Грінвічська обсерваторія
У червні 1675 року Карлом II був виданий указ про створення Грінвічської обсерваторії, в якому говорилося: «Для знаходження довготи місця і вдосконалення навігації і астрономії ми наказуємо побудувати невелику обсерваторію в нашому парку в Грінвічі на більш високому місці з приміщенням для астронома і його помічника» . За цим указом архітектором Вреном була створена обсерваторія, яка стала знаменита тим, що початковий меридіан, від якого на схід і захід ведеться рахунок довгот, проходить через неї.
До цього часу в різних країнах і в різний час різні меридіани приймалися за нульовий. Так Гіппарх, який вперше застосував поняття широти і довготи, початковий меридіан проводив через острів Родос; Птоломей – через острів Щасливий, а Меркатор – через Корво з групи Канарських островів.
Хоча за рішенням конгресу математиків у Парижі в 1634 році початковий меридіан було покладено вважати за той, що проходить через західний мис острова Ферро (найзахідніший з Канарських островів), ряд країн, в тому числі Англія, Франція, Росія, це рішення не визнали. Так в Англії початковий меридіан вважали за той, що проходить через Грінвіч, у Франції – через Париж, в Росії – через Пулковську обсерваторію і в США – через Вашингтон. І лише в 1884 році на міжнародному конгресі у Вашингтоні майже одностайно було прийнято вважати Грінвічський меридіан початковим.
Що ж змусило Карла II, чоловіка взагалі скупого, видати указ про будівництво обсерваторії? Це – проблема визначення довготи місця на суші і особливо човнів в морі.
Якщо питання визначення широти порівняно просто вирішувалося виміром так званих «меридіональних» висот Сонця або Полярної зірки (ці рішення були відомі ще до початку нашої ери), то визначення довготи місця в море майже до останнього часу залишалося нерозв’язним завданням. В епоху великих географічних відкриттів це набуло державну важливість.
У 1598 році премію за визначення довготи з точністю до 0,5° оголошує Іспанія, в 1634 році – Франція за вказівкою кардинала Рішельє, в тому ж році – Голландія і в 1714 році за пропозицією Ньютона – Англія. Оголошенню про цю винагороду передувала морська катастрофа в 1707 році, в якій англійська військова ескадра втратила понад 2000 осіб.
Після катастрофи офіцери військово-морського і торгового флотів звернулися з петицією до англійського парламенту, і було вирішено організувати Бюро довгот, яке оголосило, що плавання протягом 6 тижнів стане перевіркою запропонованого способу.
Пропонувалося декілька методів: по затемненню супутників Юпітера – пропозиція Галлея, по відміні компаса – Бонда і ряд інших. Першим методом, який дав практичний результат, явився метод місячних відстаней, запропонований Регіомонтаном в 1472 році. Суть його полягала в тому, що, якщо відома кутова відстань Місяця від певної зірки або Сонця на певний момент часу початкового меридіана і складені відповідні таблиці, то вимірявши кутову відстань, знаходять час початкового меридіана і грінвічський годинний кут світила. Вимірявши додатково висоту світила, знаходять місцевий годинний кут. Різниця ж часових кутів дорівнює довготі. Для застосування цього прийому були потрібні таблиці з точними координатами Місяця, Сонця і зірок, так як помилка в 1° в кутовій відстані давала помилку в 27° по довготі. Для визначення точних координат світил і будувалися обсерваторії.
Перша обсерваторія в Європі була побудована в Португалії в Сагрессі в 1420 році за ініціативою португальського принца Генріха прозваного мореплавцем. У 1667 році почалося спорудження обсерваторії в Парижі, яка з 1679 року стала видавати перший, до сих пір діючий, морський щорічник.
Першим Грінвічським астрономом був Флемстид. Він отримав титул «королівського астронома», який і нині носять всі директора Грінвічської обсерваторії. На будівництво обсерваторії королем було відпущено тільки 500 фунтів стерлінгів: грошей на покупку інструментів не вистачало, і Флемстид позичив у друга 7-футовий секстан і побудував на свої кошти стінний квадрант для спостережень в меридіані. Після смерті Флемстида, його спостереження були опубліковані в 1725 році під назвою «Британська історія неба». Вони містили положення більше 3000 зірок. За точністю і числом зірок цей каталог перевершив всі колишні.
Наступником Флемстида став Галлей. Прибувши в обсерваторію, він виявив, що всі інструменти вивезені спадкоємцями Флемстида. Тільки після цього обсерваторія була оснащена новими інструментами, купленими за рахунок держави, частина з яких збереглася і до сих пір. Сам Галлей став відомий відкриттям комети, названої його ім’ям.
Після смерті Галлея в 1742 році директором був призначений Брадлей. Його не задовольняли наявні інструменти і він замовив більші і точні: пасажний інструмент з 8-футовим телескопом (для визначення прямих сходжень) і стінний квадрант радіусом у 8 футів (для визначення відмін). Ці інструменти збереглися. Спостереження Брадлея після його смерті були опубліковані Бесселем під назвою «Основи астрономії за спостереженнями незрівнянного Джеймса Брадлея» і, завдяки великій точності, стали основою астрономії початку XIX століття.
Закінчуючи, зауважимо, що визначення довготи місця човна в морі було вирішено практично одночасно із застосуванням методу місячних відстаней і створенням хронометра.
На основі теорії руху Місяця, розробленої Ейлером, використовуючи практичні спостереження, німецьким професором Майєром були складені таблиці руху Місяця, які послужили для розрахунку кутових відстаней між Місяцем і певними світилами. Таблиця кутових відстаней була опублікована в першому виданні англійського морського щорічника в 1767 році.
Творцем ж хронометра, що зберігає час першого Меридіана, був англієць Джон Гаррісон. Застосувавши в хронометрі гратчастий балансир, виготовлений з металів з різним коефіцієнтами розширення, він домігся того, що хід хронометра майже перестав залежати від температури. Ці хронометри (всього їм було створено 5) були випробувані під час плавання в океанах. Перші з них були дуже дорогі, тому в XIX столітті вони були далеко не на кожному човні і визначення довготи в основному проводилося методом місячних відстаней.
З 1948 року в старій Грінвічській обсерваторії астрономічні спостереження не проводяться, так як розширене місто своїми вогнями заважає спостереженням. Нова обсерваторія побудована в Суссексі.
Автор: Г. Голубєв, А. Чебан.