41. Принятие и использование эталона «светового метра»

41. Период определения метра путем градусного измерения Парижский меридиан

8 мая 1790 года Учредительное Национальное собрание приняло Декрет о реформе мер. 22 августа  его утвердил король. Текст содержал проект Талейрана и поручение Академии наук провести необходимые подготовительные работы, которые стали немедленно разворачиваться, несмотря на бурное революционное время. Было создано несколько комиссий, в которые вошли самые авторитетные французские ученые. Комиссия академии, возглавляемая великим математиком Ж.-Л. Лагранжем (1736—1813), рассмотрев множество вариантов, рекомендовала принять десятичную систему межъединичных отношений для всех мер (включая, кстати, и деление суток и часов на кратные десяти доли, которое не было принято, а также деление четверти круга на сто град, или гонов, которое нашло применение только в наше время). Другая комиссия, в состав которой вошли П.-С. Лаплас, все тот же Ж.-Л. Лагранж, Г. Монж, Ж.-А.-Н. Кон-дорсе и Ж.-Ш. Борда, предложила взять в качестве метра одну сорокамиллионную долю меридиана Земли. Мы уже говорили о том, что определение меры или единицы через размер, существующий в природе, называют естественным. Дальнейшая судьба метра показала, что определять какую-либо единицу таким образом по многим причинам неудобно, и позднее метр был определен все-таки через эталон. Но в 1790 году вышеупомянутая комиссия была убеждена в необходимости введения именно естественного метра и рекомендовала начать работы по уточнению длины земного меридиана для вычисления абсолютно достоверной величины метра. В докладе академических комиссий, представленном Учредительному Национальному собранию, подчеркивалось, что в рекомендуемом учеными проекте системы единиц нет ничего, кроме десятичной основы, произвольного и нет ничего исключительно национального или специфически местного. «Если бы память об этих работах утратилась и сохранились бы лишь одни ее результаты, то в них не нашлось бы никакого признака, по которому можно было бы узнать, какая нация задумала план этих работ и осуществила их»,— сообщалось в докладе комиссии. Таким образом, начавшееся введение единой системы мер во Франции уже перерастало национальные масштабы, что придавало всему предприятию поистине историческое значение. В Национальном собрании прозвучал лозунг, который провозглашал главную идею новой системы мер: «На все времена, для всех народов». В обсуждениях и дискуссиях закрепилось название этой новой системы: метрическая, по названию основной единицы — метра. Вообще, естественному характеру определения метра в силу многих обстоятельств придавалось огромное значение. Казалось очень символичным держать в руках часть точно и достоверно измеренного меридиана Земли. «Для создания истинно философской системы мер, которая была бы достойна просвещенного века, нельзя допускать ничего, что не покоилось бы на прочных основаниях, что не связано теснейшим образом с предметами неизменными, ничего, что могло бы впоследствии зависеть от людей и от событий; надо обратиться к самой природе, почерпнув основу системы мер в ее недрах, и суметь найти в ней же способы проверки...» Это фразы из парижских газет того времени, полных революционного максимализма и идеалистических надежд. Положения академического доклада о системе мер и единиц были утверждены Учредительным собранием 26 марта 1791 года. Хотя Ш.-М. Талейран призвал немедленно обратиться к английскому Королевскому обществу с предложением о включении его членов в мероприятия по «естественному» получению метра, реальных шагов за этим не последовало. Революционная Франция в полном одиночестве приступила к уточнению длины земного меридиана. Геодезисты давно уже предлагали измерить участок меридиана в девять градусов и сорок минут по широте между городами Дюнкерк на севере и Барселоной на юге, находящимися на одном меридиане с Парижем. Именно на этот отрезок выбор пал по ряду причин. Широту этих пунктов можно было определить по положению звезд с большой точностью. Оба пункта находились на уровне моря, поэтому не было необходимости в каких-либо поправках. Оставалось только с величайшей точностью измерить линейное расстояние между ними — оно составляло приблизительно тысячу километров. Измерить рулеткой, линейкой или «шагомером» такую дистанцию, конечно, невозможно. Такие расстояния геодезисты измеряют посредством триангуляции. Суть триангуляционного измерения заключается в том, что предельно точно — непосредственно «рулеточным» способом — измеряют лишь один отрезок величиной в пять—семь километров ближе к начальной или конечной точке всей дистанции в тысячу километров. Этот размер считается базисным. Далее с помощью установленных в исходных точках базиса теодолитов (небольших телескопов с точной градусной шкалой) получают направление на третью точку, которая находится в стороне от линии базиса на пять—семь километров. Что взять за третью точку? Любой возвышающийся над местностью предмет. Затем теодолит устанавливают и в этой третьей точке. По полученным углам на бумаге чертят треугольник в точном масштабе и, зная точные размеры базиса, определяют все остальные размеры треугольника на поверхности Земли по чертежу или сделав соответствующие расчеты. Стороны этого треугольника теперь сами могут служить базисами. По ним находят размеры следующего треугольника и так далее. Таким же образом треугольниками «шагают» по всей требуемой дистанции. Чтобы измерить участок земного меридиана, французским ученым надо было «отшагать» таким образом от Барселоны до Дюнкерка через Париж 115 вышеописанных треугольников. Руководить этой грандиозной работой взялись академики Ж.-Б.-Ж. Деламбр и П.-Ф.-А. Мешен. После солидной подготовки геодезисты и астрономы 25 июня 1792 года отправились в путь. Вообще такая работа требует многих лет систематического напряженного труда. В процессе замеров может возникнуть множество непредвиденных обстоятельств. Вершины треугольников могут оказаться выше уровня моря, тогда необходимо будет вносить поправки. Точность вычислений по мере удаления от базиса падает — необходимы перепроверки и так далее... Проводить замеры пришлось в бушующей революционной Франции, и это значительно усложняло проведение и без того сложной работы. Документы, которыми запаслись ученые перед отъездом из Парижа, постоянно оказывались непригодными из-за непрерывных революционных преобразований. Несколько раз всю группу, проводившую геодезические измерения, арестовывали по различного рода подозрениям. Не очень осведомленное об огромной трудоемкости подобного рода работ, Национальное собрание уже через несколько недель после их начала стало требовать результатов. Правительство ссылалось на отсутствие единых мер в стране, столь необходимых при решении проблем с продовольствием в революционной Франции. В течение всего 1792 года неуклонно росла дороговизна, исчезали из продажи основные продукты. Страсти накалялись... А в адрес ученых раздавались обвинения в контрреволюционных замыслах. Политические тучи сгущались и за пределами Франции — большинство стран Европы готовилось военным путем восстановить законность и порядок в стране, охваченной пожаром революции.