Одним погожим утром 1525 года из Парижа выехал экипаж. В нем находился молодой врач большой любитель астрономии Жан Феррель (1497—1558).
Он ехал по дороге, которая вела на север, в Амьен — город, в котором через три столетия родится популярнейший писатель, автор научно-фантастических приключенческих романов Жюль Верн. Конечно, Фернель об этом даже не подозревал, тем более что его внимание было целиком поглощено одной заботой...
Каждый день перед наступлением полудня, он выходил из своего экипажа, прочно устанавливал на треноге угломерный инструмент и измерял высоту полуденного Солнца. В Амьене она оказалась на целый градус меньше, чем была в этот день в столице (высоты Солнца для Парижа были опубликованы в астрономических таблицах). Значит, Амьен лежит на градус севернее Парижа, сделал вывод Фернель. Теперь предстояло самое трудное: надо было измерить расстояние между Амьеном и Парижем.
Фернель решил эту задачу весьма остроумно. На большом — заднем — колесе экипажа он сделал метку и на обратном пути считал его обороты... Длина дуги одного градуса меридиана оказалась равной 110,6 километра, окружность земного шара — 39 816 километров, а радиус — 6337.
Как ни странно, но Фернель почти точно определил размеры Земли, и только случайно неизбежные ошибки измерений заметно не повлияли на окончательный результат.
Способ точного измерения больших расстояний впервые предложил голландский географ и математик Виллеброрд Снеллиус (1580—1626).
Представьте себе, что необходимо измерить расстояние между точками А и Б, удаленными одна от другой на сотни километров. Решение этой за-
дачи начинается с построения на местности так называемой опорной геодезической сети. В простейшем варианте она создается в виде цепочки треугольников. Вершины их выбираются на возвышенных местах, на высоких зданиях и башнях, и обязательно так, чтобы из каждого пункта были видны направления на все соседние пункты. А еще они должны быть удобны для работы: для установки угломерного инструмента — теодолита — и измерения всех углов в треугольниках этой сети. Кроме того, в одном из треугольников измеряется одна сторона, которая пролегает по ровной и открытой местности, удобной для линейных измерений. В результате получается сеть треугольников с известными углами и исходной стороной — базисом. Затем следуют вычисления.
Решение начинается с треугольника, содержащего базис. По стороне и углам вычисляются две другие стороны первого треугольника. Но одна из его сторон является одновременно стороной смежного с ним треугольника. Она служит исходной для вычисления сторон второго треугольника и так далее. В конце концов находятся стороны последнего треугольника и вычисляется искомое расстояние — дуга меридиана АБ.
Геодезическая сеть обязательно опирается на астрономические пункты А и Б. Методами астрономических наблюдений звезд определяются их географические координаты (широты и долготы) и азимуты (направления на местные предметы).
Теперь, когда известна протяженность дуги меридиана АБ, а также ее выражение в градусной мере (как разность широт астропунктов А и Б), не составит особого труда вычислить длину дуги одного градуса меридиана путем простого деления первой величины на вторую.
Этот способ измерения больших расстояний на земной поверхности получил название триангуляции — от латинского слова «триангулюм», что значит «треугольник». Он оказался удобным для определений размеров Земли.
Изучением размеров нашей планеты и формы ее поверхности занимается наука геодезия, что в переводе с греческого означает — землеизмерение. Ее зарождение следует отнести к Эратосфену. Но собственно научная геодезия началась с триангуляции, впервые предложенной Снеллиусом.
Первую цепочку треугольников он проложил в 1614 году на плоской как блюдечко голландской равнине. Многочисленные башни и колокольни словно сами отметили вершины треугольников и были хорошо видны издалека.
Через три года работа была завершена. Длину дуги в один градус меридиана Снеллиус определил в 107 километров 335 метров. Получалось, что окружность Земли — 38 641 километр, а ее радиус — 6150. Несмотря на точный метод, измерения оказались менее точными, чем те, что почти играючи произвел в свое время Фернель. Снеллиусом, видимо, была допущена серьезная ошибка при измерении базиса. Она и повлияла на окончательный результат. Так или иначе, но теперь все были убеждены, что Земля — шар.