mariuscomper.ukEnglish

A ascuns un număr care nu se potrivea. Nu era greșeala lui

Metrul s-a născut dintr-un drum de o mie șaptezeci și cinci de kilometri, măsurat din turn în turn între Dunkerque și Barcelona, în anii războiului și ai Terorii. La capătul sudic, Pierre Méchain a citit latitudinea din două locuri aflate la mai puțin de doi kilometri unul de altul, și a obținut două răspunsuri diferite.

Colegul lui a înțeles de ce abia după ce i-a citit registrele, la ani după moartea lui.

1.075de kilometri, de la Dunkerque la Montjuïc
96de stații principale, din turn în turn
3,4secunde de arc, diferența pe care a ținut-o pentru el

Paris, 1791

O unitate pentru toată lumea

Înainte de metru, Franța măsura cu piciorul regelui, cu cotul, cu prăjina și cu stânjenul, iar fiecare oraș avea versiunea lui. Un negustor care trecea dintr-un târg în altul schimba unitățile ca pe monede. Adunarea a cerut o măsură pe care nimeni să nu o poată revendica. Regele avea piciorul lui; măsura cea nouă urma să vină din Pământ.

Comisia a ales un sfert de meridian, drumul de la ecuator până la pol, și a hotărât că metrul va fi o parte din el. Rămânea partea grea. Nimeni nu putea merge până la pol. Se putea însă măsura o bucată din meridian cu mare precizie, iar restul se calcula.

Bucata aleasă trecea prin Franța de la un capăt la altul, de la Dunkerque până la Barcelona, fiindcă traversa paralela de 45 de grade și avea ambele capete la nivelul mării.

Ce parte dintr-un sfert de meridian trebuia să fie metrul?

Dunkerque și Barcelona, 1792

Doi oameni, două direcții

Jean-Baptiste Delambre a pornit spre sud de la Dunkerque. Pierre Méchain a pornit spre nord de la Barcelona. Urmau să se întâlnească pe la Rodez, la mijloc.

Nimeni nu a măsurat linia pas cu pas. Se măsurau unghiuri. Dintr-un turn se vizau alte două turnuri și se nota unghiul dintre ele, apoi observatorul se muta la turnul următor. Astfel drumul se acoperea cu triunghiuri lipite unul de altul, iar o singură distanță măsurată pe pământ, undeva pe traseu, dădea mărimea tuturor celorlalte.

Instrumentul era cercul repetitor al lui Borda. Metoda era simplă și eficientă: în loc să citești unghiul o dată, îl măsori de zeci de ori, adunându-l pe cadran, iar la urmă împarți. Micile erori de citire cad de o parte și de alta și se compensează.

Un observator măsoară același unghi de mai multe ori. Ce se întâmplă cu eroarea?

Melun, 1798

Singura distanță măsurată pe pământ

Triunghiurile dau forma lanțului, însă nu și mărimea lui. Pentru mărime trebuia o linie dreaptă, măsurată pe teren, cu rigle așezate cap la cap.

Au ales un drum neted lângă Melun și au întins pe el rigle de platină și aramă, una după alta, zile în șir. Fiecare riglă se dilată la căldură, așa că fiecare așezare cerea și citirea temperaturii. O a doua linie, lângă Perpignan, la celălalt capăt al lanțului, servea drept verificare: mărimea ei se putea calcula din triunghiuri, pornind de la Melun, și apoi se compara cu ce arătau riglele.

Aceasta este singura parte a poveștii în care o distanță a fost măsurată direct pe teren.

Cele două linii măsurate pe pământ, la Melun și lângă Perpignan, se află la peste șase sute de kilometri una de alta. La ce folosea a doua?

Orléans, 23 decembrie 1793

Scos din comisie, în mijlocul măsurătorii

Doi oameni care urcau în turnuri și în clopotnițe cu instrumente de alamă, într-o țară aflată în război, treceau ușor drept spioni. Delambre a fost oprit, i s-au cerut pașapoartele, i s-au rupt sigiliile de pe lăzi.

Lovitura serioasă a venit însă de la Paris. O scrisoare a președintelui comisiei temporare a greutăților și măsurilor, scrisă pe 9 nivôse, îl anunța că un decret din 3 nivôse scosese șase membri, printre care și el, și că trebuia să înceteze lucrul. În calendarul nostru, decretul este din 23 decembrie 1793.

Delambre a cerut voie să termine măcar stațiile de la Châtillon și Pithiviers și să lege triunghiurile până la două clopotnițe care s-ar fi putut regăsi oricând. Între timp, scrie el, s-a grăbit să facă ce ceruse, fără să aștepte răspunsul.

Ce a făcut Delambre după ce a aflat că a fost scos din comisie?

Barcelona, 1792 și 1793

Numărul care nu se potrivea

Méchain și-a așezat instrumentele în castelul de pe Montjuïc, deasupra portului, și a citit latitudinea din stele. Apoi războiul dintre Franța și Spania l-a ținut în oraș, iar ca să nu piardă timpul a măsurat latitudinea din nou, de la Fontana de Oro, o clădire din oraș.

Distanța dintre cele două locuri se știa din triunghiuri, așa că a doua valoare putea fi recalculată pentru primul loc și pusă alături de cea măsurată acolo. Delambre le dă ca fiind la 900 de stânjeni unul de altul.

Nu s-au potrivit. Cele două răspunsuri pentru același punct rămâneau la 3,4 secunde de arc unul de altul. Pe teren, atâta latitudine înseamnă aproximativ 105 metri.

Ai în mână două latitudini pentru același capăt al meridianului, care nu se potrivesc. Ce faci?

Paris, 1799 și 1810

Cât a costat tăcerea

În 1799 comisia a adunat rezultatele și a fixat metrul. Bara de platină a fost depusă în arhive, iar valoarea aleasă a fost 443,295936 linii din stânjenul din Peru.

Delambre scrie limpede, în volumul al treilea, tipărit în 1810, ce nu avusese comisia pe masă: „La commission, qui n'avoit pas connoissance des observations de Barcelone, et qui n'a pris que les nombres de Bouguer, en a conclu l'aplatissement 1/334, et le mètre 443ˡ295936.” Comisia nu văzuse observațiile de la Barcelona, iar turtirea Pământului a scos-o din numerele lui Bouguer, măsurate în Peru.

Apoi Delambre face singur scăderea care contează. Socotit numai cu Montjuïc, metrul iese 443,3076 linii. Socotit și cu observațiile de la Barcelona, iese 443,328. Diferența, scrie el, este de 0,0204 linii.

Atâta a adus în metru măsurătoarea pe care Méchain o ținuse pentru el. Cât înseamnă 0,0204 linii?

Castellón de la Plana, 20 septembrie 1804

Întoarcerea

Méchain a cerut cu o stăruință care i-a mirat pe toți să fie el cel care prelungește meridianul spre sud, dincolo de Barcelona. A spus că planul îi aparține și că nimeni nu i-l poate disputa. Nu i s-au putut împotrivi.

A dus triunghiurile până la Tortosa, a recunoscut stațiile până la Cullera și a găsit un loc pentru o linie de șase mii de stânjeni pe malul Albuferei. Mai avea șase sau șapte triunghiuri.

S-a îmbolnăvit de o febră răspândită în acele locuri, după ani de efort. A murit pe 20 septembrie 1804. Delambre scrie că, în delir, își cerea mereu manuscrisele și că au fost puse pe patul lui ca să-l liniștească. După moartea lui Méchain, manuscrisele au fost trimise înapoi la Paris.

Ce a găsit Delambre când a citit, în sfârșit, registrele lui Méchain?

Paris, 1810 și 1912

Ce a pus Delambre în tipar

Ce a făcut Delambre cu diferența de la Barcelona se poate citi tipărit, încă din 1810, și nu lasă loc de întors: „Cette différence est une preuve évidente des irrégularités de la terre.” Această diferență este o dovadă limpede a neregularităților Pământului.

Explicația cu instrumentul nu era a lui. O consemnează ca părere a altora, „on a pensé”, și apoi argumentează împotriva ei: un asemenea defect ar fi posibil la un cerc, însă e mult mai puțin probabil la două, iar la Barcelona lucraseră amândouă.

Delambre știa foarte bine ce poate muta o latitudine citită din stele. În altă parte a lucrării discută părerea iezuiților Maire și Boscovich, după care, la Perpignan, apropierea Pirineilor ar fi putut abate firul cu plumb al instrumentului spre sud. Un fir cu plumb nu arată spre centrul Pământului; îl trag într-o parte munții și rocile grele din preajmă. Montjuïc este un deal lângă mare.

Și mai este ceva. Latitudinea pe care Delambre o calculează pentru Perpignan, un punct aflat departe de Barcelona pe același lanț, „s'accorde beaucoup mieux avec les observations de Barcelone qu'avec celles de Montjouy”. Se potrivește mult mai bine cu măsurătoarea ascunsă decât cu cea publicată.

Judecata despre om a rămas în manuscrisul pe care Delambre l-a lăsat la moartea sa, în 1822, tipărit abia în 1912. Acolo scrie că Méchain ar fi putut micșora simțitor „neregularitățile pe care i s-a părut mai scurt să ni le ascundă cu totul”.

Trei lucruri de încercat

Cercul repetitor: ce erori se micșorează și ce erori rămân

Schimbă numărul de citiri. Punctele sunt citiri individuale, iar linia groasă este media lor. Apoi pune pe instrument un defect care trage toate citirile în aceeași parte și privește ce se întâmplă cu media.

Trei valori tipărite pentru același metru

Toate trei sunt în cărțile vremii. Alege una și vezi cât o desparte de celelalte, în linii din stânjenul din Peru și în milimetri.

Unde cade orașul tău pe arcul lor

Arcul măsurat ține de la Dunkerque până la Montjuïc, adică nouă grade și patruzeci de minute de latitudine. România se află în aceeași fâșie.

Pe scurt, numerele poveștii

Arcul măsurat, de la Dunkerque la Montjuïc551.571,6 stânjeni, adică 1.075 de kilometri
Arcul, în latitudine9 grade 40 de minute 24 de secunde
Stații principale în lanț96, plus 34 de puncte secundare
Diferența pe care Méchain a ținut-o pentru el3,4 secunde de arc, adică vreo 105 metri pe pământ
Distanța dintre cele două locuri din Barcelona900 de stânjeni, adică 1.754 de metri
Metrul fixat de comisie, 1799443,295936 linii din stânjenul din Peru
Metrul socotit numai cu Montjuïc, Delambre 1810443,3076 linii
Metrul socotit și cu Barcelona, Delambre 1810443,328 linii
Cât au adus observațiile ascunse, după scăderea lui Delambre0,0204 linii, adică 46 de miimi de milimetru
Cât este metrul mai scurt decât a zecea milioana parte din sfertul de meridian0,197 milimetri

Joc: ce a fost și ce nu a fost

Opt afirmații. Alege, apoi vezi ce spun sursele.

  1. Metrul a fost măsurat pas cu pas, pe toată lungimea meridianului.

  2. Comisia a fixat metrul fără să fi văzut observațiile de la Barcelona.

  3. Delambre a descoperit că Méchain inventase numere.

  4. Delambre scrie că cele două locuri din Barcelona se află la 900 de stânjeni unul de altul.

  5. Delambre a lăsat nelămurit dacă diferența de la Barcelona venea de la instrument sau de la Pământ.

  6. Delambre a fost scos din comisia însărcinată cu metrul, chiar în timpul măsurătorilor.

  7. Măsurătoarea ascunsă de Méchain ar fi schimbat mult lungimea metrului.

  8. Delambre a ajuns să creadă că măsurătoarea ascunsă se potrivea mai bine cu latitudinea calculată pentru Perpignan.

Ce nu se poate ști din surse

  • De ce a tăcut Méchain. Nu se cunoaște nicio explicație lăsată de el. Tot ce se spune aici despre motivele lui provine din însemnările lui Delambre, scrise după moartea lui Méchain.
  • Cât de mare era diferența, exact. Lucrarea tipărită în 1810 o dă de 3,24 secunde de arc, iar manuscrisul publicat în 1912 o dă de 3,4. Pagina folosește 3,4 și spune de unde vine.
  • Cât de departe sunt cele două locuri din Barcelona. Delambre scrie 900 de stânjeni, însă latitudinile din propriul lui tabel le despart cu mai mult. Numărul de aici este al lui.
  • Volumul al doilea al lucrării, unde sunt tipărite observațiile de la Barcelona, nu a putut fi citit pentru pagina asta. Nicio afirmație de aici nu depinde de el.

Surse

Lanțul de pe hartă este desenat din tabelul al cincilea tipărit de Delambre, care dă pentru fiecare dintre cele 96 de stații principale distanța față de meridianul Dunkerque-ului și latitudinea observată. Pozițiile sunt calculate din distanțele măsurate, iar longitudinile tipărite alături servesc drept verificare. Opt stații unde cele două coloane ale lui Delambre nu se potrivesc între ele sunt trecute ca atare în evidența proiectului.