Небесный землемер - [30]
Но чем бы ни измеряли земную поверхность — проволокой, лучом света или радиоволной, — сами эти меры надо с чем-то сравнить, чтобы знать, сколько же раз это «что-то» укладывается в куске проволоки или между гребнями световых волн.
Когда Пикар, конца работ которого с таким нетерпением ждал Ньютон, прокладывал треугольники в центре Франции, он сравнивал свой мерный шест с туазом.
Французский туаз — вернее, его эталон — представлял собой железную полосу, вделанную в ступеньку лестницы старинного королевского замка Шателе в Париже. Все вновь изготовленные туазы привозили в замок и прикладывали к ступеньке. Если они оказывались правильными, то помещались как раз между скобками, которыми кончалась железная полоса. Если бы эталон был случайно утерян, восстанавливать его пришлось бы не совсем обычным для нас способом: в длине туаза ровно шесть раз укладывалась ступня короля, которая, в свою очередь, состояла из длины двенадцати суставов больших пальцев.
Арабы, измерив градус меридиана в северной Месопотамии, записали, что его длина равна 56>2/>3 арабской мили. Но ученые до сих пор не могут определить, много это или мало. Ведь арабы считали, что их миля равна 4 тысячам локтей, каждый локоть — ширине 8 кулаков, а кулак — 4 пальцам, палец же — шести волосам с морды осла, положенным рядом.
Но поди узнай размер обуви, которую носил давно умерший король или толщину волос с морды осла. Поэтому от многих древних мер остались только одни названия, как от той самой египетской стадии, например, в которой впервые вычислил длину земного радиуса Эратосфен. До сих пор гадают ученые, сколько же это будет на наш счет? Но так и неизвестно, с какой точностью определил размеры Земли ее первый землемер.
В России служила эталоном не железная полоса, а поперечник свода колокольни Петербургского адмиралтейства. Он был измерен в английских футах. Отправляясь мерить земные меридианы или параллели, русские геодезисты сверяли с его длиной свои мерные шесты.
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.
