Читать книгу Полярный альманах № 2 - Юрий Бурлаков - Страница 3

Архипелаг Новая Земля, расположенный в труднодоступной части российской Арктики, занимает выдающееся место в истории навигации и истории картографии. Тысячекилометровым барьером встает он на пути мореплавателя, идущего на восток вдоль северного побережья Евразии. Именно так познакомились с Новой Землей в середине XVI в. английские, а затем нидерландские моряки в поисках Северо-Восточного прохода – морского пути в Индию и Китай. Вплоть до сегодняшнего дня история открытия, исследования и картографирования Новой Земли поражает и восхищает энтузиастов, будоражит ум и воображение исследователей, вдохновляет поэтов, художников и кинорежиссёров.[6] Автор не является исключением. В настоящем сообщении он обращается к малоизвестной российскому читателю теме: спорам вокруг состоятельности данных астрономических наблюдений, сообщённых Херритом де Вейром,[7] и о его научной реабилитации, потребовавшей более четырёхсот лет.

Когда в ноябре 1597 года выжившие участники третьей арктической экспедиции Виллема Баренца вернулись после полуторагодичного отсутствия в Амстердам, они были встречены соотечественниками как герои. Хроника их плавания и зимовки на Новой Земле, ставшая известной благодаря дневникам Херрита де Вейра,[8] и по сей день остаётся одной из самых романтических страниц истории Нидерландов. Однако судьба этих дневников была отнюдь не безоблачной. Историк Люк Коойманс, написавший Введение к их недавнему роскошному переизданию на русском языке, замечает вскользь:

«Впрочем, кое-кто относился к рассказу де Вейра скептически, так как не существовало никаких доказательств его правдивости. Такие доказательства были найдены лишь в XIX веке»

(де Вейр, 2011, с. 13–18).

1. Deliniatio Cartae Trium Navigationum per Batavos: Карта Арктики, составленная Виллемом Баренцем и опубликованная посмертно в голландском издании де Вейра, 1598. Гравюра по меди Яна и Батисты ван Дойтекум. (Воспроизводится с любезного разрешения Барри Рудермана.)

На взгляд автора, тема эта захватывающе интересна и заслуживает самого внимательного рассмотрения, тем более, что сомнения в истинности некоторых сообщений де Вейра продолжали звучать на протяжение всего XX столетия, а окончательные доказательства его правоты были получены уже в XXI веке.

Арктические дневники представляли собой по сути экспедиционный отчёт, публикацией которого Херит де Вейр озаботился в связи со смертью самого Виллема Баренца. Рассказать же было о чём: в ходе трёх арктических плаваний с 1594 по 1597 год Баренцу удалось открыть для просвещённой Европы остров Шпицберген, подробно исследовать и нанести на карту западный берег Новой Земли и опровергнуть предположение о том, что Новая Земля является частью мифического полярного континента (см. рис. 1. рис. 2 в главе "Цветные иллюстрации и фотографии"). Кроме того, в дневниках содержался никем прежде не пережитый опыт первой высокоширотной зимовки. Хотя с коммерческой точки зрения книга де Вейра была безоговорочно успешной, у искушённой публики достоверность содержавшихся в ней сведений и правдивость автора вызвали устойчивые сомнения, что бросало тень и на результаты экспедиции в целом.

Подозрения и критика, стоившие Херриту де Вейру репутации, были связаны с серией астрономических наблюдений, сделанных участниками зимовки и записанных де Вейром в период с 24 по 27 января 1597 года. Согласно опубликованным дневникам, в полдень 24 января (подчеркнём, что речь идёт о событиях, произошедших более четырёхсот лет назад) Херрит де Вейр и шкипер Якоб Хеймскерк наблюдали над горизонтом край Солнца, которого они не видели с 4 ноября. В это время полярная ночь ещё продолжалась, и появление солнца на широте 76°, где зимовали голландцы, можно было ожидать лишь 8 февраля. Баренц, «мудрый и опытный штурман», не поверил известию шкипера и его помощника. Чтобы исключить ошибку в подсчёте дней, зимовщики запланировали наблюдение соединения Луны и Юпитера, которое, согласно имевшимся у них эфемеридам, составленным Иосифом Скала[9] и рассчитанным для истинного солнечного времени Венеции, должно было произойти в 1 час следующего утра. Им действительно удалось наблюдать соединение планет, причём де Вейр приводит азимутальное направление – NtO[10] – и время наблюдения – около 6 часов. Исходя из пятичасовой разницы со временем, указаным в эфемеридах, они впервые смогли установить долготу места зимовки: на 75° восточнее Венеции.[11] Спустя два дня, 27 января, уже все участники зимовки смогли наблюдать солнечный диск «во всей его полноте», стоящий «на некоторой высоте над горизонтом».[12]

В начале XVII в. в Нидерландах было достаточно специалистов в математике и навигации, для которых сведения, сообщённые де Вейром, находились в явном и непримиримом противоречии с «природой и здравым смыслом», а рациональное их объяснение могло опираться на одно из предположений: неправильное обращение с часами и ошибка в подсчёте времени, потеря счёта дням во время полярной ночи, использование юлианского календаря вместо григорианского, либо намеренная фальсификация наблюдений де Вейром с целью подогреть интерес к своей книге. Вскоре после возвращения в Амстердам, Хеймскерка и де Вейра в числе своих бывших учеников пригласил для подробного расспроса Робберт Роббертс, известный мастер искусства навигации. Беседы продолжались несколько дней, и хотя зимовщики стояли на своём, переубедить Роббертса они не смогли. Свои выводы мастер изложил в письме[13] известному картографу Виллему Блау, основателю знаменитого издательского дома:

«По моему мнению, будучи заняты защитой себя от медведей летом и расстановкой капканов на песцов зимой, они были не в состоянии найти время ни для наблюдения небесных светил, ни для надлежащего ухода за своими механическими и песочными часами… Я уверен, что они упустили некоторые обращения Солнца в течение долгого светлого лета и слишком крепко спали во время долгой зимней ночи, потеряв таким образом счёт дням, и не могли должным образом вести свой судовой журнал.»

(van der Werf, et al. 2003, p. 387, 388)

Роббертс также отверг сообщение о наблюдении Луны и Юпитера, решив, что де Вейр выдумал его задним числом для придания правдоподобности своему рассказу.

В 1662 году Иоан Блау, сын и преемник Виллема Блау, опубликовал письмо Роббертса отцу в своём Большом Атласе, сопроводив им карту Новой Земли (рис. 3). Учитывая популярность Большого Атласа и то влияние, которое он имел на просвещённых современников (как, впрочем, и потомков), такую публикацию вполне можно приравнять к посмертному наложению гражданской казни.

3. Иоан Блау. Nova Zemla. 1650. Карта Новой Земли по Баренцу из атласа Блау. Показаны «дом спасения» и зажатый льдами корабль голландцев. Гравюра на меди. (Из коллекции автора.)

На протяжении последующих полутора веков не только результаты наблюдений, сообщённые де Вейром, но и личностные качества голландских зимовщиков служили объектом критики и нападок.[14] Затем постепенно ситуация начала меняться.

Одним из первых де Вейра поддержал в 1826 году Фёдор Петрович Литке, тогда – 29-летний капитан-лейтенант, начальник незадолго до того завершённой четырёхгодичной российской новоземельской экспедиции.[15] Будущий адмирал и президент Академии наук, отдавая дань уважения голландцам и восхищаясь выказанной ими «свойственной мореходцам твёрдостью духа», писал:

«Девер вел журнал свой с возможной точностью и подробностью… Подозревать добросовестного Девера в умышленной неправде, по моему мнению…было бы в высочайшей степени несправедливо».

(Литке, 1948, с. 56)

Литке принял сообщение о соединении планет за «положительное доказательство» точности подсчёта дней, не подвергнув его подробному разбору, и ограничился указанием на вероятную причину раннего появления солнца:

«Из писателей новейших времен большая часть приписывает это явление действию рефракции, и, кажется, последняя достаточна к объяснению его и делает ненужными всякие другие предположения. Нам мало ещё известны пределы, в которых заключается соединенное действие астрономической и земной рефракции в обремененной парами атмосфере полярных стран; пределы эти, может быть, гораздо обширнее, нежели мы думаем».

(Литке, 1948, с. 56–57)

В 1851 г. молодой немецкий учёный Эдуард Фогель получил должность астронома в частной обсерватории Джорджа Бишопа в Лондоне. Заинтересовавшись астрономическими наблюдениями экспедиции Баренца, он заново рассчитал время соединения Юпитера и Луны, произошедшего 25 января 1597 г. Затем, опираясь на указанное де Вейром направление, NtO, и приняв его за магнитный азимут, Фогель вычислил время наблюдения и предположительную долготу места зимовки. Время соединения, указанное де Вейром отличалось от расчётного более, чем на час, но важнее всего было то, что в момент соединения с Луной Юпитер, согласно расчётам Фогеля, должен был находиться ниже линии горизонта, что делало его наблюдение зимовщиками невозможным![16]

Казалось бы, этот вывод окончательно подтверждал заключение Роббертса, однако географ Чарльз Бик, редактор готовившегося в то время в Лондоне к публикации аннотированного издания арктических дневников, рассудил иначе. Полагая, что азимут соединения был указан де Вейром правильно, Бик вместе с тем заметил, что необходимыми для астрономических расчётов знаниями и навыками де Вейр не обладал. Но даже если бы он и смог рассчитать расположение планет (или воспользовался для этой цели, по словам Роббертса, «какими-либо толковыми эфемеридами»), то, обнаружив, что соединение Луны с Юпитером произошло после захода последнего, навряд ли стал бы доказывать одно противоестественное явление с помощью другого, столь же противоестественного. Предположение об ошибке в десять и более дней Бик отверг, сопоставив наблюдения за 24–27 января с другими сообщёнными де Вейром наблюдениями – за 12 января и 19 февраля, – которые были вполне правдоподобны. Расхождение же в час или более, по его мнению, объяснялось естественной погрешностью в определении времени на Новой Земле и лишь свидетельствовало в пользу достоверности сообщения. Не пытаясь как бы то ни было объяснить явления, описанные де Вейром, Чарльз Бик нашёл достаточно оснований, чтобы выступить в его защиту:

«Нам не остаётся ничего иного, как признать факты, изложенные де Вейром, в значительной мере за правдивые и принять, что в силу специфического состояния атмосферы на протяжении четырнадцати дней имела место аномально высокая рефракция, достигавшая 4°…»

(Beke, 1853, p. clv)

Отмести наиболее радикальные обвинения в адрес Баренца и его спутников удалось благодаря находке норвежского капитана Эллина Карлсена. В 1871 г., занимаясь промыслом морского зверя в окрестностях Новой Земли, он отыскал место зимовки и вывез ряд реликвий в Норвегию. В конечном итоге они были приобретены правительством Нидерландов (де Вейр, 2011, с. 219). Кроме того, капитан Карлсен смог впервые измерить с приемлемой точностью долготу «дома спасения».

В декабре 1875 г. в Париже на заседании Французской Академии был представлен доклад флотского офицера лейтенанта Бэля.[17] Автор краткого, уместившегося на трёх страницах сообщения отмечал, что азимутальное направление было указано де Вейром по отношению к истинному, а не магнитному меридиану,[18] и что его наблюдение, таким образом, содержит заметную ошибку не только по времени, но и по азимуту. Полагая, что обычной атмосферной рефракции недостаточно для объяснения наблюдений, Бэль предложил смелую гипотезу:

«Не связана ли [аномальная рефракция] с явлением полного отражения, аналогичного с теоретической точки зрения тому, что имеет место при образовании радуги, когда вся Земля играет роль одной большой капли воды? Зона полного отражения грубо определяется огибающей преломленных лучей, которая отделяет постоянно нагреваемую внешнюю часть атмосферы от её нижней части, которая нагревается только летом».

(Baills, 1875, p. 1090)

Хотя воспринята эта гипотеза была далеко не единодушно,[19] именно она легла в основу полного и состоятельного объяснения наблюдений де Вейра и их количественного анализа, сделанного в XX веке.

В 1924 г. В. Корнелис, обобщив наблюдения аномально высокой рефракции, произведённые как в Арктике, так и в Антарктике, ввёл понятие эффекта Новой Земли (Cornelis, 1924). Последующие исследования[20] позволили объяснить этот вид миража многократным отражением световых лучей на границе инверсионного слоя атмосферы – где температура и плотность воздуха изменяются скачкообразно. Наблюдение явления (рис. 4 в главе "Цветные иллюстрации и фотографии") становится возможным в условиях необычайно высокой протяженности, равномерности и стабильности инверсионного слоя и лишь при определённом положении по отношению к нему Солнца или иного небесного тела. Необходимые атмосферные условия могут возникать и сохраняться, например, над замёрзшей поверхностью океана. При этом поведение луча света аналогично тому, что имеет место в волоконно-оптическом световоде (рис. 5).

5. Схема эффекта Новой Земли по Вальдемару Лэну (Lehn, 2011).

Эффект Новой Земли и связанная с ним аномально высокая рефракция позволили дать убедительное численное обоснование преждевременному появлению Солнца над горизонтом в конце полярной ночи.

Сложнее дело обстояло с соединением планет, поскольку в этом случае предметом искажения был не угол возвышения над горизонтом, а время наблюдения события. Сомнения звучали вплоть до 1998 года (van der Werf, 1998). В конце концов группе исследователей из Канады и Нидерландов удалось показать, используя современные аналитические методы и программы небесной механики, что все три наблюдения, описанные де Вейром в период между 24 и 27 января 1597 года, можно объяснить, допустив, что в течение этих дней сохранялся один и тот же реалистичный тип температурной инверсии (van der Werf et al., 2003). Юпитер в период соединения с Луной геометрически находился ниже линии горизонта, и эффект Новой Земли вносил такое искажение в видимое взаиморасположение планет, что момент соединения, с точки зрения наблюдателя, мог наступить более чем на час позднее (рис. 6). Если в наблюдения, описанные де Вейром, ввести поправку на эту задержку, то и указанное им азимутальное направление, и результат вычисления долготы окажутся в пределах инструментальной погрешности.[21]

6. Возникновение задержки и азимутального смещения при наблюдении соединения Юпитера и Луны, 25 января 1597 г. (van der Werf et al., 2003). Момент эклиптического соединения фиксируется наблюдателем при прохождении Юпитера через линию рогов лунного полумесяца. Эффект Новой Земли увеличивает угол возвышения Юпитера, поднимая его над горизонтом, но практически не сказывается на видимом положении Луны

Так в начале XXI в. был подведён окончательный итог четырехсотлетним спорам о достоверности книги Херрита де Вейра и его собственной научной честности:

«Истинность наблюдений, оспаривавшихся на протяжении четырёх веков, теперь представляется несомненной… Мы приходим к заключению, что описание, данное де Вейром этим „необычайным и удивительным“ событиям, на самом деле является совершенно „правдивым и точным“».

(van der Werf et al., 2003, p. 379, 386)

Библиография[22]

Гамель, И. Х. 1869. Англичане в России в XVI и XVII столетиях. В двух частях. Санкт-Петербург. GID= 1p9UAAAAYAAJ.

Де Вейр, Х. 2011. Арктические плавания Виллема Баренца 1594–1597 гг. М.: Издательский дом «Рубежи XXI».

Де-Фер, Херрит. 1936. Плавания Баренца: Диариум наутикум 1594–1597. Под редакцией проф. В. Ю. Визе. Л.: Издательство Главсевморпути.

Литке, Ф. П. 1948. Четырёхкратное путешествие в Северный Ледовитый океан на военном бриге «Новая Земля» в 1821–1824 годах. М.: Географгиз.

Baills. 1875. Sur les phénomènes astronomiques observés en 1597 par les Hollandais à la Nouvelle-Zemble. // Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. Tome 81 (Juillet – Décembre 1875). Paris: Gauthier-Villars. 1088–1091. GID= ylYkAQAAIAAJ.

Beke, Charles J. 1853. Introduction to the first edition. // Gerrit de Veer. The three voyages of William Barents to the Arctic regions, (1594, 1595, and 1596). Second edition. London: Hakluyt Society, 1876. lxii – clxxiv.

Cornelis, W. 1924. Het Nova-Zembla-verschijnsel. De Zee Vol. 46 (1924), 194–201.

De Veer, Gerrit. 1876. The three voyages of William Barents to the Arctic regions (1594, 1595 and 1596). 2nd edition. London: Hakluyt Society. GID=y4HpAAAAMAAJ. http://www.humboldtcanada.com/presentations_air/lehn.pdf

L’Honoré Naber, S. P. 1917. Reizen van Willem Barents, Jacob van Heemskerck, Jan Cornelisz Rijp en anderen naar het Noorden (1594–1597). Linschoten Vereeniging. XIV, XV. The Hague: Martinus Nijhoff.

Le Gentil, Guillaume. 1781. Voyage dans les mers de l’Inde fait par ordre du Roi. Tome Second. Paris. GID= hI5FAAAAcAAJ.

Lehn, W. H. 1979. The Novaya Zemlya effect: An Arctic mirage. Journal of Optical Society of America. Vol. 69, № 5 (May 1979), 776–781.

Lehn, W. H. 2011. The Novaya Zemlya effect. The Humboldt Symposium AIR 2011. Vancouver, BC (May 12–13, 2011). Review Maritime et Coloniale. 1879. Tome 61. Paris: Berger-Levrault. GID=13ktAQAAMAAJ.

Van der Werf, Siebren Y. 1998. Astronomical observations during Willem Barents’s third voyage to the North (1596–97). Arctic. Vol. 51, No. 2 (June 1998), 142–154.

Van der Werf, Siebren Y., Können, Günter P., Lehn, Waldemar H., et al. 2003. Gerrit de Veer’s true and perfect description of the Novaya Zemlya effect, 24–27 January 1597. Applied Optics, Vol.42, No.3 (2003), 379–389.