maps-and-exploration
Исследовательские техники эпохи открытий: Картографирование неизведанного мира
Table of Contents
Эпоха открытий, примерно охватывающая период с начала 15-го века до конца 17-го века, представляет собой одну из самых преобразующих эпох в истории. Движимые сочетанием экономических амбиций, религиозного рвения и интеллектуального любопытства, европейские исследователи выдвинулись за пределы знакомых береговых линий Средиземноморья и Атлантики, чтобы встретиться с континентами и культурами, ранее неизвестными им. Этот период интенсивной морской деятельности коренным образом изменил глобальную торговлю, геополитику и человеческое понимание мира. Центральным в этих путешествиях была разработка и применение замечательного набора исследовательских методов - навигационных методов, картографических инноваций, достижений судостроения и бортовых стратегий выживания - что позволило морякам рисковать далеко от вида земли и вернуться с надежными записями. Понимание этих методов не только освещает мужество и мастерство исследователей, но также показывает постепенный, часто кропотливый процесс, с помощью которого мир стал картографироваться и известен.
Навигационные техники на море
Навигация в эпоху Открытий представляла собой смесь искусства, науки и практического опыта. Без современного спутникового позиционирования моряки полагались на комбинацию инструментов, небесных наблюдений и выученных эвристик для определения своего местоположения и поддержания курса. Способность к точной навигации была единственным наиболее важным фактором успеха длинных океанских переходов.
Небесная навигация
Использование солнца, луны и звезд для поиска положения в море становилось все более и более совершенным. астролябия — древнегреческий инструмент, адаптированный для морского использования — позволял навигатору измерять угол солнца или звезды над горизонтом. Сравнивая это измерение со таблицами склонения солнца, навигатор мог вычислять широту. Квадрант и позже кросс-штаб служили аналогичным целям, хотя астролябия была, как известно, трудно использовать на движущемся корабле. К концу 16-го века, , существующий начал вытеснять более ранние инструменты, обеспечивая гораздо большую точность. Моряки также использовали Полярную звезду в Северном полушарии в качестве фиксированной ссылки; его возвышение над горизонтом прямо указывало на широту. Португальские исследователи, такие как капитаны принца Генри штурмана, систематизировали эти наблюдения, позволяя регулярные путешествия вниз по африканскому побережью и в конечном итоге через Атлантику.
Мертвый расчет
Когда облака скрывали небо или когда путешествовали на восток-запад вдоль постоянной широты, мертвый расчет стал основным методом. Пилот оценил скорость корабля (используя бревенчатую линию, завязанную веревку, брошенную за борт) и умножил ее на время, пройденное в заданном направлении (записанное компасом и песочником). Полученное расстояние и курс были нанесены на график. Хотя накопленные ошибки были неизбежны, опытные моряки могли исправить эти наблюдения осадков, звуков и небесных фиксации. Колумб, например, печально известен тем, что в своем первом рейсе хранил два набора журналов - один точный и один сокращенный - чтобы его экипаж не паниковал по поводу огромного расстояния от Испании.
Компас и подшипник
Магнитный компас, вероятно, введённый в Европу из Китая через торговые пути, стал важным инструментом. К 15 веку карты компаса были разделены на 32 точки, и пилоты могли брать подшипники прибрежных ориентиров или восхода и захода солнца для определения вариации компаса (разницы между магнитным и истинным севером). Компасы размещались в бинкалах для их защиты, и ранние исследователи понимали необходимость проверки местных магнитных аномалий. Компас позволял судам плавать в пасмурных условиях и позволял сохранять последовательный курс даже после многих дней в море.
Дополнительные инструменты: ночной и кросс-штаб
Навигаторы также использовали специализированные инструменты, такие как ночной (чтобы найти время ночью с позиции Большой Медведицы относительно Полярной звезды) и кросс-штаб (простой градуированный персонал, используемый для измерения углов). Кросс-штаб был дешевле и более стабильным на палубе, чем астролябия, но требовал, чтобы навигатор смотрел прямо на солнце, что часто приводило к повреждению глаз. Эти инструменты, хотя и грубые по современным стандартам, позволили исследователям, таким как Джон Кабот и Васко да Гама, достичь своих мест назначения с погрешностью, которая в течение длительного путешествия все еще вела их на правильный континент.
Картографические достижения и картографическое производство
Карты эпохи открытий эволюционировали из символических карт, на которые повлияли библейские, в практические, богатые данными карты, используемые для навигации и имперских претензий.Требность в точном представлении береговых линий, гаваней и океанских маршрутов привела к быстрым инновациям в картографии.
Портоланские диаграммы
Разработанные в Средиземноморье в позднем средневековье, портольские карты были удивительно точными для своего времени. Они использовали сеть линий ромба (линий постоянного подшипника), излучаемых из роз компаса, позволяя пилотам строить курсы из одной известной точки в другую. Портоланы предоставили подробные прибрежные контуры, звуки и символы для опасностей, таких как отмели и скалы. К 16-му веку европейские картографы распространяли портоланскую технику за пределы Средиземноморья, чтобы включить Новый Свет, Африку и Азию, хотя точность уменьшалась, поскольку информация поступали из вторых рук, а не из прямых обзоров.
Проекция Меркатора
В 1569 году фламандский картограф Герард Меркатор опубликовал карту мира, используя новую проекцию, которая изменила то, как моряки перемещались на большие расстояния. На проекции Меркатора линии постоянного подшипника (линии хумба) появляются как прямые линии, что упрощает навигатору прорисовку курса между двумя точками и поддержание постоянной товарной позиции компаса. Проекция сильно искажает область — Гренландия кажется такой же большой, как Африка — но для навигации она была революционной. Она стала стандартом для морских карт на протяжении веков.
Вклад коренных народов в картографирование
Европейские исследователи часто полагались на географические знания коренных народов.Когда Эрнан Кортес высадился в Мексике, он использовал карты, нарисованные местными ацтекскими информаторами, чтобы спланировать свой марш к Теночтитлану.В Северной Америке коренные американцы предоставили картографическую информацию Самуэлю де Шамплену и другим исследователям, которые включили ее в свои собственные карты. Аналогично, полинезийские мореплаватели веками использовали звездные пути, океанские набухания и наблюдения птиц для пересечения Тихого океана; хотя европейские колонизаторы не полностью оценили эти системы, они приняли местные топонимы и расстояния, которые часто оказывались более точными, чем догадки, основанные на предшествующей европейской географии.
Исследовательский картограф и печатный пресс
Отдельные исследователи создавали карты из своих наблюдений, часто комбинируя свои собственные обзоры с информацией из коренных источников и предыдущих путешествий. Эти нарисованные вручную карты затем отправлялись обратно в Европу, где картографы, такие как школа Дьеппа (Франция) или Casa de la Contratación (Испания), компилировали их в официальные карты. Изобретение печатного станка позволило широко распространить эти карты, а новые открытия быстро обновили атлас известного мира. Карта Вальдземюллера 1507 года была первой, на которой была обозначена недавно открытая территория «Америка»; название прижилось. К концу 16 века сбор карт стал страстью богатых покровителей и принцев, а картографическая точность стала предметом национальной гордости и практической необходимостью для будущих экспедиций.
Оригинальное название: Beyond the Sextant
Хотя астролябия и секстант хорошо известны, для эпохи открытий были необходимы многие другие инструменты, которые служили не только для навигации, но и для съемки, хронометража и метеорологии.
Морская версия (Marine Version)
Морская астролябия представляла собой упрощенную версию более крупного астрономического инструмента. Это было тяжелое латунное кольцо с вращающейся алидадой; пользователь держал его кольцом вверху и выравнивал алидаду с солнцем или звездой, считывая угол с градуированного обода. Его вес помогал ослабить движение корабля, но в суровую погоду он был почти непригодным. Португальские мореплаватели усовершенствовали его использование, и он оставался в эксплуатации до тех пор, пока не появился более практичный квадрант и более поздний секстант.
Перекрестный и задний персонал
Чтобы не смотреть прямо на солнце, Джон Дэвис изобрел задний штаб в 1590-х годах. Навигатор стоял спиной к солнцу и использовал комбинацию теней и прицельных лопат для измерения солнечной высоты. Это устройство было проще в использовании и точнее на корабле, чем астролябия. Более простой поперечный штаб (или персонал Джейкоба) оставался популярным для звездных измерений, особенно для измерения расстояния между двумя небесными телами.
Проблема хронометра
Определение долготы в море оставалось большой нерешенной проблемой в течение веков. В то время как широта могла быть найдена из небесных наблюдений, долгота требовала сравнения местного времени со временем на эталонном меридиане (например, Гринвиче). Надежных судовых часов, устойчивых к изменениям температуры и влажности и к качению корабля, не существовало до тех пор, пока хронометр Джона Харрисона в 18 веке. В эпоху Открытия долгота обычно оценивалась мертвым расчётом, и ошибки могли быть огромными. Вот почему многие европейские державы предлагали огромные призы для практического метода — в том числе британский Закон о долготе 1714 года, который в конечном итоге стимулировал работу Харрисона, хотя он пришел после пика эпохи Открытия.
Другие важные инструменты
Исследователи также использовали бревно и линию для измерения скорости, свинцовую линию для глубины и состава дна, а также звучащее стекло или «звучащий свинец» для извлечения образцов морского дна. Погодные инструменты, такие как лопата ветра, а затем анемометр (для скорости ветра) помогли капитанам предсказать условия. Термометры и барометры начали появляться в научных путешествиях позже в этот период. Эти инструменты в сочетании с подробными астрономическими таблицами (эфемеридами) и звездными диаграммами дали исследователям растущий арсенал для понимания их окружающей среды.
Дизайн и технологии корабля: основы длительных путешествий
Корабли Эпохи Открытий были специально построены для выносливости, грузоподъемности и маневренности, доминировали три основных типа: каравелла, каррак и галеон.
Каравел
Каррак и Галлеон
Каракас (или нау на португальском языке) был большим, круглой корабль с высокими замками перед и кормой. Он мог нести значительные магазины и экипаж, что делало его пригодным для трансатлантических переходов. Галлеон, который появился в 16 веке, развился из каррака с более низким прожектором и улучшенными парусными характеристиками. Галлеоны были основой испанских флотов сокровищ и английского флота во время Армады. Они были вооружены для обороны и могли нести сотни тонн груза. Их конструкция уравновешивала скорость, стабильность и огневую мощь, позволяя длительные путешествия в Ост-Индию и Америку.
Парусы и подтасовки инноваций
Латеновый парус, треугольный парус, прикрепленный к длинному двору, установленному по диагонали, позволял кораблям прицепляться к ветру. Ранние каравеллы несли несколько латеновых парусов. По мере увеличения судов квадратные паруса добавлялись на нескольких мачтах для скорости ветра, в то время как латенские паруса оставались на мицценовой мачте, чтобы помочь в маневрировании. Развитие парусов босприта и джиба еще больше улучшало работу ветра. Эффективная оснастка позволяла меньшим экипажам обрабатывать большие корабли, что было решающим фактором, когда многие моряки умирали от болезней в длительных путешествиях.
Строительство и дизайн корпуса
Корабли строились из дуба или других лиственных пород, с перекрывающимися досками (клинкером) или смывной доской (карвеллом) в более поздних конструкциях. Корпус был усилен лесами, чтобы противостоять избиению атлантических штормов. Каулкинг (пич и дуб) сохранял водонепроницаемость судна. Насосы Bilge были необходимы, поскольку утечки были обычными. Исследователи, такие как экспедиция Магеллана 1519-1522 годов, страдали от утечек и должны были обслуживать (пляж) свои суда для ремонта. Достижения в судовой столярной промышленности, включая использование лесопильных мельниц и лучших столярных изделий, позволили для более крупных, более надежных судов.
Логистика, провизия и выживание на море
Путешествие месяцев или лет требовало тщательного планирования пищи, воды и лекарств.Многие исследователи потерпели неудачу не из-за навигационной ошибки, а из-за цинги, голода или мятежа из-за плохого питания.
Хранение продуктов питания и воды
В магазинах корабля были хардтеки (бисквиты), соленая говядина или свинина, сушеная рыба, сыр, бобы и бочки с водой. Вода быстро портилась и часто добавлялась пивом или вином, которое держалось дольше. Ежедневный рацион обычно составлял галлон пива на человека. Свежие продукты, такие как фрукты и овощи, быстро портились, а недостатки вызывали цингу (дефицит витамина С) и берибери (витамин В1). Только в 18 веке цитрусовые намеренно переносились для предотвращения цинги, но более ранние исследователи иногда останавливались на островах, чтобы собирать свежую зелень и фрукты. Капитан Джеймс Кук (конец 18 века) лихо соблюдал диету из квашеной капусты и «кривой травы», но в эпоху Открытия многие экипажи потеряли более половины своих людей — большинство из цинги и голода.
Медицина и здоровье судов
Барбер-хирурги (иногда единственный на борту медицинский работник) лечили раны, инфекции и болезни. Они имели ограниченные знания о заразе; тесные помещения приводили к вспышкам тифа и дизентерии. Корабли несли аптечку с продувками, ртутью (для сифилиса) и различными травами. Профилактические меры включали очистку трюмов, проветривание спальных зон и введение карантина при появлении цинги или чумы. Тем не менее, смертность во время длительных путешествий могла превышать 50 процентов.
Дисциплина и управление экипажем
Мятеж был постоянной угрозой. На первом плавании Колумба экипаж почти взбунтовался. Для поддержания порядка капитаны использовали строгую иерархию с боцманами, мастерами-оружейниками и офицерами. Наказания включали порку, килхаулинг и маронирование. Испанский совет Индии и португальский Каса-да-Индия издали правила обращения с экипажем. Несмотря на это, многие плавания пережили восстания; Фердинанд Магеллан был убит на Филиппинах, но уже столкнулся с серьезным мятежом в Патагонии, который он жестоко подавил. Успешное исследование зависело от лидеров, которые могли вдохновлять, командовать и часто обманывать своих людей, чтобы продвигаться вперед.
Документация и отчетность: сохранение знаний
От исследователей требовалось вести подробные журналы, журналы и диаграммы, эти записи служили нескольким целям: они доказывали открытие короны, предоставляли навигационные данные для будущих путешествий и удовлетворяли интеллектуальное любопытство эпохи.
Логотипы и дневники
На каждом корабле был журнал, в котором пилот записывал ежедневное положение, курс, ветры и заметные события. Некоторые капитаны, такие как Христофор Колумб, также писали личные дневники, описывающие землю, людей и ресурсы. Точность этих записей варьировалась. Журнал Колумба, например, включает в себя тщательные заметки о отмели и течениях, но также и преувеличения золота и специй. Частные журналы от обычных моряков встречаются реже, но те, которые выживают, например от португальского хирурга, который плавал с да Гамой, предлагают бесценные перспективы жизни на борту.
Официальные брифинги и национальные архивы
После плавания капитаны были допрошены такими органами, как испанский Каса-де-ла-Контратасьон (Дом торговли). Все карты, журналы и отчеты были депонированы в защищенном архиве; информация считалась государственной тайной, особенно для португальцев. Однако шпионаж и пиратство часто просачивали знания. Печатный станок делал эту информацию доступной для более широкой публики, подпитывая бурно развивающийся рынок туристической литературы. Рассказы Америго Веспуччи, опубликованные во многих изданиях, способствовали названию Америки.
Картографический синтез
Наводнение новых данных требовало от картографов согласования противоречивых счетов. Картограф в Севилье или Лиссабоне собирал отчеты от многочисленных исследователей, пытался исправить ошибки широты и долготы и производил то, что он надеялся, было точным представлением. Этот процесс синтеза был неточным, и многие ранние карты показывают береговые линии, которые дико искажены — например, восточное побережье Северной Америки было взято из ненадежных источников в течение десятилетий. Тем не менее, каждая экспедиция предоставляла больше данных, и к концу 17-го века контуры основных континентов были в значительной степени правильными.
Влияние исследований на глобальное картирование
К 1700 году карта мира, хотя и содержала пустые пространства для внутренних районов Африки, Австралии и полюсов, была узнаваема современными глазами.
Новые территории и сдвиг в мировоззрении
Путешествия Колумба, да Гамы, Магеллана и их преемников открыли совершенно новые континенты. Мировоззрение Европы сместилось с христианско-центрированного трехстороннего мира (Европа, Азия, Африка) на планету с Америкой, Тихим океаном и, в конечном счете, Австралией. Концепция «глобального» окумена стала реальной, и европейские монархи претендовали на обширные территории, основанные на сочетании открытий и папских быков. Тордесильясский договор (1494) разделил неевропейский мир между Испанией и Португалией, разделение, которое было бы в значительной степени бессмысленным без картографических знаний, чтобы обеспечить его соблюдение.
Научные и географические достижения
Картографирование мира подстегнуло научную революцию. Географы Герхард Меркатор и Абрахам Ортелиус создали всеобъемлющие атласы, синтезировавшие последние открытия. Астрономы нашли новые звезды в южном полушарии и разработали более совершенные таблицы для лунных расстояний. Облет Земли флотом Магеллана (завершенный Элькано в 1522 году) обеспечил эмпирическое доказательство округлости и размеров Земли. Улучшилось знание океанских течений, торговых ветров и муссонов, что позволило более эффективно прокладывать маршруты. Гольфстрим был начертан испанскими мореплавателями, хотя и не до конца понят до времени Бенджамина Франклина.
Культурные и экономические последствия
Исследование и картирование непосредственно способствовали колониализму, работорговле и обмену растениями, животными и болезнями (Колумбийский обмен). Коренные народы были уничтожены европейскими болезнями, и их земли были востребованы и заселены. Карты стали инструментами власти - они обозначили границы, определили права на полезные ископаемые и помогли планировать военные кампании. В то же время неевропейские культуры были стерты или маргинализированы в европейском картографическом воображении. Таким образом, эпоха открытий была не только эпохой просвещения, но и эпохой лишения собственности.
Заключение
Исследовательские методы эпохи Открытий — небесная навигация, мертвый расчёт, портольские карты, проекция Меркатора, каравелла и галеон и трудная логистика снабжения — составляют основу современных исследований. Они сделали возможным объединение океанов и континентов мира, создавая глобальную систему, которая сохраняется и сегодня. В то время как мотивы исследователей часто были эгоистичными, а их методы жестокими, технические достижения были неоспоримы. Знания, кропотливо собранные поколениями моряков, картографов и приборостроителей, заложили основу для эпохи Просвещения и научного картографирования планеты. Понимание того, как они перемещались по неизвестному, напоминает нам, что каждая карта начинается с смелого шага в неизведанные воды.