Лаплас. Небесная механика

«Если находили недостаток в многообразии местных наречий, так же будут находить недостаток в разнообразии мер и весов: дрова на растопку продавались на связку, древесный уголь — на тачку, обычный уголь — на баржу, охра — на бочку, а строительный лес — на счет или на балки. Продавали фрукты для сидра на горку; соль — на мюи, сетье, мину, мино, буасо и мезюретт; известь продавалась на горку, а руда — на разьер. Покупали овес на порцию, а гипс — на сумку; доставали себе вино на пинту, полштофа, камюз, рокиль, золотник и демуазель. Продавали водку на горшок; пшеницу — на мюи и миску. Ткань, ковры и обивка покупались на квадратный локоть; лес и луга считались в квадратных першах, виноград — на доре. Арпан стоил 12 норм, а норма выражала работу человека за один день — так это работало. Аптекари взвешивали в ливрах, унциях, драхмах и скрупулах; ливр стоил 12 унций, унция — восемь драхм, драхм — три скрупула и скрупул — 20 крупинок. Какая путаница! Революция решила все упорядочить. Она ввела единую систему измерения, обеспечивая легкость обмена и торговых операций».

Национальное собрание поддержало 8 мая новую метрическую систему, отметив: эта система должна была быть стабильной, единой и простой, ее должны принять и другие страны, включая Великобританию и США. Академики дали обещание сделать систему измерения такой, чтобы она соответствовала «всем временам и всем народам».

Академия, в обязанность которой входила разработка метрической системы, предложила, чтобы основные единицы измерения, их кратные и доли представляли собой результат умножения и деления на степени 10 (согласно первому принципу). По предложению Лапласа основная единица длины была названа метром (по-гречески «мера»), хотя также существует мнение, что эта идея принадлежала профессору математики Огюсту Савиньену Леблону. Единицы, кратные метру, носили названия декаметр (10 метров), гектометр (100 метров) и километр (1000 метров), а его доли — дециметр (0,1 метра), сантиметр (0,01 метра) и миллиметр (0,001 метра). Таким образом, измерительная система была десятичной.

С учетом второго принципа все единицы должны были составлять логичную систему: единицы площади, объема, емкости (объем — для твердых тел, емкость — для жидких) и веса должны быть определены исходя из основной единицы длины — метра. Было решено, что единицей площади станет ар, соответствующий квадрату со стороной, равной 10 метров. Единица объема, кубический метр, эквивалентна количеству древесины, содержащейся в кубе, каждая сторона которого равна 1 метру. Основной единицей емкости будет литр, равный количеству воды в кубе со стороной 1 дециметр. Наконец, грамм представлял основную единицу веса, равную количеству чистой воды при 4 °С, умещенной в кубе со стороной 1 сантиметр.

Согласно третьему принципу величина метра больше не зависела от человека (то есть не является антропометрической единицей) и получила соответствие в окружающем мире. Сначала метр приравняли к длине маятника, полупериод которого равен 1 секунде (а период — 2 секундам). Однако длина этого маятника зависела от места, в котором проводился опыт, поскольку сила земного тяготения, приводящая маятник в движение, на разных широтах отличается. Выбор 45-й параллели, проходящей через Францию, не казался универсальным решением для системы, которая стремилась быть международной. В США предлагали 38-ю параллель, а в Великобритании, что очевидно, параллель, проходящую через Лондон. Так начались первые разногласия с Великобританией и Соединенными Штатами.

После нескольких месяцев обсуждений молодая Комиссия мер и весов, которой руководил Лагранж (Лаплас был одним из ее членов), наконец нашла решение. Астроном и моряк Жан Шарль де Борда предложил использовать длину, равную десяти миллионным расстояния между Северным полюсом и экватором, то есть десяти миллионным четвертой части меридиана.