Во времена господства Римской империи (с I по V вв. н. э.) почти вся Европа, а также обширные территории Северной Африки и Ближнего Востока находились под ее единой властью. Опыт греческих мореплавателей мог теперь сочетаться с практическим ноу-хау римлян для строительства огромной сети дорог с верстовыми камнями. Римское государство поощряло изучение географии, исходя из военных и торговых соображений. Из явно научного любопытства были составлены надежные путеводители и карты своей страны и Центрального Средиземноморья.
Величайшим географом во времена Римской империи был грекоязычный египтянин Птолемей из Александрии (90—168 гг. н. э.). Его главный вклад в развитие картографии заключался в создании более совершенной, чем у Марина, техники проектирования. Шесть книг из его 8-том- ного труда "География" занимали таблицы долготы и широты конкретных мест в пределах 1/20 градуса. Если в определении широты он обычно точен, то долгота в значительной степени лишь догадка, однако эта проблема мучила каждого картографа до XVIII в., пока не были изобретены современные навигационные приборы. Птолемей допустил несколько грубых ошибок. Он не знал фактов, приведенных Геродотом, и соединил Северную Африку с Восточной Азией полоской земли, названной Terra Incognita. Самое худшее, что он серьезно недооценил размеры Земли. В конце III в. до н. э. греческий математик Эратосфен уже вычислил ее окружность, которая оказалась равной 24 700 милям. Однако Птолемей оперировал цифрой 17 800 миль. В действительности окружность Земли равна 24 902 милям. Эратосфен, допустив погрешность только в один процент, в сущности был прав, Птолемей же был далек от правильной оценки.
Ошибка Птолемея означает, что известная ему территория от западного побережья Испании до Индии заняла слишком большой процент поверхности земного шара. Это имело далеко идущие последствия. Христофор Колумб ошибся в вычислении окружности Земли, отсюда, прибыв в Америку, он был убежден в том, что в действительности находится в Индии. Таким образом, "Вест-Индия" обязана своим названием ошибке Птолемея.
Если бы Колумб был арабом, то он мог бы и не допустить подобной ошибки. В средние века начатые греческой наукой исследования продолжались в исламском мире, и в VIII в. н. э. халиф Багдада поручил двум братьям, признанным иракским ученым из рода Бану Муса (см. "Автоматика" в разделе Техника и технологии) вычислить окружность земного шара. Начав исследования в пустыне на севере Ирака, они определили высоту Полярной звезды (Северной звезды) в исходном пункте и затем передвигались по прямой линии на север до тех пор, пока Полярная звезда не отклонилась на один градус. Они повторили опыт, возвратившись в исходный пункт, и пошли на юг до тех пор, пока с Полярной звездой не случилось то же самое. В конечном счете, они проверили полученные результаты, проведя подобный эксперимент на юге Ирака. Зная пройденные расстояния, они при помощи тригонометрии вычислили, что окружность земного шара составляет 24 тысячи миль, это очень близко к вычислению Эратосфена и к точной цифре.
ИСКУСНЫЕ КАРТОГРАФЫ ДРЕВНЕГО ВОСТОКА
Очевидно, изготовление карт на Востоке началось позднее, чем в Средиземноморье, однако со временем китайцы во многих отношениях превзошли картографов Запада. Первая историческая ссылка на китайскую карту относится к 227 г. до н. э., когда некий Цин Ко попытался убить будущего императора династии Цннь Ши-Хуанди, спрятав кинжал в футляре для карты. Во время правления следующей династии Хань императоры привлекали для подготовки карт группы государственных чиновников. Если император совершал поездки по провинциям, то императорский географ с картами ехал верхом рядом с императорской колесницей, чтобы рассказывать своему повелителю об особенностях рельефа земли и ее плодородии.
В 1973 г. в могиле вельможи в Мавандуе (провинция Хунань) были найдены карты династии Хань, относящиеся к 168 г. до н. э. Это самые древние сохранившиеся карты Древнего Востока. Они сделаны на шелке. Одна из них — чисто географическая карта с изображением рек, дорог, городов и других деталей; вторая — военная, она показывала расположение войск во время кампании 183 г. до н. э. Прямоугольники с именами командиров обозначали гарнизоны, кружки — населенные или опустошенные деревни, треугольники — крепости, которые служили главными штабами кампании.
Карты, сделанные в эпоху ранних династий, были разного качества, и Фэй Су, назначенный министром работ в 267 г. н. э., очень критически относился к ним. Как и недавно обнаруженным экземплярам, им недостает точности из-за отсутствия квадратной сетки. Научная картография началась с основ, которые заложил Чжан Хэн, разносторонний образованный человек, изобретатель (см. "Сейсмограмма" в разделе Техника и технологии) и астроном при императорском дворе. По-видимому, он впервые разработал географическую сетку, н Джозеф Нндхэм,
ведущий ученый в области истории китайской науки, предположил, что на Чжан Хэна, возможно, повлияли работы классического географа Марина, у которого были связи с Китаем. В конце III в. Фэй Су разработал гибкие официальные стандарты по изготовлению карт, включая масштабы и прямоугольные сетки из параллельных линий.
Тогда как в средневековой Европе картография пришла в упадок, на Востоке начался ее золотой век. Кульминационной точкой расцвета стали две великолепные карты Китая, вырезанные на камне в Сиане, провинция Шэньси, Северный Китай (1137 г. н. э.). Одна из них, по-видимому более древняя, менее точна. Другая, с системой прямоугольной сетки (каждый прямоугольник равнялся ста ли, или ста китайским милям), была удивительно точной. Как заметил Нидхэм, "сравнение сети рек на современных картах показывает по крайней мере чрезвычайную точность образца. Любой, кто сравнит эту карту с работами религиозной космографии Европы того времени, не сможет не изумиться, насколько китайская география опередила Запад".
Корейские картографы средних веков, работая в рамках китайской традиции, также преуспели в составлении карт. Корейская "карта мира", изготовленная в 1402 г., является уникальной. Контуры Африки и Европы почта правильные, на карте изображены Азорские острова в Центральной Атлантике. Очаровательной деталью является изображение Александрийского маяка в виде пагоды (см. "Маяки").
Восточные картографы преуспели не только в количестве и качестве карт, но и изобрели некоторые новые их формы, особенно с тремя измерениями. В заслуживающем доверия описании могилы (еще не раскопанной) страдавшего манией величия первого императора Цинь Шн-Хуандн (221—210 гг. до н. э.) говорится, что во внутренней палате находится удивительная карта. Реки в Китае и "великое море" (Тихий океан) были имитированы потоками жидкой ртути, которые приводились в движение скрытыми помпами; таким образом, в мире появилась первая механическая рельефная карта.
В следующие эпохи более практичные рельефные карты были созданы из дерева, глины и даже риса. Другой новинкой стала рельефная "составная карта" Шэй Чуана (421—466 гг. н. э.), который, согласно официальной истории династии Лю Сун, "сделал деревянную карту площадью 10 квадратных футов с изображением гор, ручьев и других рельефов земли. Если карту разбирали на «куски», то она делилась на округи и отдельные провинции. Если их складывали вместе, то империя восстанавливалась в своем единстве".