Закрыть ☒

Эпизод 6. Часть 1. Базисные измерения

Здравствуйте, друзья. Это тексты и картинки к подкасту "Геодезия и отвага". Долгий и подробный рассказ о невыдуманной истории международной экспедиции, которая в XVIII веке отправилась из Франции в Латинскую Америку, чтобы решить спор о форме Земли: вытянутая она как дыня или сплюснутая как тыква. На протяжении восьми лет ученые попадали в самые ужасные передряги: в войну и извержение вулкана, на убийственную корриду и в снегопад на экваторе. История Французской геодезической миссии, к сожалению, малоизвестна в русскоязычном пространстве и я, Лена Журавлева, геодезист, стараюсь это исправить.

План Кито, выполненный французской экспедицией в 1736 году. До конца XIX века отдельные дома не указывались на планах вообще. Только важные строения, вроде церквей и дворцов. Остальное было кварталами.

В предыдущем эпизоде наши герои успели рассориться, заблудиться, заболеть малярией, и все-таки добрались до цели своего путешествия города Кито. Но у них совсем закончились деньги, и Лакондамин отправился в Лиму их добывать. А все остальные приступили к подготовке к измерениям.

Цепочка треугольников, которую планировали измерить французские ученые. Северная часть - долина Яруки, находится чуть севернее города Кито.

Не смотря на несогласие с общим планом работ, все ученые сходились в том, что и что прямо сейчас (летом 1736 года) можно и нужно измерить базис. Это длина стороны в одном из треугольников (цепочка таких треугольников будет построена вдоль меридиана с севера на юг).

Базис - измеряемая сторона, помечен коричневым.

Потом эта сторона, вместе с измеренными углами в треугольниках даст возможность посчитать длины всех других сторон цепочки триангуляции. Для стороны (базиса) надо было найти подходящее место.

Поиски велись все лето 1736 года, и многие места были отвергнуты: либо горное плато оказывалась труднодоступным, либо уклон был слишком велик, либо долину прорезали речные потоки, которые не удалось бы преодолеть вброд. Идеальное место: долину Яруки обнаружили случайно, в начале сентября 1736 года. О том, что это единственное “подходящее” место в округе говорит тот факт, что сегодня на месте размеченного французами базиса находится взлетно-посадочная полоса аэропорта Кито.

Место базиса на картах Google. Вокруг расщелины и горы. Ученым приходилось перелезать через них, а, между прочим, дорог тогда еще не проложили.

Во время рекогносцировочных работ на группу свалилось несчастье: от неизвестной болезни умер самый молодой участник экспедиции: 16-летний Жак Купле, отпрыск известной астрономической династии, с которой Луи Годен водил близкую дружбу. За день до выхода в горы юноша испытывал лишь легкое недомогание, но его состояние ухудшилось настолько резко, что едва успели пригласить священника из ближайшей деревни. Он умер спустя 2 суток после первых признаков болезни, которую Лакондамин описывает как fièvre maligne.

Это памятник в Эквадоре, на экваторе, посвященный участникам геодезической миссии. Целый музейный комплекс mitad del mundo посвящен нашей экспедиции.

Судя по всему, смерть товарища, почти мальчика, отрезвила ученых. Они на время оставили свои споры, взяли себя в руки и в сентябре разметили створ базиса (то есть разметили эту линию колышками на месте) а к ноябрю 1736 года завершили его измерения. (это против года в пути и трех четырех месяцев ожидания в Кито. Работать они умели быстро).

Вот так проходило измерение базиса: мерные вехи укладывали на козлы, нивелировали и стыковали друг с другом.

Обратите внимание: MIT: ядерная энергия является неотъемлемой частью будущего энергетики с низким содержанием углерода.

Из книги Хуана и Ульоа.

Как измеряли базис:

Длина базиса составила ~7 миль (12 км): от имения Оямбаро до вулкана Карабуро.

Первым делом надо было расчистить местность: вырубить деревья, срыть холмы, если это представлялось возможным. Это дело поручили индейцам, которые отрабатывали свою “миту” (барщину) по приказу президента аудиенсии.

Пирамида в имении Оямбаро, построенная в конце экспедиции увековечивает место базиса для потомков.

Края базиса закрепили на местности: на крайних точках заложили мельничные жернова. Дальше следовало пройти все эти 12 км, укладывая мерные вехи горизонтально стык-в-стык. Для этого их клали на отрегулированные по высоте козлы.

Поскольку понятия "штатив" в XVIII не существовало, в своих книгах ученые упоминают "мольберт", к которому была горизонтально прибита дощечка, на которую и следовало опирать мерную веху.

Группа Буге устанавливала мерные вехи не на козлы, а на вбитые в землю колышки, чтобы ветер меньше влиял на результат измерений. Из рукописи Хуана и Ульоа.

Даже на этом этапе ученые умудрились не договориться о методе, поэтому группа Годена выполняла эти работы с юга на север, а группа Буге с север на юг. Одно хорошо: они получили два независимых результата, которые были очень похожи, а значит говорили о том, что полученная длина базиса близка к истинной. Казалось бы, шутка ли - пройти 12 км можно. Но на каждом этапе был введен всевозможный контроль: стыковку вех проверяли по отвесу, сделанному из нити алоэ. Штативы (козлы) выставляли в горизонт по уровню, сами вехи дважды в день сверяли с эталонным туазом (тем самым железным прутом, который изготовил в Париже мастер Ланглуа).

Футляр с эталонным туазом. (Сам туаз - из металла, внутри).

После 3 ноября 1736 года две бригады сравнили полученные сырые расстояния. Они отличались на 2 дюйма, 10 линий (то есть около расстояние в 12 км было измерено с расхождением в 7 см).

Для современных электронных тахеометров (там расстояние измеряется лазерным дальномером) заявленная точность на 12 км будет составлять порядка 4-5 см. То есть это и сегодня очень хороший результат. Такой не стыдно было отправить в Париж.

Тот результат, что был отправлен в Париж (на латыни, с упоминанием всех участников). Из Фигуры Земли П. Буге.

А вот из Парижа (уже в декабре) пришли плохие вести. Морепа (министр, отвечавший за финансирование миссии) отказывал Годену в дополнительных деньгах, которые тот испрашивал, требовал быть сдержаннее в тратах, а также извещал о подготовке альтернативной миссии под руководством Пьера Мопертюи.

Это стало ударом для группы Годена. Учитывая “свежесть” корреспонденции, Арктическая экспедиция уже должна была начать (а может быть и завершить) работу. И, если короля удовлетворит результат работы на Севере, то Перуанские измерения закончатся (вместе с их финансированием), даже не начавшись.

Вольтер назвал Мопертюи "сплюскивателем Земли и Кассини". На портрете работы Робера Турнье (1744 г.) видно ,что ученый прижимает Землю. Еще рядом атрибуты Арктической экспедиции: меховые рукавицы, замерзший Ботнический залив и схема триангуляции.

Впрочем, перед учеными, застрявшими на экваторе, стояли вполне конкретные задачи. Базис был завершен. Работа принесла некое подобие взаимопонимания в команду, и все поняли, что опасность остаться без денег в чужой стране нависла над всеми в равной степени. Надо было начинать работу по разметке звена треугольников и измерению их углов. А для этого получить необходимые инструменты со склада Кито.

#история науки #геодезия и отвага #история франции #астрономия #геодезия #градусные измерения #Перу #латинская америка

Еще по теме здесь: Новости науки и техники.

Источник: Эпизод 6. Часть 1. Базисные измерения.