Книги
Светлые века. Путешествие в мир средневековой науки
Осенью 1095 года граф Нортумберленд занял последний рубеж обороны. Отпрыск владетельной нормандской семьи, Роберт де Мобрей получил графство благодаря своему дяде, епископу Кутанса, советнику Вильгельма Завоевателя. Согласно одному нормандскому летописцу, то был «человек огромного роста», «сильный, темноволосый и косматый, бесстрашный и коварный, с пугающими и грубыми манерами; он чаще молчал, чем говорил, а когда говорил, то почти никогда не улыбался»[314]. После смерти Завоевателя в 1087 году Роберт неоднократно восставал против нового короля, Вильгельма Рыжего. Мобрей разорвал отношения со своим бывшим союзником, епископом Дарема, и принялся сеять хаос: он нападал на мирных торговцев и плел заговоры, замышляя убийство короля. Вильгельм Рыжий вызвал графа в королевский суд, но Роберт отказался явиться. Вильгельм собрал армию и вторгся в Нортумберленд, заставив графа укрыться в Бамбурге, самом дальнем из его укреплений. Темной ночью Роберту удалось бежать из осажденной крепости. Он вышел в море на единственном корабле, в сопровождении всего 30 человек, надеясь застать врасплох гарнизон в Ньюкасле. Однако там его уже ждали, и графу пришлось бежать в последнюю из оставшихся у него крепостей, расположенную в десяти милях вниз по реке, на голой скале, нависающей над устьем Тайна. Здесь он еще шесть дней оказывал яростное сопротивление. В конце концов, когда все его люди были пленены или убиты, а сам он был ранен в ногу, графа схватили в церкви на высоком утесе[315].
Этот открытый всем ветрам утес, обращенный к Северному морю, был свидетелем множества конфликтов. Адрианов вал, самый северный предел Римской империи, заканчивается всего в нескольких милях отсюда, у форта Сегедунум. Средневековые правители понимали всю стратегическую важность мыса у юго-восточной оконечности Нортумберленда: мыса, соединенного с большой землей лишь узким перешейком из валунов и с трех сторон окруженного утесами и крутыми обрывами. В 1290 году король Эдуард I сделал Тайнмут своей опорной крепостью в Шотландских войнах, а его преемники продолжали ее укреплять. Во времена Джона Вествика оборонительное значение цитадели достигло максимума. Ричард II называл Тайнмут «твердыней и убежищем для всей страны в военное время». В 1390 году он выделил 500 фунтов на модернизацию укреплений Тайнмута, заставив раскошелиться сборщиков таможенных пошлин в богатых портовых городах Ньюкасле и Гулле, процветавших благодаря торговле шерстью[316]. Деньги пошли на строительство укрепленных сторожевых ворот на узком перешейке. Это сооружение, гораздо более милитаристское по стилю, чем то, что построили в Сент-Олбансе четвертью века раньше, сделало крепость неприступной (рис. 5.1). В XVI веке, когда Генрих VIII столкнулся с угрозой французского вторжения в поддержку непокорной Шотландии, на мысу установили пушки. В XIX веке возросло значение Тайнмутских верфей, и береговые укрепления в очередной раз модернизировали, обеспечив средствами противовоздушной обороны. Детский писатель Роберт Вестолл вспоминает, как в годы Второй мировой войны рос в тени «великого утеса Пен-бол-крэг», рядом «с крепостью, где, как в былые времена, стояла на страже армия, с развалинами приората, серой бетонной коробкой нового поста береговой обороны, с высокой радиомачтой и, наконец, с огромными пушками, охраняющими гавань»[317].
Рис. 5.1. План сохранившихся строений Тайнмутского приората. Утесы с севера и с востока, крутой обрыв с юга: попасть туда можно было только через укрепленные западные ворота. Пространство между церковью и «гостевым домом» (а точнее, жилищем приора) было занято другими строениями, в том числе зданием капитула, трапезной и дормиторием. Сельскохозяйственные постройки располагались в северной части мыса
Тайнмут был крепостью очень долго, но еще дольше его почитали как святое место. В VIII веке историк (а также астроном и математик, искусный в счете на пальцах) Беда Достопочтенный описал чудо, совершенное за пару поколений до него святым Кутбертом у подножия утеса. Монахи, обживавшие новую обитель в Саут-Шилдсе, на противоположном берегу Тайна, сплавляли по реке бревна, заготавливая древесину для строительных нужд. Отлив смыл их в открытое море, сильный западный ветер не давал приблизиться к берегу, и казалось, для них все было кончено. Монахи, отданные на волю волн, спаслись лишь молитвами юного святого. К изумлению толпы нечестивцев, глумившихся над несчастными с вершины утеса, ветер чудесным образом стих, и плоты благополучно пристали к берегу недалеко от монастыря[318].
В рассказе Беды прослеживаются два ключевых в истории Тайнмута мотива. Первый – это значение региона как центра раннего английского христианства. Монастырь самого Беды, Джарроу, находился всего в паре миль оттуда, и первый женский монастырь, основанный аббатисой Хильдой, тоже располагался неподалеку. Беда вспоминает, как в VII веке, в эпоху обращения страны в христианство, благочестивый местный король Освин был предан в руки врага и убит[319]. Только 400 лет спустя его тело было обнаружено под полом церкви в Тайнмуте, и приорат стал местом поклонения святому. Бесчисленные отшельники искали прибежища в скалах, которыми усеяна 50-мильная береговая линия, протянувшаяся в направлении святого острова Линдисфарн.
Непростые отношения монашеских общин с морем – это вторая тема, которая красной нитью проходит и через другие средневековые хроники. Море было не только источником пропитания и средством сообщения, оно служило постоянным напоминанием о могуществе и – время от времени – о милосердии Бога. По Северному морю путешествовали миссионеры, рыбаки и торговцы, но там же рыскали пираты и грабители. В 875 году армия викингов заняла Тайнмут, сожгла маленькую церковь вместе с прятавшимися там монахами и превратила мыс в плацдарм для завоевания всей Нортумбрии. Монашеству не удавалось пустить прочные корни на утесе вплоть до 1070-х годов, когда были обнаружены мощи святого Освина. Мятежный граф Роберт де Мобрей отнял приорат у своего соперника, епископа Дарема, выгнал из обители даремскую братию и поселил там монахов Сент-Олбанса, передав приорат влиятельному южному аббатству. Преисполненный благодарности сент-олбанский хронист писал, что и сам Роберт после долгого заточения закончил свои дни истовым богомольцем в аббатстве[320].
Этот-то аванпост и ожидал Джона Вествика в конце долгого пути из Сент-Олбанского аббатства в Тайнмутский приорат. Чтобы пройти расстояние в 250 миль, ненадолго остановившись на отдых в Белвуаре, расположенном на полпути дочернем монастыре Сент-Олбанс, ему должно было потребоваться около двух недель[321]. Хотя монахи довольно часто совершали такие путешествия, это было опасное предприятие. По мере продвижения на север пейзаж менялся: местность отличалась от пологих холмов Хертфордшира сильнее, чем Джон мог себе представить. Закон в этих краях был бессилен: в приграничных районах рыскали лихие люди, рыцари-разбойники. На Тайнмутском утесе размещался военный гарнизон; там время от времени держали шотландских военнопленных. О приорах Тайнмута было известно, что они беспрестанно пытаются добиться независимости от Сент-Олбанса и так же беспрестанно жалуются на осыпающиеся стены приората. В те времена, надо признать, эти жалобы были необоснованны: английские короли считали приорат достаточно комфортабельным и в 1300-х годах надолго там останавливались. К тому же приор, управлявший Тайнмутом во времена Ричарда Уоллингфордского, пристроил к и без того впечатляющей церкви новый придел Пречистой Девы Марии. За считаные месяцы до прибытия Вествика приор Тайнмута писал королю Ричарду II:
«Море заливает и подмывает стены, обрушивая большие участки, а доходов упомянутого приората совершенно недостаточно для ремонта… потому что бóльшая часть отданных в ренту земель расположена близ шотландской границы и разорена врагом. Посему вышеназванный приорат и монастырь умоляют господина нашего короля и его совет оказать им посильную денежную помощь»[322].
Вествик едва ли надеялся продолжить в Тайнмуте свои научные занятия. Но его ждал приятный сюрприз: несмотря на все приграничные неурядицы, времени для занятий наукой в северном приорате оставалось достаточно.
Джон понимал, что с каждым его шагом в сторону Северного полюса данные одной из астрономических таблиц, которые он так аккуратно переписывал, постепенно утрачивают точность. Речь шла о таблице, в которой сведены данные о времени восхода градусов эклиптики над горизонтом. Движение небесного экватора в некотором смысле можно сравнить с течением времени. Небесный экватор (или, если вам так удобнее, Земля) вращается с постоянной скоростью: каждые 15 градусов экватора поднимаются над горизонтом за один час. Но эклиптика расположена под углом к экватору, поэтому дуга эклиптики и такого же размера дуга экватора поднимаются над горизонтом за разное время. Экватор не меняет своего положения относительно восточного горизонта, а линия эклиптики сдвигается (рис. 5.2). Пятнадцать градусов – 1/24 небесного экватора – встают за час; но тем же 15 градусам эклиптики требуется на это то больше, то меньше часа. Напомню, что именно эклиптика несет на себе Солнце и знаки зодиака, к ней же привязано и движение планет. Поэтому таблица восхождений выполняет примерно ту же задачу, что и капля воска, которой мы помечали актуальное положение Солнца на астролябии. За время между восходом и заходом на небо успевают взойти шесть знаков зодиака – или половина эклиптики. Если вы знаете, в каком знаке располагается Солнце, и знаете, с какой скоростью восходит дуга эклиптики, вы сумеете вычислить длину светового дня.
Рис. 5.2. Горизонт в Тайнмуте. По мере вращения небосвода за одно и то же время над горизонтом поднимаются неравные друг другу дуги эклиптики и экватора. На рисунке видно, что на восход 30° экватора потребовалось два часа; за те же два часа над горизонтом поднялись более 60° эклиптики (два знака)
Время появления на небе знаков зодиака – крайне важная для средневековых астрономов информация. В частности, как мы скоро узнаем, эти данные активно использовались в астрологических расчетах. Но мысли Джона Вествика занимала проблема более личная и неотложная. Он должен был решить ее – ради Ричарда Уоллингфордского.
В слове «альбион» (всё-в-одном) Уоллингфорд со всей ответственностью отнесся к к его первой части «всё»,
Тем не менее Ричард все же дополнил таблицами четвертую и заключительную часть своего трактата об альбионе. К этим таблицам нужно было обращаться только один раз – при изготовлении инструмента. Ричард, в конце концов, вырос у открытого огня в кузнице Уоллингфордов: он прекрасно знал, что мастера допускают ошибки – особенно если изготовленные ими медные пластины получаются не идеально ровными. Таблицы в конце трактата должны были помочь мастеру разметить 70 круговых шкал альбиона, а пользователю – удостовериться, что все деления нанесены с безупречной точностью[323].
Альбион был снабжен шкалой, которая позволяла следить за появлением на небе знаков зодиака по мере подъема эклиптики над горизонтом. Если астрономы уезжали на юг или на север, линия горизонта, естественно, менялась. Полюс поднимался и опускался, день удлинялся и укорачивался – изменялось и время появления на небе знаков зодиака. Чтобы использовать на новой широте астролябию, нужно было установить подходящий для нового горизонта тимпан. Но у альбиона такой функции не было. Ричард советовал размечать инструмент «для использования в городе или на широте, где мы намереваемся остаться на длительное время и произвести множество наблюдений»[324]. Он объяснял, как неравномерные деления шкалы можно рассчитать при помощи таблицы восхождений для конкретной широты. Сам он использовал таблицу с данными, вычисленными для широты Оксфорда: 51° 50´ (50 минут – это 50/60 градуса: точно так же как минута – это 1/60 часа). Ричард определенно не догадывался, как далеко ему придется уезжать по делам аббатства: на юг в Авиньон за благословением папы и на север с инспекцией дочерних обителей Сент-Олбанса. Как бы то ни было, в Сент-Олбансе, который находится почти на одной широте с Оксфордом, его таблицы работали прекрасно.
Тайнмут, однако, расположен на три градуса севернее, на 55-й параллели. Если Джон Вествик действительно хотел передать северному приорату наследие Ричарда Уоллингфордского, ему нужны были другие таблицы. И в этот раз он не мог их просто переписать. Таблицу для 55-й параллели, где астрономы были так же редки, как миролюбивые пираты в Северном море, невозможно было отыскать ни в одном из старых справочников. Джону не оставалось ничего другого, как составить новую, отражающую движение знаков зодиака вдоль эклиптики.
К счастью для Джона, непосредственно в описании таблицы Ричард оставил ему подсказку – пусть и довольно ненадежную, – с чего следует начинать. «Эта таблица, – писал Ричард, – была вычислена и составлена согласно инструкциям второй книги "Альмагеста"»[325].
«Альмагест» – это не настоящее название. Оригинальный заголовок на греческом был прост и непримечателен: «Математическое сочинение». Однако труд настолько впечатлил средневековых арабских ученых, что они назвали его «величайшим»:
Во второй книге «Альмагеста» Птолемей приводит таблицы восходов для ряда широт: от экватора до широты великой русской реки Дона[326]. На одном конце этого диапазона, на экваторе, самый длинный световой день (собственно, каждый день) равен 12 часам, на другом он длится 17 часов. Но даже 17 часов, что соответствует широте 54° 1´, для Тайнмута недостаточно. Поэтому Джону нужно было понять, как александрийский астроном осуществлял свои вычисления, и попытаться их воспроизвести.
Птолемей понимал, что его читателям задача может показаться сложной. Он излагал свои математические выкладки поэтапно, развивая идеи геометрии сферических треугольников, сформулированные его предшественниками. Вы, скорее всего, имеете представление о школьной тригонометрии. Но если вы посещали школу не в 1950-е годы, когда сферическая тригонометрия еще входила в программу, то все треугольники, которые вы аккуратно чертили с помощью карандаша и линейки, были плоскими. Геометрия Птолемея тоже строится на идее плоского треугольника, но углы и длины, которые действительно имели для него значение, располагались на кривой поверхности небесной сферы. Здесь сумма углов треугольника уже не равна 180°, и это только начало.