грандиозность. Масштабнее всего римская грандиозность проявилась не в триумфальных шествиях и не в создании театров или ипподромов, а в строительстве дорог.

Почему это важно? Как известно, полигонометрия как метод создания основы для карт появилась в Европе в XVIII веке. Хода прокладывались по существующим дорогам, повторяя многочисленные изгибы и повороты. Такая полигонометрия не соответствовала античной. Римляне строили дороги, а не снимали уже существующие. Полигонометрия римлян предшествовала строительству, а не следовала за ним. Она была первичным действием. Римскую полигонометрию с полным правом можно назвать государственной. Такому статусу она отвечает по своему назначению, по организации, по секретности, по универсальности.

Протяженность улучшенных дорог составляла 80 тысяч километров, общая же длина всех дорог достигала 380 тысяч километров. Это немыслимо огромная протяженность, равная расстоянию от Земли до Луны. Хода и дороги настолько плотно оконтуривали и заполняли территорию, что даже без дополнительных съемок местности могли создавать точную карту, пригодную для различных целей.

Дороги Рима прокладывались как кратчайшее расстояние между городами, предназначались для быстрого передвижения войск и осадных орудий и вели в итоге к военным лагерям, заставам и инженерным оборонительным сооружениям. Дороги наращивали в течение шести веков, по мере римских завоеваний. Полученные стратегические карты, из века в век пополняемые новыми данными, были строго секретными, недоступными ни Эратосфену, ни Страбону, ни даже Пифагору.

Важнейшей особенностью дорог была их исключительная прямолинейность. Средняя длина прямолинейных участков составляла 40–50 километров, но в отдельных случаях протяженность прямых линий превышала 200 километров. Углы поворота были острыми, без характерных закруглений. Ширина мощеных дорог – около 4 метров, в городах ширина вместе с тротуаром достигала 22 метра. Средняя толщина римских дорог – около метра.

Прямолинейность дорог требовала обязательного предварительного трассирования. Для трассирования, особенно в пересеченной и горной местности, использовали дым дальних костров. Углы поворота при проложении хода измеряли с помощью больших деревянных проградуированных кругов, диаметром 1,5–2,0 метра. В центре круга устанавливался шпиль. Для указания направления применяли отвес, который перемещали по краю круга. Точность измерения направлений составляла 0,3–0,4о. В равнинной местности расстояние измеряли веревкой, в заросшей, пересеченной и горной местности – применяли дальномеры**.

Вначале строили дороги в Центральной и Южной Италии. После Пунических войн к Риму присоединилась южная Испания и часть Африки, затем – Греция, Египет, Галлия и все Адриатическое побережье. Во II веке полигонометрия покрыла все побережье Средиземного моря. В конце II и начале III века нашей эры полная стратегическая карта Римской империи, созданная на основе полигонометрии, была закончена. Эта карта вместе с аналогичными промежуточными могла попасть в Европу во время захвата и разграбления Константинополя крестоносцами, продолжавшегося 57 лет: с 1204-го по 1261 год.

Что свидетельствует в пользу существования античной полигонометрии?

Наличие описаний применяемых приборов и методов, графическое изображение полигонометрического хода с описанием технологии античных работ. Сведения о методах и точности дорожного трассирования.

В число свидетельств входят также сами сохранившиеся римские дороги.

Что доказывает, что Древний Рим – был единственной империей, способной создать точные карты, ставшие прообразом портуланов?

Чтобы создать точные карты стратегического назначения, необходимо было владеть всеми землями вдоль акватории Средиземного моря и иметь вдобавок запас времени в несколько столетий. Ни одно из государств и ни один из народов – ни Карфаген, ни Византия, ни финикийцы, ни греки, ни арабы – таких преимуществ не имели. Не имел никто, за исключением Древнего Рима. Не могли портуланы произойти и из греческих периплов***, поскольку они создавались на основе глазомерных съемок, а римские точные карты – на основе съемок инструментальных.

Какие доказательства указывают на родство средневековых портуланов и античных стратегических карт?

Отметим три главных: содержание, точность, каркасность. Содержание римских карт включало военные поселения, заставы, укрепленные линии обороны, города, гидрографию, мосты, туннели, горные массивы. Подобное содержание имели, кроме военных объектов, и некоторые портуланы. Важнейшим доказательством стала сходимость точностей. Точность античных карт и точность портуланов оказалась практически одинаковой. К несомненным доказательствам родства следует отнести также каркасность: контуры портуланов и современной карты буквально впечатываются друг в друга. Каркас полигонометрии не позволял контурам расползтись.

Античная полигонометрия может рассматриваться не только как геодезическая основа карт, но и как метод определения возраста первоосновы для того или иного портулана. В качестве примера установим родословную Пизанского портулана. Этот портулан датируется 1290 годом.

Даже беглый взгляд на Пизанский портулан позволяет на фоне добротного правдоподобия контуров заметить сильное их искажение в зоне атлантического побережья Испании и Франции, а также в районе Средиземноморского побережья Египта. Еще более наглядную картину получим при наложении контуров Пизанского портулана на современную карту. Расчеты показывают, что средняя квадратическая ошибка отклонения контура для Средиземного моря (без Египта) составляет 21 километров, в то время как та же ошибка в «неблагополучных» зонах Испании, Франции и Египта составляет 220 километров. В чем здесь дело? Не могут же одни и те же мензоры (геодезисты) в одних случаях работать хорошо, а в других дурно? Приведенную разношерстность точностей нельзя объяснить никаким иным способом, кроме полигонометрии, точнее – взаимосвязанной цепочки технологий: полигонометрия – дороги – карты. К настоящему времени удалось установить даты первоисточников для портулана Дульсерта, Каталонского портулана и ряда других.

Античную государственную полигонометрическую сеть можно отнести к базовым открытиям. Оно напоминает открытие месторождения, которое на сегодняшний день найдено и оконтурено. Все остальное – дело будущего.

* Полигонометрия – метод определения места пунктов с помощью проложения хода, в котором измеряют расстояния и углы поворота.

** Античные дальномеры – устройства для определения дальности с помощью геометрических пропорций и геометрических соотношений. Обычно применялись для измерения недоступных расстояний.

*** Периплы – древние карты, составленные по словесным описаниям и глазомерной съемке без участия инструментов.

 

Ф. Аггеев – дипломант Всероссийского конкурса молодых ученых.