В путеводителе, написанном во времена южной династии Сун (1127—1279 гг. н. э.), приводится описание первого настоящего прототипа современного компаса — магнитной черепахи. Это был "сухой" компас с фиксированной осью, совсем как современный.
Единственное отличие его заключалось в том, что вместо покачивающейся иглы использовалась достаточно яркая модель черепахи на бамбуковой булавке с небольшим магнитом внутри. Другое усовершенствование того же времени включало добавление к имеющимся моделям компаса (рыба, игла или черепаха) нижней доски, взятой из старого образца ковша (синан) с 24 направляющими точками. В результате появился легкий для ориентирования морской компас.
Растущее доверие мореплавателей к компасу отражено в китайских текстах начала XII в. Самое раннее описание приводится в тексте, написанном около 1113 г. н. э., и касается событий в порту Гуанчжоу (Кантон) в 1090 г.: "Лоцманы ориентируются по ночным звездам, а днем по солнцу, в кромешной тьме они смотрят на иглу, указывающую на юг". Во времена правления южной династии Сун использование компаса стало обычным во всех длительных путешествиях. К XIII в. китайцы исследовали и составили карту морей Восточной и Юго-Восточной Азии, подготовили учебники по мореплаванию на основе точных направлений компаса, известные под названием "гиды по стрелке компаса".
О глубоких знаниях мореплавателей в средневековом Китае можно судить по тому, что они явно понимали то, что магнитный север вовсе не совпадает с географическим. Это явление, известное под названием магнитного отклонения, было понято на Западе только в 1492 г. во время путешествия Колумба в Новый Свет. Еще раньше, в 1086 г., Шэнь Куа, описывая изготовление магами магнитных игл, отметил, что "игла часто немного отклоняется на юго-восток, а не указывает точно южное направление". Ко времени правления династии Юань (1271—1368 гг.) отклонение магнитного севера от географического было ясно зафиксировано на досках-компасах.
Китай или Америка?
Самые ранние китайские упоминания об использовании иглы для оказания помощи мореплавателям примерно на столетие опережают первое европейское упоминание об этом в произведении английского ученого Александра Некама (около 1190 г. н. э.). Первенство китайцев в разработке компасов, начиная от магнитных "ковшей", используемых на земле, до игл, предназначенных для моря, могло бы показаться бесспорным, если бы не одно удивительное открытие: подобные инструменты использовались на много веков раньше в Центральной Америке.
В середине 1960-х гг. на месте поселения ольмеков в Сан-Лоренцо, в районе города Веракрус, Мексика, были проведены раскопки. Ольмеки, подобно своим более поздним потомкам ацтекам, не умели выплавлять железо из руды. Тем не менее среди находок в Сан-Лоренцо и в других местах периода раннего становления ольмеков, относящегося не позднее чем к 1400—1000 гг. до н. э., есть находки, свидетельствующие об удивительных знаниях ольмеков о природном железе. Еще до железного века они полировали железную руду и вырезали из нее ювелирные изделия и даже зеркала высокого качества.
Самым загадочным предметом из найденных в Сан-Лоренцо является аккуратно вырезанный брусок из гематита (красного железняка) длиной около 1,25 дюйма с выемкой посередине. Руководитель археологического проекта Майкл Коуэ предположил, что это, возможно, часть компаса. Чтобы проверить свое предположение, он поместил находки на пробковом поплавке в емкость с водой и обнаружил, что "поплавок постоянно поворачивался в одном и том же направлении, которое слегка отклонялось к западу от магнитного севера. При изменении направления стрелка всегда выравнивалась в направлении немного восточнее магнитного севера".
Этот случай он обсудил с физиком Джоном Б. Карлсоном, который в процессе исследования обнаружил, что для полировки такого хрупкого материала и придания ему формы бруска с выемкой требуется высочайшее мастерство. "Насколько мне известно, [он] является единственным в морфологии среди всех известных образцов обработанной руды красного железняка." Его собственные попытки отполировать подобные руды "не увенчались успехом". Загадочный предмет все еще в большой степени сохранял магнитные свойства, и, когда его погружали в ртуть или воду (на пробке), он постоянно поворачивался на 35,5 градусов западнее магнитного севера, отклоняясь всего на полградуса. При проведении Карлсоном опытов предмет раскололся надвое, однако это случилось кстати. Опыты показали, что магнитные направления двух частей значительно отличаются от целой части, и позволили Карлсону сделать следующее заключение: если ольмекский обломок был первоначально в два раза длиннее (около 2,5 дюймов), то, "вероятнее всего, он должен был выравнивать себя ближе к магнитному северу—югу". Выемка вдоль верхней части, должно быть, служила указателем. При помещении в воду или ртуть (которая также была известна ольмекам) он становился надежным компасом. Его изготовление, возможно, было вызвано интересом ольмеков к ориентированию своих строений, кладбищ и ритуальных мест — многие из них были тщательно выровнены на 8 градусов западнее севера.
Хотя окончательных доказательств нет, доводы достаточно убедительны. Нет оснований полагать, что загадочный ольмекский предмет не был компасом. Он был сделан не позже 1000 г. до н. э. и опередил древние китайские образцы почти на тысячелетие. История компаса является удивительным примером того, как одинаковые приспособления могли быть самостоятельно изобретены двумя культурами, отдаленными друг от друга временем и пространством.
МАЯКИ
Неподалеку от северного побережья Египта находится небольшой островок под названием Фарос. Он расположен напротив города Александрия, резиденции греческой династии Птолемеев, которые правили Египтом с конца IV века до тех пор, пока в 30 г. до н. э. он не вошел в Римскую империю. Остров Фарос должен был играть важную роль в планах Птолемеев по оживлению экономики Египта. Огромный мол связал остров с материком, образовав на Средиземном море две безопасные гавани для торговых кораблей. Около 270 г. до н. э. Птолемей II поручил греческому архитектору Сострату из Книда построить на восточном берегу острова первый в мире маяк. По замыслу он должен был направлять суда в Александрийскую гавань, а также служить величественным символом возрождения египетской монархии.
Александрийский маяк, первый известный в мире; воспроизведен по древним описаниям.
О Фаросском маяке позднее вспоминали как об одном из семи чудес света древнего мира. Это было массивное сооружение 350 футов высотой, состоявшее из трех частей. Нижняя часть, покоившаяся на гигантской каменной платформе, имела форму квадрата; средняя была восьмиугольной, а верхняя имела круглую форму. На вершине башни находился огонь, который можно было увидеть с моря за 30 миль. Моряки иногда называли сооружение Фаросом, и это название вошло во многие языки как маяк (по-гречески pharos, по-итальянски faro и по-французски phare).
Находчивые римляне первыми создали сеть маяков. Самый древний был построен в 50-е гг. н. э. в древнеримском порту Остия по приказу императора Клавдия. Четырехэтажный маяк находился на искусственном островке, образовавшемся в результате заполнения камнями и бетоном остова старого деревянного корабля размерами 320 на 65 футов, который первоначально использовался для перевозки огромного обелиска из Александрии в Рим. Маяк в Остии служил до XV в. н. э.