Небесный землемер

Когда же понадобилось перевести длину градуса в русские аршины, это оказалось довольно трудным делом. Русский аршин равнялся полутора локтям, или четырем четвертям. В каждой четверти помещалось четыре вершка. Локоть, как мера длины, применялся в разных странах, но в каждой стране локоть был свой.

Самым большим считался вавилонский, египетский — несколько меньшим. А в России он был самым маленьким. Три русских локтя одно время составляли сажень. Потом сажень переделали в трехаршинную. Но обе эти сажени не имели ничего общего с двумя другими саженями — «косой» и «маховой».

Это создавало страшную путаницу. В одной стране дюйм равнялся длине сустава большого пальца, в другой — трем ячменным зернам, вынутым непременно из середины колоса и приставленным друг к другу острыми концами. Одни ученые сравнивали длину градуса с расстоянием от носа короля до конца его вытянутой руки. Другие считали вдоль меридиана шаги обычных смертных. Чему же в результате равнялся радиус Земли?

Сомнение в том, что так можно точно измерить земной шар, возникло еще у Пикара. Когда он привез свой шест в замок Шателе, оказалось, что за долгие годы от осенних дождей и летней жары железный туаз заржавел и стал на целых 5 линий короче.

Готовясь к отъезду в Перу, Лакондамин сам по железной полосе в замке Шателе заново изготовил два туаза. И все новые туазы сравнивали теперь с ними. Один из таких железных стержней попал даже в Россию, и им пользовался В. Я. Струве, измеряя свою дугу. Отправляясь в Перу, Лакондамин взял свой туаз с собой, а другой отдал Мопертюи, ехавшему в Лапландию. Руководителем первой экспедиции официально считался Годэн, который после окончания экспедиции не захотел возвращаться во Францию. Туаз он оставил у себя, и только через несколько лет Французской Академии наук удалось получить его назад. Но за это время полированный железный брусок превратился в ржавую, покореженную полосу металла.

Судьба лапландского туаза оказалась не лучше. На обратном пути корабль, на котором везли экспедиционный груз, затонул. Лапландского туаза, может быть, и не хватились, если бы результат измерений Перуанской и Лапландской экспедиций совпал. Но у Лакондамина и Мопертюи, как известно, сжатие Земли получилось разным. Надо было сравнить оба туаза и выяснить, одной ли мерой меряли меридиан обе группы ученых.

Пришлось нырять на дно моря за утонувшим туазом. Наконец с помощью водолазов его нашли и подняли наверх. Но можно ли было поручиться за точность куска железа, пролежавшего не один год на морском дне? Конечно, нет.

Разница в длине между ним и перуанским туазом составляла теперь ¹/₉ линии. Это означало, что длина земной окружности, измеренная одним из них, на целых 5 километров отличалась бы от той, которая была измерена вторым.

Стало ясно, что нужна какая-то единая мера — всегда находившаяся бы под рукой, чтобы ее можно было легко проверить или даже изготовить заново, а не искать старые башмаки давно умершего короля.

Тогда Гюйгенс, изобретатель маятниковых часов, тех самых, что «сплющили» Землю, и предложил сравнивать все линейные меры с длиной секундного маятника, по его предположению, постоянной на всей Земле.

«Давайте считать футом не длину неизвестно какой ступни, а вполне определенную величину — треть той нити, на которой висит маятник, совершающий одно качание в секунду», — говорил Гюйгенс.

Сам Пикар рекомендовал сделать еще проще — сравнивать расстояния с длиной всей нити секундного маятника. Новую меру он предлагал назвать «астрономическим радиусом».

Но злополучное путешествие Рише к экватору убедило, что и эта величина непостоянна. Если бы предложением Пикара действительно воспользовались, то градус на экваторе и в средних широтах оказался бы измеренным опять разными мерами — ведь длина секундного маятника там и тут различна.

Нужна была такая мера, которая существовала бы в самой природе и была неизменной и постоянной всюду на Земле, а не становилась бы длиннее летом и короче зимой, как это происходило с французским туазом. Вот тогда-то и решили обратиться за помощью к самой Земле.

Французская Академия наук предложила взять за единицу линейных измерений 1/40 000 000 долю земного меридиана. Это и есть наш нынешний метр. И когда мы говорим, что радиус земного шара равен примерно 6 тысячам метров, то это значит, другими словами, что в радиусе Земли 6 тысяч раз укладывается кусок земного меридиана размером в 1/40 000 000 его долю. А когда мы говорим, что градус меридиана равен 100 километрам, то это означает, что на протяжении этого куска 1/40 000 000 доля меридиана поместилась бы 100 тысяч раз.

Землю, таким образом, стали мерить самой Землей.

Экспедиция Мешена и Деламбра, которая, повинуясь распоряжению Конвента, отправилась в разгар Французской революции измерять парижский меридиан, как раз и должна была определить величину этой 40-миллионной доли. Под гром пушек революционной армии, сражавшейся с врагами республики, Деламбр продвигался от Дюнкерка к Барселоне, а Мешен — навстречу ему из Барселоны.