Том 38. Измерение мира. Календари, меры длины и математика

При определении требований к новым универсальным единицам измерения решающую роль сыграли идеи равенства, провозглашенные французской революцией. Этих требований было три: во-первых, новые единицы измерения были обязательными к применению во всех странах, во-вторых, они должны были быть неизменными, в-третьих, они не должны были быть антропоморфными.

Выбор меридиана

Какими свойствами должна была обладать новая мера длины? Какие предложения звучали и как было принято окончательное решение? Наконец, почему было решено измерить длину дуги меридиана и какую именно? Ответы на эти вопросы были получены по результатам трех экспедиций, организованных с целью установления метра как универсальной единицы измерения расстояния.

Свойства новой меры длины

Согласно постановлению Французской академии наук, требовалось найти меру длины, которая бы определялась на основе некоего явления природы, так как природа считалась неизменной и принадлежащей всему человечеству. Таким образом удалось бы обеспечить стабильность новой меры и ее неизменность с течением времени.

Но какое явление природы могло стать основой для такой единицы измерения при соблюдении вышеуказанных условий? Было рассмотрено три варианта: первый — длина маятника, второй — длина дуги экватора, третий — длина дуги меридиана.

Какие размеры должна была иметь новая мера длины, чтобы ее было удобно использовать в обычной жизни? В качестве отправной точки была выбрана мера, равная половине туаза. Таким образом, три приведенных выше варианта уже можно было рассмотреть подробнее. Этим занялась комиссия Французской академии наук по просьбе Национального собрания.

Три предложения

8 мая 1790 года, спустя три месяца после того, как Приёр из Кот-д’Ор предложил определить универсальную меру длины, Национальное собрание на своем специальном заседании обсудило различные варианты. Прозвучало два важных доклада, в которых обосновывалась необходимость проведения метрической реформы и определения новой меры длины на основе длины маятника. Шарль Морис де Талейран, председатель собрания и епископ Отёна, предложил считать эталоном длины маятник, отсчитывавший секунды на широте 45°. Во втором докладе, прочитанном самим Приёром из Кот-д’Ор, указывалось, что новая система мер должна быть десятичной. Приёр разделил маятник на три равные части длиной в один фут и описал следующую десятичную систему: фут равнялся 10 дюймам, дюйм — 10 линиям.

Заслушав все доклады, собрание поручило Академии наук изучить высказанные предложения и определить, как следует провести реформу системы мер. Академия, в свою очередь, организовала комиссию, куда вошли самые известные ученые того времени: Пьер-Симон Лаплас, Жозеф Луи Лагранж, Жан-Шарль де Борда, Гаспар Монж и Никола де Кондорсе. 19 марта 1791 года комиссия опубликовала доклад, где были представлены три варианта меры длины, пригодной во все времена и для всех народов:

— длина маятника, половина периода колебаний которого равна одной секунде на 45° широты;

— четвертая часть экватора;

— четвертая часть меридиана.

* * *

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ В ДЕСЯТИЧНОЙ И ДРУГИХ СИСТЕМАХ СЧИСЛЕНИЯ

Эффективность десятичной системы счисления по сравнению с другими четко проявляется при выполнении расчетов. Так, чтобы найти сумму двух длин, к примеру 3 м + 7 см = 3,07 м или 307 см, в десятичной системе, достаточно перевести одну единицу измерения в другую, умножив или разделив ее на 10 нужное число раз (отсюда и название). Сумму 1 ч 35 мин + 42 мин, напротив, нельзя записать в виде 1 ч 77 мин — правильным ответом будет 2 ч 17 мин, поскольку соотношение между часами и минутами равно не 10 в какой-либо степени, а 60.

В системах счисления, отличных от десятичной, также сложнее выполнять действия с дробями. Рассмотрим 1/4 + 1/2 = 3/4. В десятичной системе