Развитие картографии в эпоху эллинизма. Гиппарх

Практические потребности, с одной стороны, и развитие астрономии и геометрии – с другой, создавали новые предпосылки для разработки картографии. Дикеарх (4-3 вв. до н.э.) ввел первые элементы градусной сетки. Эратосфен установил 11 меридианов и 10 параллелей и провел их не через равные промежутки, а на разных расстояниях друг от друга, через некоторые известные ему пункты. Сетка, составленная из этих меридианов и параллелей, образовала не что иное, как цилиндрическую равнопромежуточную проекцию.

Древнегреческий астроном Гиппарх (около 180-190 – 125 гг. до н.э.) ввел понятия «широта» и «долгота» и предложил способы определения географических координат по карте. Кроме того, Гиппарх улучшил методику расчета видимого движения Солнца и Луны, продолжительность года, составил каталог положений 850 звезд, в котором разделил их по блеску на 6 классов. Можно сказать, что Дикеарх, Эратосфен и Гиппарх (ученые александрийской школы) положили начало той отрасли науки, которая в Новое Время получила название математической географии. В ее задачи входило определение размеров земного шара, географических координат и разработка методов изображения земной поверхности на плоскости (т.е. теория картографических проекций). Физическая география развивалась в эпоху эллинизма медленнее, чем математическая география (11,110).

Гиппарх как выдающийся ученый и картограф эпохи эллинизма. Гиппарх после смерти Эратосфена занимал должность главного хранителя Александрийского музея. Точные даты рождения и смерти Гиппарха неизвестны, но точно установлено, что в 140 г. до н.э. он работал в Александрийской библиотеке. Гиппарх в большей степени был математиком и астрономом, чем географом. Но именно он показал, по крайней мере в теории, каким образом можно определить местоположение любого пункта на земной поверхности. Он же первым разделил круг на 360 градусов, исходя из арифметических познаний ассирийцев. Гиппарх разработал широтно-долготную сетку для поверхности Земли, образцом для которой послужила сетка, сделанная Евдоксом для звездного неба. Экватор, указывал он, это большой круг, который делит Землю на равные части, так же, как и меридианы, проводимые через полюса. В то же время параллели по мере приближения к полюсам все более и более укорачиваются. Поскольку Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за 24 часа, а через экватор и полюса проведены 360 меридианов, то за один час Земля поворачивается на пятнадцать градусов долготы.

Гиппарх возлагал большие надежды на то, что география станет более точной, если ученые будут пользоваться разработанной им сеткой параллелей и меридианов при размещении на карте населенных пунктов.

Греки умели неплохо определять широту места при помощи гномона, но в действительности делали они это крайне редко. Гиппарх изобрел более простой в обращении инструмент, чем гномон. Это была астролябия. Она представляла собой круг, разделенный на 360 частей, в центре которого была закреплена способная к вращению стрелка. Подвешенная на снастях корабля астролябия предназначалась для определения широты в открытом море посредством измерения угла стояния звезды над горизонтом.

О долготе же места приходилось в те годы только гадать, так как не было возможности измерить время, особенно в плавании по морю. Гиппарх указал на то, что если сравнивать местное время начала затмения в различных пунктах, то разница во времени между этими пунктами покажет долготу. Но и спустя тысячелетие после него не было даже попыток создать систему сопоставления подобных наблюдений (110,126,279).

Гиппарху же пришлось первым столкнуться и с проблемой изображения выпуклой поверхности Земли на плоскости. Сделать это непросто, так как сферическая поверхность не ложится на плоскую поверхность листа бумаги или пергамента без искажений: необходимо разрезать ее или вытянуть в разных направлениях. Тем не менее, ему удалось создать два вида проекций, обосновав их математически. Он показал, как сделать стереографическую проекцию, развертывая земную поверхность на плоском листе пергамента по касательной к нему и восстанавливая параллели и меридианы из точки, диаметрально противоположной точке касания. Ортографическая проекция создавалась по тому же принципу, но линии долгот и широт восстанавливались из исходной точки в бесконечность. Однако при использовании стереографической проекции центральные части изображения оказывались слишком мелкими по сравнению с периферийными, тогда как в ортографической проекции они получались чрезмерно крупными. Нужно отметить и то, что обе эти проекции были пригодны для показа лишь одного полушария, а не всей Земли (11,110,126,377).

Феофраст из Эреса (372-287 до н.э.) в значительной степени отошел от умозрительных построений и обратился к опытному познанию природы. Основной его заслугой является разработка основ ботаники как самостоятельной науки. Среди ботанических сочинений Феофраста центральное место занимает «Исследование о растениях» в девяти книгах. В этой работе Феофраст описал около 500 видов (групп) растений, в том числе около 50 неизвестных в Греции (из Индии, Египта, Сирии, Аравии и т.д.). При описании разных растений Феофраст уделял большое внимание их экологии, т.е. их зависимости от тепла, влажности, освещенности, влияния ветра, почв и т.д. «Своеобразие растительности, - говорил он, - создается различиями в месте их произрастания». Большой интерес представляют его сравнения растительности гор и долин, характеристики различных экологических групп водных растений – морских, речных, озерных, болотных, а также указания на своеобразие флоры Египта, Индии, Междуречья и т.д. Однако в работах Феофраста иногда встречаются и наивные толкования. Так, он полагал, что возможно самопроизвольное зарождение растений и животных. В частности, он утверждал, что осы заводятся от зернышек плодов дикой смоковницы. Феофрасту принадлежат также сочинения, касающиеся ряда других вопросов естествознания: например, труд «О приметах погоды», основное содержание которого составляет сводка народных метеорологических примет. Интересны также взгляды Феофраста на почву. Феофраст, как и Аристотель, полагал, что земля» – источник жизни и сравнивал ее с женским началом, дающим жизнь; «ее оплодотворяют дожди и плуг земледельца» (11,110).

Тема 3. РАЗВИТИЕ ГЕОГРАФИИ В РИМСКОМ ГОСУДАРСТВЕ

(II в. до н.э. – II в. н.э.)

3.1.ЗАКАТ ЭЛЛИНИЗМА И РИМСКАЯ РЕСПУБЛИКА

(146 г. до н.э. – 30 г. н.э.)

С середины II в. до н.э. господство на Средиземном море переходит к Риму. В 146 г. до н.э. римляне лишили Грецию самостоятельности, в том же году завоевали и разрушили Карфаген. К 30 г. до н.э. Римское государство охватывало все Средиземноморье, включая Египет, часть Ближнего Востока до Евфрата (21).

Римское общество, оказавшись наследником эллинистической культуры в период, когда эллинистические рабовладельческие государства переживали глубокий социально-экономический кризис, восприняло философию в ее поздних, упаднических и эклектических формах и с преимущественным интересом не к естественнонаучным, а к этическим проблемам.

Единственным видным представителем философии материализма был Тит Лукреций Кар (99-55 гг. до н.э.), последователь Демокрита и Эпикура. В своей философской поэме «О природе вещей» от отвергал божественное вмешательство в явления природы и общества и пытался дать этим явлениям естественнонаучное объяснение.

Сами римляне мало интересовались философскими или естественнонаучными проблемами и видели смысл лишь в тех знаниях, от которых можно было получить непосредственную практическую пользу, например, для военного дела или государственного управления. Большинство ученых и философов этого времени – греки. Многие из них стали сторонниками власти Рима, переехали в Рим и приспособились к практицизму римской верхушки.

Географические сведения периода Римской республики содержатся главным образом в сочинениях историков. Из них наибольший интерес представляют труды романизированных греков Полибия (201-120 гг. до н.э.) и Посидония (135-51 гг. до н.э.).

Полибию принадлежит «История» в 40 книгах, одна из которых (34-я) посвящена вопросам географии. К сожалению, эта книга не сохранилась, но на нее неоднократно ссылается Страбон (126). Полибий чрезвычайно много путешествовал. Он был тесно связан с римской правящей знатью и воспринял ее сугубо утилитарный подход к науке. Значение географии он видел главным образом в том, что она необходима для военных походов. Поэтому он категорически отвергал изучение таких вопросов, как форма и фигура Земли, сводил географию к эмпирическому описанию областей, причем лишь тех, которые входили в сферу интересов Рима.

Посидоний был ученым несколько иного склада и характера. Он также написал «Историю» с географическими вставками, задуманную как продолжение труда Полибия, и, кроме того, сочинение «Об океане». Оба эти сочинения не сохранились, но были широко использованы Страбоном (11, 126). У Посидония география имеет не столько описательный, сколько объяснительный характер, что вызывало недовольство Страбона, упрекавшего Посидония за приверженность к математике и физике, а также за то, что он «много занимается исследованием причин и подражает Аристотелю». Труд «Об океане» по своему построению и содержанию имеет некоторое сходство с «Географией» Эратосфена. Он начинается с истории географии, а именно с подробного анализа пространственных представлений Гомера. Далее описываются древние плавания, затем автор рассматривает изменения, происходящие от поднятий и опусканий земной поверхности. Посидоний допускает реальное существование Атлантиды, впервые описанной Платоном. Посидоний также тщательно разбирает учение о тепловых поясах, вопросы изменения земного шара, деления суши на сфрагиды и дает описание ойкумены.

Посидоний провел повторное исчисление размеров окружности Земли и получил намного меньшую величину по сравнению с той, что была указана Эратосфеном. Он предпринял необходимые измерения, поскольку чувствовал недоверие к работе, проделанной Эратосфеном. Свои вычисления Посидоний строил на наблюдениях за высотой над горизонтом звезды Канопус в Александрии и на острове Родос, так как он полагал, что они находились на одном меридиане. Расстояние между этими пунктами он определил по среднему времени, затрачиваемому парусным судном на переход между ними. В результате для длины окружности Земли он получил цифру, равную примерно 28 400 км. К тому же Посидоний сильно преувеличил протяженность Ойкумены от крайней западной ее части до восточной оконечности, где, как тогда полагали, находилась Индия. Согласно его утверждению, корабль, отплывший от Западной Европы и следующий в западном направлении через Атлантический океан, должен достигнуть восточного побережья Индии через 11 000 км. Как известно, Колумб, убеждая королевский двор и испанских ученых в том, что он, поплыв к западу, сумеет достичь Индии, исходил из этой преуменьшенной оценки Посидония, в то время как ученые предпочитали доверять вычислениям Эратосфена и считали окружность Земли горазда большей.

Однако Посидоний был прав в другом своем утверждении. Он не соглашался с мнением Аристотеля, что приэкваториальная часть жаркой зоны непригодна для жизни из-за чрезмерного зноя, и справедливо настаивал на том, что самые высокие температуры и самые засушливые пустыни расположены в притропических районах умеренной зоны, тогда как вблизи экватора температуры гораздо ниже. Достойно уважения и то, что он пришел к этому выводу чисто теоретическим путем в I в. до н.э.. Тем более, что ему не были известны какие-либо достоверные сведения, полученные от тех, кому когда-либо удалось пересечь Сахару. Солнце, утверждал он, дольше всего находится в зените у тропиков и гораздо меньшее время у экватора. Любопытно отметить, что неверное исчисление Посидонием окружности Земли было безоговорочно принято его многочисленными последователями, тогда как правильное рассуждение о пригодности для жизни экваториальных районов отвергнуто (11, 110,126,377).

Страноведческие описания периода Римской республики содержат главным образом номенклатурный материал и различные сведения о народах и племенах; данные о природе практически отсутствуют. К описательно-страноведческому направлению античной географии принадлежит Агафархид (II в. до н.э.), автор книг «Перипл Черного моря» (около 132 г.), «Азия» (в 10 книгах) и Европа (в 49 книгах) (11). Римляне, как известно, уделяли большое внимание межеванию земель. Но в целом в области математической и общей физической географии заметного движения вперед не наблюдалось.

В Римской империи продолжались интенсивные съемочные работы. По приказу императора Августа (30 г. до н.э. –12 в. н.э.) выполнялась съемка дорог для военных целей. Марк Випсаний Агриппа к 20 г. н.э. свел результаты этих съемок в карту империи, которая была изображена на портике одного из дворцов в Риме. Римскую верхушку не интересовало ни определение широт, ни правильное изображение земной поверхности на плоскости. Вся задача сводилась только к измерению расстояний. Поэтому карта, полученная на основе таких измерений, имела очень мало общего с действительностью. Это был скорее условный маршрутный чертеж (11,126). Лишь значительно позже Клавдий Птолемей положил начало разработке математических основ картографии (126).

Крупнейшим географом-страноведом Древнего Рима был, несомненно, Страбон – грек из Амасии в Малой Азии (64/63 г. до н.э. – 23/24 г. н.э.), который написал труд «География» в 17 томах. Этот труд практически полностью сохранился и дошел до наших дней (296). Ему также принадлежит «История» (в 43 книгах), которая, к сожалению, не сохранилась.

Первые две книги страбоновской «Географии» имеют вводный характер. Здесь он кратко касается истории географии, перечисляет первых географов, особенно высоко он оценивает вклад Гомера в развитие географии, затем переходит к изменениям земной поверхности, размерам Земли и ойкумены, излагает учение о зонах и т.д.

Вторая книга его труда посвящена в основном выяснению расстояний между различными пунктами. В своих общегеографических представлениях Страбон не очень оригинален, основные идеи он заимствует у Эратосфена, Полибия и Посидония, которого он называет «самым ученым философом нашего времени» (296). Правда, со всеми названными авторами, Страбон вступает в острую полемику. Однако, в конечном счете, принимает все их основные идеи.

Остальные 15 книг Страбона имеют типично страноведческий характер. Страбон начинает описание известных ему стран с Иберии, далее следуют Кельтика, Британия, Альпы, Гималаи, Греция, Кавказ и т.п. К самым интересным и оригинальным относятся разделы, посвященные Малой Азии, Египту, Ливии, при описании которых Страбон часто выступает как очевидец. Изложение в целом имеет бесплановый характер, с длинными вставками, не имеющими отношения к основной теме. Основное место отводится номенклатуре и сведениям о населении (296).

Страбон нередко пользовался устарелыми и малодостоверными источниками. Современных ему римских авторов Страбон цитировал чрезвычайно редко. Кроме литературных источников, он широко использовал устные сообщения очевидцев и различные непроверенные слухи. Как он сам признает, «большую часть сведений как они (другие географы), так и я получаем по слухам» (11,296).

Первую латинскую географию под названием «De Chorographia» написал Помпоний Мела около 43 г. н.э. Этот труд имел небольшой объем и представлял собой типичную компиляцию, составленную по греческим, зачастую полностью устаревшим источникам. Автор описывает побережья морей, города, реки, народы и разные достопримечательности, действительные и мнимые, некритически повторяя старые легенды о людях с собачьими головами или огромными ушами. Почти никаких достоверных сведений о природе, кроме нескольких случайных замечаний, у него нет. Сам автор считает, что задача описания Земли состоит в том, чтобы дать перечень названий народов и мест в определенном порядке. Описание стран ведется вдоль побережий: первые две книги посвящены прибрежным странам Средиземноморья, а третья – остальной части известной суши, расположенной по берегам океана.

К первой половине I в. относятся также сочинения об Индии и Египте римского философа Люция Аннея Сенеки (4 г. до н.э. – 85 г. н.э.). Сенека был также видным политическим деятелем и писателем, ярким представителем стоицизма и, кроме того, воспитателем Нерона. По приказу Нерона он покончил жизнь самоубийством. Презрение к смерти, проповедь свободы от страстей отличают его философско-этические сочинения «Письма к Луцилию», трактаты и риторические трагедии «Эдип», «Медея» и др. Однако эти работы до нас не дошли и известны только по ссылкам Плиния Старшего.

Плиний Старший (23-79 гг. н.э.) – был выдающимся ученым-энциклопедистом. Из 37 книг его «Historia Naturalis» четыре посвящены географии. Их содержание главным образом состоит из перечисления географических названий и расстояний между населенными пунктами Римской империи. У этого автора, как и Помпония Мелы, приводится довольно много разных небылиц, заимствованных у прежних авторов, к которым добавлены собственные ошибки. Европа, согласно Плинию, занимает около ½ всей обитаемой суши, а Индия – 1/3. Высоту Альп он оценивал в 50 тысяч шагов. Многие исследователи отмечали у Плиния недостаточно глубокое знание предмета географии и некритический подход к источникам информации. Тем не менее, сочинения Плиния, поскольку они были написаны на латинском языке, получили широкую известность в эпоху раннего средневековья и даже в XVII – XVIII вв. они нередко рассматривались как образцовые (11,110,126).

Особое место в географии римской эпохи занимают труды Марина из Тира (писал около 107-114 гг. н.э.), а также выдающегося александрийского астронома, математика и географа Клавдия Птолемея (90-168 гг. н.э.), автора таких фундаментальных работ, как «Великое построение» и «Руководство по географии» (11).

Марин составил наиболее обстоятельное географическое руководство (до нас не дошло), заключавшее перечень пунктов с указанием их широт и долгот. Работы Марина были широко использованы Клавдием Птолемеем в его теоретических и картографических произведениях.

В истории географии Клавдий Птолемей известен прежде всего как выдающийся картограф и создатель множества географических карт. Его монументальными работами – «Альмагест» и «Руководство по географии» - фактически заканчивается античный период в географии (126).

Птолемей - автор большого труда по классической астрономии – «Альмагест» («Великое математическое построение астрономии в 13 книгах»), который долгое время оставался достоверным справочником по движению небесных тел. Его представление о Вселенной согласовывалось с взглядами Аристотеля: Земля – неподвижная сфера, находящаяся в центре мироздания; все остальные небесные тела вращаются вокруг нее по круговым орбитам. Этот взгляд в силу авторитета Аристотеля и Птолемея оставался незыблемым вплоть до времен Коперника, то есть до XVI столетия.

После завершения работы над «Альмагестом» Птолемей принялся за подготовку «Руководства по географии», включающего восемь книг. Птолемей начал свою деятельность с усвоения содержания трудов Марина. Он избрал сетку параллелей и меридианов, созданную Гиппархом и основанную на разделении круга на 360⁰. Таким образом, он получил возможность математически точно определить местоположение любого пункта. Птолемей, считая, что карты должны строиться по данным астрономического определения координат, поставил своей целью исправить данные Марина и составить их сводку в качестве основы для новой карты мира.

В первой книге «Руководства» речь идет о картографических проекциях и указывается ряд координат, вычисленных на основе астрономических наблюдений самого автора. В книге содержится теоретическое и методическое введение, в котором рассматриваются способы определения расстояний, положения пунктов и изображения поверхности земного шара на плоскости, т.е. то, что составляет «математическую географию». Здесь же он критически рассматривает данные Марина о размерах известной части Земли и пытается их исправить. Птолемей критикует Марина, строившего карту мира в цилиндрической проекции, которая сильно искажает расстояния по параллелям, а также предлагает две новые проекции – простую коническую и псевдоконическую равнопромежуточную.

Шесть следующих томов (со второго по седьмой) содержат таблицы широт и долгот и представляют собой перечень географических названий с их координатами. Однако из 8 тысяч приведенных им пунктов только около 400 опираются на наблюдения широт, а все остальные координаты подсчитаны по определениям расстояний. Естественно, что в данных Птолемея оказались грубые ошибки (особенно в долготах), которые привели его к сильному преувеличению общей протяженности суши с запада на восток. Во многих случаях Птолемей принимал различные наименования одних и тех же пунктов из старых источников как относящиеся к разным объектам, что создавало немало путаницы (110,126,220,279).

В то время долготу местности определяли лишь приблизительно. К тому же при проведении измерительных работ картографы использовали несовершенные измерительные инструменты. Так как эффективного способа определения долготы в то время не существовало, то фактически каждая из перечисленных в его списках географических координат (долгота и широта) представляла собой лишь произвольно выбранную величину из часто произвольных же оценок. Более того, Птолемей, следуя Марину, взял в качестве основного меридиана (нулевого, или меридиана отсчета) линию, проведенную в направлении север-юг через самые западные из известных тогда островов – либо Канарские, либо Мадейра. Таким образом, избрав на западе приблизительную (оценочную) долготу, он при движении на восток постоянно увеличивал ошибку. В результате Птолемей, исходивший в своих вычислениях из неправильной оценки размеров земной окружности, сделанной в свое время Посидонием, еще больше (по сравнению с ним) преувеличил протяженность земель в восточном направлении. Пользуясь работой Птолемея, Колумб вообразил, что Азия должна быть совсем недалеко от Европы, если следовать на запад (126).

Последняя книга состоит из карт различных районов Земли, построенных на основе этих таблиц. До сих пор остается неясным, составил ли сам Птолемей карты, которые ему приписываются по традиции, или же только подготовил материал и теоретическое обоснование для этих карт (220,279).

Руководство Птолемея представляет собой первый географический справочник, по данным которого он и осуществил корректировку карты мира. На картах Птолемея Индийский океан оконтурен с юга обширным земным массивом. Возможно, что эту идею он заимствовал у Гиппарха, но остается невыясненным, на каких именно сведениях основывался сам Гиппарх. Эта «Неизвестная Южная Земля» (Terra Australis Incognita) сохранялась на картах вплоть до XVIII в., то есть до плаваний капитана Джеймса Кука, сообщившего, что такой земли не существует.

Птолемей разделял весьма распространенное в то время представление о необитаемости из-за чрезмерной жары тех территорий, которые расположены вблизи экватора (110,126).

Идеи шарообразности Земли и влиянии человека на природу в римскую эпоху.В римскую эпоху шарообразность Земли рассматривалась как установленный факт. По свидетельству Сенеки, существовала гипотеза о вращении Земли вокруг своей оси. Но многие ученые были против этой идеи. Одним из них был Птолемей, который приводил против этой гипотезы наивные возражения, утверждая, что, если бы Земля вращалась, то птицы, поднявшись в воздух, отставали бы от нее и не возвращались бы в свои гнезда. Тем самым своим авторитетом Птолемей способствовал утверждению геоцентрической системы мироздания (110,126,220).

Вопрос о влиянии природной среды на жизнь разных народов был чрезвычайно актуален в древнем Риме. Например, Страбон доказывал, что Европа (в особенности Греция) обязана своим превосходством в развитии цивилизации не только умеренному климату, но и большой расчлененности береговой линии и разнообразному рельефу. Но все же Страбон в отличие от многих своих предшественников не был склонен к категорическим суждениям об определяющем влиянии природной среды на развитие человека и общества. Некоторые ученые древнего Рима приписывали небесным телам определяющее влияние на судьбы людей (Птолемей и др.). Даже Сенека, например, не отрицал зависимость судьбы народов от пяти планет, а Птолемей написал специальное сочинение в защиту астрологии (11,110,122).