Одного этого для определения широты было, однако, недостаточно, поскольку угол положения солнца относительно горизонта зависел не только от широты, но и конкретного дня календарного года. Требовалась еще и таблица наклона солнца, или угла его положения относительно небесного экватора, по состоянию на полдень каждого дня календарного года. И это был уже вопрос к математикам и астрономам, а не к кораблестроителям.
По мере того как португальские суда продвигались все дальше в южную Атлантику, этот вопрос становился все более насущным. В 1484 г. король Жуан II собрал комиссию из специалистов, занимавшихся вопросами астрономии и космографии, с целью поиска оптимального метода определения географической широты по положению солнца. Среди тех, кому была поручена данная задача, оказался и Авраам Закуто, еврей из Саламанки, автор астрономического труда «Большое сочинение» (Almanach perpetuum) (1473-78), содержащего таблицы углов положения солнца, рассчитанного на основе работ арабских астрономов периода Омейядского халифата. В распоряжении комиссии была упрощенная таблица углов положения солнца, составленная на основе трудов самого Закуто и Иоганна Мюллера (Региомонтана) из Кенигсберга Баварского на латинском языке, чтение на котором не представляло сложностей для грамотных мореплавателей. В 1485 г. Жозе Визиньо, еще один астроном еврейского происхождения, отправился в Гвинейский залив для проверки правильности содержащихся в данных таблицах сведений. Эта задача оставалась государственной тайной вплоть до публикации справочника «Руководство по астролябии и квадранту» в 1509 г. Если мореплаватели научились определятьс некоторой долей точностигеографическую широту своего положения в любом полушарии, то произошло это благодаря способам ее исчисления, предложенным астрономами конца XV в. Тем не менее расчеты географической долготы в условиях открытого моря оставались невозможными вплоть до XVIII в.
Несмотря на достижения, большинство мореходов эпохи великих географических открытий навыками астрономической навигации практически не владели. В середине XVI в. португальский математик и специалист по космографии Педру Нуниш писал:
Почему мы считаемся с этими лоцманами, их скверным языком и варварскими манерами? Они не знают ничего о солнце, луне, звездах, направлениях их движения, характере перемещения или высоте; не знают, как они поднимаются в небо, как опускаются и к какой части горизонта применим угол их наклона; неизвестны широта и долгота точек земного шара; не знакомы они и с астролябией, квадрантом, поперечным жезлом или часами, как не знакомы и с тем, что есть високосный и невисокосный год, равноденствие и солнцестояние .
Вместо того чтобы полагаться на астрономию, приборы и пособия по навигации, большинство мореплавателей, включая и Христофора Колумба, доверяли более традиционному методусчислению координат. Для расчетов своего местоположения в море капитану требовалось знать три вещи: направление, в котором идет судно, согласно компасу; его скорость, определяемую путем замера времени, которое требуется кораблю, чтобы пройти мимо плавающего в воде мусора, и время, исчисляемое с помощью песочных часов. Подобные оценки были затруднены в туманную или облачную погоду или в случаях, когда корабль относило течение. При движении же против ветра проводить данные расчеты было еще сложнее, и они были подвержены ошибкам. Счисление координат было методом столь ненадежным, что большинство капитанов практиковали так называемое «широтное плавание», когда судно, идя на север или юг, достигает широты, на которой располагается конечная точка перехода, после чего поворачивает на восток либо запад и движется в заданном направлении, пока не дойдет до места назначения. Полинезийцы сочли бы данный метод достаточно примитивным, а торговые суда, идущие маршрутами, проложенными в соответствии с «широтным плаванием» по хорошо известным путям, представляли собой легкую добычу для пиратов.
До середины XV в. европейские знания о мире основывались на «Руководстве по географии» Птолемея, которое изобиловало ошибками. Так, древние греки считали, что Азия, к примеру, находилась сразу по ту сторону Атлантики, а Индийский океан представлял собой внутреннее море. Именно Птолемей ввел понятия широты и долготы, а также меридианов и параллелейвоображаемых линий, передающих широту и долготу на картах. При этом для большинства мореходов сведения Птолемея были малозначимы, поскольку совершаемые ими переходы осуществлялись на небольшие расстояния вдоль береговой линии. Их видение моря основывалось на совершенно иной географиитой, что была сформирована их собственным опытом и передавалась от учителя ученику с незапамятных времен.
В бассейне Средиземного моря для переходов из одного места в другое мореходами использовались так называемые портуланы, или морские карты. В прибрежных водах Западной Европы применялись лоции (обозначаемые французским термином routiers), или лоцманские книги, содержавшие сведения о приливах, отливах и глубине морского дна у береговой линии. К лоциям прилагались карты, с помощью которых можно было определить местоположение или расстояния. В картах этих, однако, не было параллелей и меридианов, дающих представление о той или иной широте и долготе.
Подобные книги и карты были весьма полезны для навигации в хорошо известных водах, однако изложенные в них сведения об океане изобиловали ошибками. Чтобы учесть новые данные и позволить кораблям возвращаться в нужную точку, географы, состоявшие на службе у Генриха Мореплавателя и его преемников, составляли портуланы побережья Западной Африки. При переходах в открытом море мореплавателям требовались карты с указанием локсодром (кривых на поверхности вращения, пересекающих все меридианы под постоянным углом), которыми можно было бы следовать посредством заданного движения относительно компаса. Даже после публикации в 1569 г. карты мира Герардом Меркатором (где впервые была применена цилиндрическая проекция с учетом шарообразности Земли) мореплаватели по-прежнему отдавали предпочтение обычным картам, не требовавшим каких-либо познаний в математике.
После возвращения да Гамы в 1498 г. португальская корона приступила к регулярной отправке экспедиций в Индийский океан. Как в Индийском океане, так и дальше, в водах индонезийского архипелага и Южно-Китайского моря, португальцы всегда могли заручиться услугами местных лоцманов, готовых поведать им о местном климате, морях и островах.
Тем временем навигационная школа, основанная инфантом Генрихом в Сагреше, была преобразована в государственное учреждениеПалату по делам Индии и рудников (порт. Casa da India e da Mina), ставшую министерством, которое решало вопросы военного флота, колоний и заморской торговли. При ней действовали школа картографов и школа лоцманов и штурманов; в последней преподавалась астрономическая навигация. При возвращении из экспедиций капитаны и лоцманы представляли отчеты, судовые журналы и приборы. Палата также занималась сбором сведений, получаемых от путешественников и агентов. На основе подобной информации главный картограф вносил изменения в бравшуюся за стандарт версию карты мира, на основе которой готовились карты для последующих экспедиций. В сферу деятельности палаты входило также составление лоций, или указаний по мореходству и описаний побережий, Индийского океана, Красного моря, Юго-Восточной Азии и значительной части индонезийского архипелага (но не Австралии). Среди наиболее значимых числился труд Томе Пиреша «Сумма [сведений о] Востоке», содержащий подробное описание восточных морейот Красного до Японии. Португальское правительство держало данные документы на протяжении значительной части XVI в. в строгом секрете, оберегая их от потенциальных соперников из числа государств Европы.
Испанские экспедиции
Мифы в средневековой Европе были гораздо более привычными, чем правдивые истории, а легковерные люди превышали числом скептиков. Многие верили в существование царства пресвитера Иоанна, таких мифических островов, как Антилия и Земля cвятого Брендана, или же неведомой Южной земли в Южном полушарии, достаточно большой, чтобы уравновешивать Евразию. Лишь немногие из образованных людей сомневались в этих баснях, однако среди сторонников не находилось желающих проверить правдивость рассказов. Лишь один человек был уверен, что знал более легкий путь в Индию, чем долгий и сложный маршрут, проложенный португальцами.
Мало кто может сравниться с Христофором Колумбом в количестве носящих его имя государств, провинций, округов, городов, улиц, площадей и университетов. И все этоблагодаря совершенной им крупнейшей ошибке в истории человечества. Никакая другая история не демонстрирует столь хорошо важность случаяслепой удачи, как путешествие Колумба через Атлантику.
Среди мифов, имевших хождение в его эпоху, Колумб выбрал те, которыми подкреплялись его утверждения, добавив к ним несколько историй собственного сочинения. Все они должны были доказать, как отметил он на полях своих книг, что «Индия находится недалеко от Испании», «окончание земель Испании и начало индийских земель лежат не вдали, а вблизи, и совершенно очевидно, что при хорошем ветре море можно было бы пересечь в течение несколько дней» и прочие подобные мысли.
В основе идей Колумба лежали данные из разнообразных источников. Одним из них было недавно переведенное с латыни «Руководство по географии» Птолемея, согласно которому Индийский океан являлся внутренним морем, а размеры Земли были в пять раз меньше реальных. Еще одним источником был трактат Петра дАльи «Образ мира», в котором приводились свидетельства античных и мусульманских ученых, сильно преувеличивающих размеры Азии и недооценивающих масштаб океанов; из их свидетельств следовало, что путешествие до Индии в западном направлении было более легким. В расчетах, которые произвел Колумб на полях своего экземпляра труда Петра дАльи, он пришел к выводу, что окружность Земли составляет 19 000 уставных миль, что на четверть меньше ее действительного размера.
С 1476 по 1485 г. Колумб проживал в Португалии. В этот период он услышал о письме флорентинца Паоло даль Поццо Тосканелли португальскому королю, в котором объяснялось, каким образом добраться до Китая, двигаясь на запад по маршруту протяженностью в 5000 миль с остановками на мифическом острове Антилия и на Сипанго (как Марко Поло называл Японию). Колумб списался с Тосканелли, приславшим ему копию письма португальскому королю и несколько карт. На основе сведений дАльи, Тосканелли и Марко Поло (а также того, что рисовало его собственное воображение) Колумб пришел к ошибочному выводу о том, что протяженность Азии на 30 градусов больше ее реального размера и что на расстоянии 1500 миль к востоку от нее располагается Япония; соответственно, решил он, Япония лежит на расстоянии всего 2400 морских миль от Европы, что составляет лишь % действительного расстояния. Даже адмирал Сэмюэл Элиот Морисон, биограф и поклонник Колумба, вынужден был признать, что это было «колоссальной ошибкой в расчетах [и] невероятным искажением истинного положения вещей».
В 1484-85 гг. Колумб представил свой замысел королю Жуану II, рассчитывая на его поддержку и денежную помощь. Однако монарх, проконсультировавшись со своим советом математиков, отклонил план на том основании, что он был «тщетным и основывался лишь на игре воображения или таких ненадежных фактах, как упоминаемый Марко Поло остров Сипанго». Разочаровавшись в Португалии, в 1485 г. Колумб отправился в Испанию. В январе 1486 г. королева Изабелла и король Фердинанд удостоили его аудиенции, по результатам которой был созван совет ученых, астрономов, географов и мореплавателей для изучения предложенных планов. Колумб продемонстрировал совету карту мира и пообещал обнаружить Индию на расстоянии менее 3000 миль к западу от Испании. Однако испанский совет, подобно португальскому, его аргументы отверг.
Получив отказ испанских монархов, Колумб вернулся в Лиссабон, прибыв туда как раз в момент возвращения Бартоломеу Диаша из африканской экспедиции. Хотя король Жуан II и относился с благосклонностью к Колумбу, те вести, которые привез Диаш, а именно сообщение о том, что Атлантический и Индийский океаны взаимосвязаны, означали, что португальцы более в Колумбе не нуждались. Все еще надеясь на лучшее, Колумб вернулся в Испанию. Изабелла и Фердинанд снова созвали совет специалистов для повторного рассмотрения его предложения, но второй совет подтвердил мнение первого, заявив, что «обоснованность проекта слаба» и что его реализация «представляется сомнительной или маловероятной для любого образованного человека». Иными словами, не только в ретроспективе проект Колумба был неосуществим, но и современники видели в его планах «колоссальную ошибку в расчетах».
Получив от испанских монархов еще один отказ, Колумб направился во Францию. Однако, едва он покинул испанский двор, как Фердинанд передумал, решившись все же финансировать экспедицию. Вдогонку за Колумбом была послана стража. Да, идея генуэзца казалась авантюрной, однако расходы на нее были мелочью по сравнению с тем, что получила бы Испания в случае успеха (и прибыль получила бы именно она, а не монархии-соперницы). Какой разительный контраст между рациональным и систематическим подходом португальцев и рискованной ставкой Фердинанда и Изабеллы на мечту Колумба!
Ни одному из путешествий в истории человечества не досталось столько внимания, сколько первой экспедиции Колумба. Его флотилия состояла из каракки «Санта-Мария» длиною в 62 фута и двух каравелл, «Нинья» и «Пинта». Первый участок пути пролегал от небольшого испанского портового города Палос-де-ла-Фронтера до Канарских островов, где по приказу Колумба «Нинья» была переоборудована в каравеллу-редонду, более подходящую для того, чтобы идти по ветру. Переход от Канарских островов до Багамских занял всего пять недельна удивление небольшой промежуток времени, поскольку движению судов отлично способствовали дувшие с северо-востока пассаты. Возвращение оказалось сложнее. Поначалу Колумб пытался вернуться, повторив свой маршрут, однако корабли были отнесены назад все теми же пассатами. Повернув на северо-восток, он добрался до широты Азорских островов, где задули западные ветры умеренных широт, которые и донесли его до Испании.
Единого мнения о том, к каким именно приборам прибегал Колумб в экспедиции, нет. Судя по всему, в его распоряжении имелись квадранты и астролябии, однако, вполне вероятно, они были недостаточно точны, чтобы им можно было доверять в условиях открытого моря. Также остается неясным, воспользовался ли он новым, применяемым португальцами методом определения широты по высоте солнца. Что не вызывает сомнений, так это факт, что Колумб прекрасно владел техникой счисления координат и умел инстинктивно ориентироваться в неизведанных водах.
Второе путешествие Колумба, осуществленное в 1493_95 гг., стало крупной колонизационной экспедицией, положившей начало испанской империи в Новом Свете. Исследование морей проводилось теперь более основательно и без спешки. Уже очень скоро Колумб отправил назад двенадцать судов из тех семнадцати, что составляли его флотилию. Эти корабли под командованием Антонио де Торреса добрались от Санто-Доминго до Кадиса всего за 35 дней. Адмирал Морисон называет этот переход «рекордом скорости, который не повторили несколько столетий». Сам же Колумб попытался пройти прямо на восток от Гваделупы, при этом почти на всем протяжении пути ему приходилось бороться с пассатами. Испанским мореплавателям еще не скоро удалось открыть оптимальный маршрут возвращения в Европуна северо-восток от Кубы вдоль побережья Северной Америки, где судам помогал Гольфстрим, и на восток от берегов Северной и Южной Каролины, откуда к Европе корабли доносили ветра умеренных широт.
Два десятилетия, прошедшие после первой экспедиции Колумба, стали периодом интенсивного исследования океанов. Испанские корабли изучили Карибское море и побережье обеих Америк от устья Амазонки до Северной и Южной Каролины. Джованни Кабото, итальянец на английской службе, исследовал побережье Ньюфаундленда. Португальцы открыли побережье Бразилии, исследовали Индийский океан и острова нынешней Индонезии. К тому моменту большинство европейцев (но не Колумб) были убеждены, что они обнаружили «Новый Свет», который испанцы нарекли Индиями (исп. las Indias), а германский картограф Мартин ВальдземюллерАмерикой, в честь итальянского исследователя Америго Веспуччи.