году Листинг предложил для Земли особое, «земное» название — геоид.
«Геоид» означает «подобный Земле». Словно Земля может иметь не «подобную Земле» форму! Уклончивое определение. Однако существует оно без малого сто лет и, верно, сохранится надолго.
Если бы вся поверхность нашей планеты была залита недвижным, даже без волн, океаном, то форма Земли при этом стала бы идеальным геоидом.
Геоид — фигура выдуманная. И, строго говоря, форма Земли — не геоид, хотя и близка к нему.
Поверхность родной нашей планеты неповторима, как лицо матери. Да и могло ли быть иначе? Равнины, горы, холмы, моря, долины… Живое, вечно подвижное лицо, а не бездушная (но совершенная) геометрическая фигура.
От теории к практике
Рассказывают, древнегреческому философу Фалесу Милетскому во время его пребывания в Египте предложили измерить высоту пирамиды Хеопса. Сложная задача. Вдобавок ученый был слишком стар, чтобы карабкаться по камням, и не имел при себе никаких измерительных инструментов.
Мудрец нашел выход.
Он веревкой измерил свой рост и очертил вокруг себя круг этим радиусом. Встал в центре круга.
Вечерело. Солнце клонилось к горизонту. Длиннее становились тени. Когда тень Фалеса коснулась черты круга, Фалес подошел к тени пирамиды и отметил на земле положение ее макушки. В тот момент, когда тень мудреца сделалась равной его росту, тень пирамиды тоже сравнялась с ее высотой. Чтобы узнать высоту пирамиды, оставалось лишь измерить полную длину ее тени от макушки до середины основания.
Так теоретические познания помогли решить практическую задачу.
…В Вавилоне был сооружен канал Хабар, соединяющий реки Тигр и Евфрат, а в городе Ниппуре — водопровод.
В Индии пять тысяч лет назад строились города с четкой, правильной планировкой.
В долине Нила египтяне издавна строят каналы и разветвленные оросительные системы.
Воздвигались в разных странах величественные храмы. О знаменитой Вавилонской башне создавались легенды. Александрийский маяк — другое чудо света — возносился на стометровую высоту.
Все эти сооружения нельзя было создать без помощи опытных землемеров. Чтобы построить канал, необходимо знать уклон местности (ведь вода течет лишь под уклон). Для больших зданий надо уметь точно переносить их с чертежей «на натуру», отмерять прямые углы.
В практической работе редко требуются сведения о всей Земле целиком. Куда важнее знать о ее частях, уметь измерять различные предметы и территории.
Несколько тысяч лет назад людям, объединившимся в первые государства, понадобилось измерять земельные владение, планировать города, находить кратчайшие пути между ними, делить землю на участки равной площади.
Так родилась геометрия — «землемерие» — умение измерять поверхность Земли.
Вскоре оказалось, что правила геометрии применимы не только к Земле.
С помощью их можно вычислять размеры удаленных или очень крупных предметов, проектировать здания, определять положения звезд на небе, кроить одежду, строить корабли.
Геометрия превратилась в науку абстрактную, общую для многих отраслей знаний. Она стала одним из разделов математики. От прежних времен сохранилось лишь ее название.
Из геометрии выделилась новая наука — геодезия.
«Геодезия» по-русски значит «землеразделение».
Название не совсем точное.
Геодезисты не только «разделяют» поверхность нашей планеты, изучая отдельные ее участки.
Они исследуют планету целиком, как единое космическое тело. Они изучают форму Земли.
Важный раздел геодезии — картография — посвящен изображению поверхности Земли на планах, картах и глобусах.
А топография (или низшая геодезия) занимается составлением планов отдельных территорий.
Конечно, в прежние времена геодезия не походила на нынешнюю: формулы сложные не употреблялись, карты создавались «на глазок» и приборов точных не было.
Однако некоторые геодезические приборы появились очень давно. Например, компас. До сих пор он ничуть не устарел.
Часто считают, что компас показывает направление к северному полюсу.
На самом же деле стрелка его повернута к северному магнитному полюсу, который располагается западнее Гренландии.
Угол, который образует стрелка компаса с направлением к географическому полюсу, где пересекаются все меридианы, называется магнитным склонением. Угол этот различен для разных мест Земли. На любой топографической карте нанесены не только параллели и меридианы, но указана и величина магнитного склонения.
Знание основ топографии помогает работать с картами и ориентироваться на местности. Имея компас и зная направление (азимут), не собьешься с пути ни ночью, ни в непогоду.
То там, то сям торчат на равнинах высокие (до 30 метров и более) ажурные вышки. Они называются сигналами. Вышки поменьше — пирамидами. Расставлены они по всей Земле. Это — геодезические посты. На них не увидишь дозорных. Геодезисты не забираются на них, чтобы окинуть взглядом окрестности и зарисовать их с натуры.
Есть поговорка: «танцевать от печки». Сигнал и пирамиды — «печки», от которых начинают «танцевать» изыскатели.
Каждая из вышек отмечена на картах и занесена в специальные книги.
Точнейшим образом с помощью астрономических наблюдений определены координаты центра вышки и ее высота над уровнем моря.
Геодезист может спокойно ехать на работу даже в незнакомый район. Найдя сигнал или пирамиду, он может определить местоположение и высоту над уровнем моря любого объекта.
Фотографии богини
В 1792 году при осмотре руин города Тмутороканя (ныне Тамань) была обнаружена двухметровая каменная плита. На ней была высечена древнеславянская надпись:
«В лето 6576… Глеб князь мерил море по леду от Тмутороканя до Крчева 14 тысяч сажен».
То есть в 1068 году было измерено расстояние от Тамани до Керчи по Керченскому проливу.
Люди, рискуя жизнью, двадцать два с половиной километра прошли, отмеряя сажени, по ненадежному льду.
Сейчас топографам куда легче: они смотрят на мир (во время работы) сквозь холодные окуляры инструментов: теодолитов, нивелиров, кипрегелей. Они напоминают астрономов, прильнувших к телескопам. Только геодезические инструменты меньше астрономических и направлены не в небеса, а на Землю.
Теперь можно даже составлять точные карты любой местности — непролазных джунглей, недоступных вершин, — не покидая своих рабочих кабинетов. В этом помогает современная техника.
Давно прошло то время, когда лишь именитые или богатые люди могли заказывать собственные портреты.
Появились фотоаппараты.
Приобрести собственный портрет стало доступно каждому.
Фотография пригодилась не только в быту, но и в науке.
Не обошла она и геодезию с картографией.
Вместо того чтобы зарисовывать Землю, можно сфотографировать ее с большой высоты. Получится точнейшая фотокарта местности.
Такой способ составления карт называется аэрофотосъемкой.
Но у фотоаппарата есть серьезный недостаток: он одноглаз, как циклоп.
А если глядишь одним глазом, мир кажется плоским, неживым.
Но и эту беду преодолели.
Фотосъемку стали проводить двумя фотоаппаратами одновременно.
Расстояние между объективами аппаратов сделали равным расстоянию между глазами человека — около шести сантиметров.
Стал фотоаппарат глядеть на мир двумя глазами. Как
