Автор: Jack 31-03-2013 9:57:48

Як появився метр?

Кожне місто мігло саме собі встановити, яка повинна бути гиря на вагах, що служить мірою довжини і т. п. Купці, які вели торгівлю в різних містах і країнах, по необхідності, набили руку в обчисленнях, оскільки вони часто переводили одні дивні одиниці в інші , не менш оригінальні. Місцева влада в містах проявляли турботу про наведення якогось порядку в розрахунках, тому на міських воротах, на стінах ратуш чи на церковній огорожі вивішували оголошення про заходи, що діють в цьому місті або тільки на час ярмарку.

Коли торговець переїжджав на своїй возі в інше місто або в сусіднє герцогство, він перераховував і кількість, і ціну свого товару. Припустимо, що купець торгував тканинами, закупив в одному місті сто ліктів матерії, в іншому місті він продав цей товар, але вже в кількості 90 ліктів, тому що там лікоть був значно довший.

Таким чином, торговим людям доводилося мало не в кожному місті змінювати ціни, щоб привести їх у відповідність місцевим мірам. У Парижі були в ходу дві різні міри ваги. П'ять французьких королів намагалися навести порядок в одиницях виміру, видавали приписи про встановлення стандартів у галузі ваги і довжини, але не добилися мети. Однією з причин невдачі було опір аристократів, оскільки стандартні заходи суперечили їх інтересам.

МІРА УСІХ РЕЧЕЙ

У кінці XVIII століття, в революційні роки, в Європі існувало більше 800 мір довжини і ваги. Вони значно різнилися навіть у межах однієї Франції: що не ринок - то й своя міра. Вільна, чесна і рівноправна торгівля була практично неможлива. Торговці, роз'їжджаючи по країні, нахабно дурили і обраховували народ. Відсутність офіційних обов'язкових мір заважало і державі, яка навіть не знала, які справжні розміри кожної провінції і всієї країни.

У 1789 році у Франції почалася нова ера, був введений новий революційний календар. Французи боролися проти тиранії за ідеали Свободи, Рівності та Братерства. Ідеологи революції проголосили: вільна людина - міра всіх речей. Але рівність усіх людей передбачає також і єдину міру, обов'язкову для всіх.

Законодавчі Збори в Парижі постановило, що необхідно визначити нову одиницю виміру. Створена для цього спеціальна Комісія зайнялася пошуками основи для нової єдиної міри. Потрібно було знайти щось постійне, незмінне, що не залежить від людського свавілля і може служити масштабом. У 1791 році Комісія, нарешті, додумалася до ідеї прийняти за константу окружність землі - земний меридіан. Оскільки меридіан є практично незмінним у досить довгий період часу, то за одиницю довжини вирішено прийняти одну десятимільйонну частину чверті земного меридіана. Однак для цього потрібно виміряти повну окружність Землі по меридіану, а це мудроване завдання.

Французи володіли цінним досвідом у вимірюванні відстаней і обчисленні площ. Територію Франції виміряли ще в XVII столітті. Король Людовик XIV наказав здійснити вперше в історії точне вимірювання території всієї країни. Землеміри виконали наказ короля за допомогою методу тріангуляції для топографічних зйомок, що полягає в побудові примикаючих один до одного трикутників. Вони провели величезну роботу, але результат украй розчарував вінценосного замовника - площа Франції опинилася на 20 відсотків менше, ніж вважалося. Розчарований король-Сонце вигукнув: «Ваші труди обійшлися мені дорого: я втратив більше земель, ніж хотіли у мене відняти всі мої вороги!»

Тріангуляції

Починаючи з XVII століття в картографії застосовувалася тріангуляція. В першу чергу на рівнинній місцевості потрібно прокласти пряму лінію за допомогою дерев'яних рейок певної довжини або ланцюгів, натягнутих на кілочки. Крім того, необхідно позначити добре видиму тріангуляційну точку, наприклад, помітний здалеку горбок або шпиль на церковній дзвіниці. З точок, де закінчується перша пряма лінія, намічаються лінії до цієї третьої точки і вимірюються кути. Оскільки відома довжина однієї сторони трикутника, а також два кути, можна по тригонометричних формулах обчислити дві інші сторони трикутника і його площу. З кожної вершини отриманого трикутника на місцевості можна намітити за допомогою кілочків і рейок наступні трикутники. Таким чином, у результаті додавання площ трикутників на місцевості можна визначити площу великих ділянок. У деяких випадках картографи встановлювали спеціальні вимірювальні башточки для зручності позначення точок на місцевості.

Неоціненну допомогу в роботі землемірів надали так звані нерухомі зірки, які здавна використовувалися як орієнтири при навігації. Найяскравіший приклад - Полярна зірка. Чим північніше знаходиться точка спостереження, тим вище стоїть на небосхилі Полярна зірка. Якщо в північній точці відрізка спостереження картографи виявляли Полярну зірку на десять градусів вище, ніж на південному кінці відрізка, вони знали, що вони виміряли на Землі дугу меридіана, відповідну десяти градусам. Цей відрізок множиться на дев'ять і виходить довжина дуги, складовою чверть кола з центральним кутом 90 градусів.

ПРОЕКТ під загрозою зриву

Влітку 1792 року, в розпал революційного сум'яття, Французька академія наук доручила двом вченим зробити вимір і обчислення дуги Паризького меридіана, що проходить з півночі на південь через усю Францію.

Астрономи Жан-Батист-Жозеф Деламбр і П'єр-Франсуа-Андре Мешен взялися за вимірювання меридіана між Дюнкерком і Барселоною. Деламбр, згодом у 1810 році обраний почесним членом Петербурзької академії наук, почав роботу в Дюнкерку, на березі протоки Ла-Манш, а його колега Мешен відправився зі своєю експедицією в Барселону.

Астрономи-картографи покинули Париж 24 червня 1792. Деламбр і Мешен йшли назустріч один одному, відзначаючи точки на своєму шляху. Де не було високої дзвіниці або природної височини, доводилося будувати вимірювальні вежі. Здійснення важкої роботи час від часу переривали бурхливі політичні зміни.

Вчені навіть не знали, що в Парижі в 1795 році новий центральний уряд відновив розігнану радикальними революціонерами Академію наук. Щоб виконати поставлене завдання, Деламбр і Мешен знадобилося ще три роки роботи. Фінансові проблеми, незручний рельєф місцевості, депресія, від якої страждав Мешен, сильно утрудняли завершення вимірювань.

Але в 1799 році картографи все ж змогли представити в Парижі результати своєї праці. Міжнародна комісія, що складалася з вчених одинадцяти країн, перевіряла підсумки роботи французьких астрономів. Члени комісії прийшли до висновку, що обчислення вірні. Паризьке Національні збори 10 грудня 1799 проголосило введення нової єдиної метричної системи. У той рік з'явився на світ архівний метр - перший в історії еталон метра. Відлитий з платини метр був переданий на зберігання в Національний архів Франції.

Переможний хід

Нову одиницю виміру виготовили в 100 тис. примірників, і ці зразки розіслали по всій країні в якості обов'язкових еталонів. Слово «метр» відповідальна Комісія утворила від давньогрецького слова «metron» - «міра». В дійсності, щоб метр становив точно одну десятимільйонну частина чверті меридіана, його довжина повинна бути на 0,2 відсотка більше. Частково в цьому розходженні винні помилки при вимірюванні, але, головним чином, неточність є наслідком полюсного стиснення Землі, яка не є кулею правильної форми. Невідповідність спочатку оголошеного значення одиниці довжини довгий час не брали до уваги.

До 1960 року виготовлений з платини метр зберігався в Міжнародному бюро мір і ваг в Севрі і вважався еталоном довжини. У 1983 році введено нове визначення метра на основі швидкості світла. З тих пір метр вважається рівним відрізку, який проходить промінь світла в безповітряному просторі протягом однієї 299792458-й частки секунди. Довжина метра не змінилася, але дано інше визначення, більш універсальне і точне.

Першими державами, які прийняли нову одиницю довжини, встановлену в наполеонівській Франції, були Бельгія, Нідерланди і Люксембург, зайняті в той час французькими військами. Єдина метрична система виявилася зручною і, отже, вигідною торговцям і будівельникам, промисловцям і банкірам, а також і чиновникам. У продовження усього XIX століття метрична система поступово проклала собі дорогу в більшість європейських країн, а також у французькі та іспанські колонії. У Великобританії офіційний перехід на метричну систему оголошений тільки в 1960 році, однак послідовного й остаточного переходу не відбулося. Тим часом метрична система в наш час визнана обов'язковою по всьому світу, за винятком США, Бірми (М'янма) і Ліберії.