Каква е формата на Земята – на мандарина или на лимон

Доц. Стоянчо Милошев

ВСУ „Л. Каравелов“

През 2011 г. се навършват 275 години от началото на две френски експедиции, които доказват формата на Земята

В началото на 18 век, за да спре спорът относно формата на Земята – дали е на мандарина или на лимон, френският крал Луи XV изпраща две експедиции да „измерят“ кривината на Земята – при севрния полюс и при екватора.

Отговор на въпроса сплесната или удължена е формата на Земята, може да се намери на самото място, т.е. върху Земята. Това ще стане като се определи дължината на част от меридиана, отговаряща на 1^о и то колкото се може по-близо до екватора и до полюса. Такива измервания са правени във Франция, но резултатите не се приемат еднопосочно, защото отстоянието е малко.

Каква е целта на експедициите? Да се опита да даде отговор на въпроса, който разделя научното общество през предхождащите петдесетина години: прилича ли Земята на „мандарината на Нютон“. Сплесната ли е тя при полюсите и издута при екватора, както я описва английският учен през 1687 г. в своя труд „Principa Mathematica“.

Във Франция повечето от членовете на Кралската академия на науките отхвърлят извода на Нютон. Той предполага, че планетите еволюират в пространството и тяхната ротация е подчинена на сили, наречени „гравитация“, която зависи от разстоянието. За тях тази идея е повече смешна, отколкото достоверна. Те предпочитат да смятат, че планетите са разположени концетрично и се „задвижват“ поради въздушните течения в равнината на Екватора. Според тях Земята прилича на лимон, т.е. удължена е по посоката на полюсите. Тяхната теза се „потвърждава“ от Касини, (баща и син) през 1700 г. по време на тяхната работа по картографирането на Франция. Но през 1740 г. внукът Касини, по време на поредната топографска снимка на Франция, стига до изводите на Нютон.

И ето я експедицията на Кондамин: атакува северните перуански Анди. Условията не са съвсем подходящи за геодезически измервания, но французите са се доверили на уверенията на Испания, че това е място, където французите могат да работят най-спокойно.

През пролетта на 1736 г. групата на Мари де Ла Кондамин напредва мъчително през Андите. Неговите водачи са го изоставили, задигайки коня му и част от багажа. Отслабнал поради височината и всички онези трудности, съпровождащи такива начинания, едва на 35 г., френският географ се оказва на платото на Кито, разположено на височина над 2800 м над морското равнище. На младия академик ще му е трудно: той нито е подготвен физически, нито е екипиран добре, за да се справи със суровите условия: с лачените си мокасини, дантелената си риза, покритото с бродерия палто, а на главата – с триъгълната шапка. За щастие поради голямата височина и суровия климат не го измъчват инсектите от равнината. Но не всичко е загубено: останали са бусолата, компасът и секстантът. И още нещо – Луи XV се е оказал доста щедър; отворил е широко хазната за него и придружаващите го: млaдия и надарен математик Луи Годен, формален шеф на експедицията; астронома Пиер Буге и доктора-естественик Жозеф дьо Жосе. Придружават ги още шестима учени и 14 души обслужващ персонал.

По същото време в Париж един млад математик и астроном Пиер Луи Моро дьо Мопертюи е нетърпелив. Той е запален привърженик на „нютоновата мандарина“. Според него само една експедиция не е достатъчна – трябва да се направи подобно измерване и близо до Северния полюс. Анализът на двата резултата ще даде достоверен отговор за формата на Земята, докато сравнението с измерването във Франция  води до неточни резултати.

Кралят се съгласява и втора експедиция се отправя към Лапландия. Пиер Луи Мопертюи, заедно с Клеро, Моние, Чарлз-Етиен Гамис и абатът Утие, официален хроникьор на експедицията, напуска Париж на 20.04.1736 г. Освен необходимите геодезически инструменти  и оборудване, на конските впрягове са натоварени и 400 л първокачествен френски коняк, нещо необходимо за през дългите полярни нощи.

В Стокхолм французите са посрещнати от Андерс Целзиус, който се присъединява към експедицията. Да, това е онзи физик, който открива система „Целзиус“ за измерване на температурата. В края на юни експедицията пристига в малкото градче Торнеа. Тук условията са много по-добри от тези в Андите. Посрещнати са с уважение, настанени са в най-луксозния хотел. Скоро започва работата. На пръв поглед да се измери дължината на 1^о от меридиана върху терена е една лесна процедура. Трябва да се стабилизират двете крайни точки върху един и същ меридиан, следва точното определяне на ширината им чрез астрономични наблюдения. Но измерването на дължината между тези точки е изключително трудно при суровите условия. За една година експедицията измерва разстояние от 14 км и на Свети Силвестър всичко е завършено – резултатът е 111 947 м, Фиг.1.

Фиг.1

Експедицията в Андите е по-продължителна. За четири години са измерени всички ъгли в една мрежа от триъгълници, покриваща разстояние от 350 километра или резултатът за 1^о от меридиана е 110 598 м, Фиг.2. Самият Кондамин се завръща в Париж през 1745 г., т.е. 9 години по-късно, след като е направил едно пътешествие по Амазонка. Там открива каучука, добиван от бразилската хевея. Открива и хинина, толкова необходим при подобни експедиции.

Фиг. 2

Великият Волтер написва два реда по повод двете експедиции и откритието на Нютон, което той прави през далечната 1687 г. само чрез изчисления:

„Вие проверихте на две места с рискове онова, което Нютон изчисли с писане!“

(превод – Милошев)

Литература:

1. Магидович, И.П. Исстория открытуя иисследования Центральной и Южной Америки, М, 1965

 2. Science & Vie, 1002, mars 2001.