История создания основной единицы длины
Вплоть до 18 века в европейских странах вообще не существовало единой системы единиц измерения — царил полный хаос. Каждый город мог сам себе установить, что служит мерой длины.
Семь раз отмерь
Купцы, которые вели торговлю в разных городах и странах, по необходимости, поднаторели в вычислениях, поскольку часто переводили одни странные единицы в другие, не менее оригинальные. Местные власти в городах проявляли заботу о наведении какого-то порядка в расчётах, поэтому на городских воротах, на стенах ратуш или на церковной ограде вывешивали объявления о мерах, действующих в этом городе или только на время ярмарки.
Когда торговец переезжал на своей повозке в другой город или в соседнее герцогство, он пересчитывал и количество, и цену своего товара. Предположим, что купец, торговавший тканями, закупил в одном городе сто локтей материи, в другом городе продал этот товар, но уже в количестве 90 локтей, потому что там локоть был значительно длиннее. Таким образом, торговым людям приходилось чуть ли не в каждом городе изменять цены, чтобы привести их в соответствие местным мерам.
В Париже были в ходу две разные меры веса. Пять французских королей пытались навести порядок в единицах измерения, издавали предписания об установлении стандартов в области веса и длины, но не добились цели. Одной из причин неудачи было сопротивление аристократов, поскольку стандартные меры противоречили их интересам.
Мера всех вещей
В конце 18 века в Европе существовало более 800 мер длины и веса. Они значительно различались даже в пределах одной Франции: что ни рынок — то и своя мера. Свободная, честная и равноправная торговля была практически невозможна. Торговцы, разъезжавшие по стране, нагло обманывали и обсчитывали народ. Отсутствие официальных обязательных мер мешало и государству.
Законодательное собрание в Париже постановило, что необходимо определить новую единицу измерения. Созданная для этого специальная комиссия занялась поисками основы для новой единой меры. Нужно было найти нечто постоянное, неизменное, что не зависит от людского произвола и может служить масштабом. В 1791 году комиссия, наконец, додумалась до идеи принять за константу окружность Земли — земной меридиан. Однако для этого нужно измерить полную окружность Земли по меридиану, а это мудрёная задача.
Триангуляция
Французы обладали ценным опытом в измерении расстояний и вычислении площадей. Ещё с 17 века в картографии применялась триангуляция. В первую очередь на равнинной местности нужно проложить прямую линию с помощью деревянных реек или цепей, натянутых на колышки. Кроме того, необходимо обозначить хорошо просматривающуюся триангуляционную точку, например, заметный издалека холмик или шпиль на церковной колокольне. Из точек, где заканчивается первая прямая линия, намечаются линии к этой третьей точке и измеряются углы. Поскольку известна длина одной стороны треугольника, а также два угла, можно по тригонометрическим формулам вычислить две другие стороны треугольника и его площадь. Из каждой вершины полученного треугольника на местности можно наметить с помощью колышков и реек следующие треугольники. Таким образом, в результате сложения площадей треугольников на местности можно определить площадь больших участков. В некоторых случаях картографы устанавливали специальные измерительные башенки для удобства обозначения точек на местности.
Неоценимую помощь в многотрудной работе оказали землемерам так называемые неподвижные звёзды, которые издавна использовались в качестве ориентиров при навигации. Самый яркий пример — Полярная звезда. Чем севернее находится точка наблюдения, тем выше стоит на небосклоне Полярная звезда. Если в северной точке отрезка наблюдения картографы обнаруживали Полярную звезду на десять градусов выше, чем на южном конце отрезка, то знали, что измерили на Земле дугу меридиана, соответствующую десяти градусам. Этот отрезок умножается на девять и получается длина дуги, составляющей четверть окружности с центральным углом 90 градусов.
Трудный проект
Летом 1792 года Французская академия наук поручила двум учёным произвести измерение и вычисление дуги парижского меридиана, проходящего с севера на юг через всю Францию. Астрономы взялись за измерения между Дюнкерком и Барселоной. Картографы шли навстречу друг другу, отмечая точки на своём пути. Где не было естественной возвышенности, приходилось строить измерительные башни. Осуществление трудной работы время от времени прерывали бурные политические перемены. Чтобы выполнить поставленную задачу, астрономам потребовалось ещё три года работы. Финансовые проблемы, неудобный рельеф местности сильно затрудняли завершение измерений.
В 1799 году картографы смогли представить в Париже результаты своего труда. Международная комиссия, состоявшая из учёных одиннадцати стран, пришла к заключению, что вычисления верны. Парижское Национальное собрание 10 декабря 1799 года провозгласило введение новой единственной метрической системы. В тот год появился на свет архивный метр — первый в истории эталон метра. Отлитый из платины метр был передан на хранение в Национальный архив Франции.
Победное шествие
Новую единицу измерения изготовили в 100 тысяч экземпляров, и эти образцы разослали по всей стране в качестве обязательных эталонов. Слово «метр» ответственная комиссия образовала от древнегреческого слова «metron» — «мера». В действительности, чтобы метр составлял точно одну десятимиллионную часть четверти меридиана, его длина должна быть на 0,2 процента больше. Несоответствие первоначально объявленного значения единицы длины долгое время не принимали во внимание.
В 1983 году введено новое определение метра на основе скорости света. С тех пор метр считается равным отрезку, который проходит луч света в безвоздушном пространстве в течение одной 299 млн. 792 тыс. 458-й доли секунды. Длина метра не изменилась, но дано другое определение, более универсальное и точное.
В продолжение всего 19 века метрическая система постепенно проложила себе дорогу в большинство европейских стран. Метрическая система в наше время признана обязательной по всему миру, за исключением США, Бирмы и Либерии.
Источник — Ufolog.ru