Коли і як з’явився метр
Аж до XVIII століття в європейських країнах взагалі не існувало єдиної системи одиниць вимірювання - панував повний хаос.
Коли торговець переїжджав на своїй візку в інше місто або в сусіднє герцогство, він перераховував і кількість, і ціну свого товару. Припустимо, що купець торгував тканинами, закупив в одному місті сто ліктів матерії, в іншому місті він продав цей товар, але вже в кількості 90 ліктів, тому що там лікоть був значно довший.
Таким чином, торговим людям доводилося мало не в кожному місті змінювати ціни, щоб привести їх у відповідність місцевим заходам. У Парижі були в ходу дві різні міри ваги. П'ять французьких королів намагалися навести порядок в одиницях виміру, видавали приписи про встановлення стандартів в області ваги і довжини, але не добилися мети. Однією з причин невдачі було опір аристократів, оскільки стандартні заходи суперечили їхнім інтересам.
В кінці XVIII століття, в революційні роки, в Європі існувало більше 800 заходів довжини і ваги. Вони суттєво різнилися навіть в межах однієї Франції: що ні ринок - то і своя міра. Вільна, чесна і рівноправна торгівля була практично неможлива. Торговці, які роз'їжджають по країні, нахабно обманювали і обраховували народ. Відсутність офіційних обов'язкових заходів заважало і державі, яке навіть не знало, які справжні розміри кожної провінції і всієї країни.
У 1789 році у Франції почалася нова ера. був введений новий революційний календар. Французи боролися проти тиранії за ідеали Свободи, Рівності та Братерства. Ідеологи революції проголосили: вільна людина - міра всіх речей. Але рівність всіх людей передбачає також і єдину міру, обов'язкову для всіх.
Законодавчі Збори в Парижі ухвалили, що необхідно визначити нову одиницю виміру. Створена для цього спеціальна Комісія зайнялася пошуками основи для нової єдиної міри. Потрібно було знайти щось постійне, незмінне, що не залежить від людського свавілля і може служити масштабом. У 1791 році Комісія, нарешті, додумалася до ідеї прийняти за константу окружність землі - земний меридіан. Оскільки меридіан є практично незмінним в досить довгий період часу, то за одиницю довжини вирішено прийняти одну десятимільйонну частина чверті земного меридіана. Однак для цього потрібно виміряти повне коло Землі по меридіану, а це мудрована завдання.
Французи володіли цінним досвідом у вимірі відстаней і обчисленні площ. Територію Франції виміряли ще в XVII столітті. Король Людовик XIV наказав здійснити вперше в історії точне вимірювання території всієї країни. Землеміри виконали наказ короля за допомогою методу тріангуляції для топографічних зйомок, що полягає в побудові примикають один до одного трикутників. Вони провели величезну роботу, але результат вкрай розчарував вінценосного замовника - площа Франції виявилася на 20 відсотків менше, ніж вважалося. Розчарований король-Сонце вигукнув: «Ваші труди обійшлися мені дорого: я втратив більше земель, ніж хотіли у мене забрати всі мої вороги!»
Починаючи з XVII століття в картографії застосовувалася тріангуляція. В першу чергу на рівнинній місцевості потрібно прокласти пряму лінію за допомогою дерев'яних рейок певної довжини або ланцюгів, натягнутих на кілочки. Крім того, необхідно визначити добре проглядається тріангуляціонную точку, наприклад, помітний здалеку горбок або шпиль на церковній дзвіниці. З точок, де закінчується перша пряма лінія, намічаються лінії до цієї третьої точки і вимірюються кути. Оскільки відома довжина одного боку трикутника, а також два кута, можна по тригонометричним формулами обчислити дві інші сторони трикутника і його площа. З кожної вершини отриманого трикутника на місцевості можна намітити за допомогою кілочків і рейок наступні трикутники. Таким чином, в результаті складання площ трикутників на місцевості можна визначити площу великих ділянок. У деяких випадках картографи встановлювали спеціальні вимірювальні башточки для зручності позначення точок на місцевості.
Неоціненну допомогу в важкій роботі надали землемірам так звані нерухомі зірки, які здавна використовувалися як орієнтири при навігації. Найяскравіший приклад - Полярна зірка. Чим північніше знаходиться точка спостереження, тим вище стоїть на небосхилі Полярна зірка. Якщо в північній точці відрізка спостереження картографи виявляли Полярну зірку на десять градусів вище, ніж на південному кінці відрізка, вони знали, що вони виміряли на Землі дугу меридіана, відповідну десяти градусів. Цей відрізок множиться на дев'ять і виходить довжина дуги, що становить чверть кола з центральним кутом 90 градусів.
ПРОЕКТ ПІД ЗАГРОЗОЮ ЗРИВУ
Влітку 1792, в розпал революційної сум'яття, Французька академія наук доручила двом ученим провести вимірювання і обчислення дуги Паризького меридіана, що проходить з півночі на південь через всю Францію.
Астрономи Жан-Батист-Жозеф Деламбр і П'єр-Франсуа-Андре Мешен взялися за вимірювання меридіана між Дюнкерком і Барселоною. Деламбр, згодом в 1810 році обраний почесним членом Харківської академії наук, почав роботу в Дюнкерку, на березі протоки Ла-Манш, а його колега Мешен відправився зі своєю експедицією в Барселону.
Вчені навіть не знали, що в Парижі в 1795 році нове центральний уряд відновило прискорену радикальними революціонерами Академію наук. Щоб виконати поставлене завдання, Деламбр і Мешеном треба було ще три роки роботи. Фінансові проблеми, незручний рельєф місцевості, депресія, від якої страждав перевтомився Мешен, сильно утрудняли завершення вимірювань.
Нову одиницю виміру виготовили в 100 тис. Екземплярів, і ці зразки розіслали по всій країні в якості обов'язкових еталонів. Слово «метр» відповідальна Комісія утворила від давньогрецького слова «metron» - «міра». Насправді, щоб метр становив точно одну десятимільйонну частина чверті меридіана, його довжина повинна бути на 0,2 відсотка більше. Почасти в цьому розбіжності винні помилки при вимірюванні, але, головним чином, неточність є наслідком полюсного стиснення Землі, яка не є кулею правильної форми. Невідповідність спочатку оголошеного значення одиниці довжини довгий час не брали до уваги.
До 1960 року виготовлений із платини метр зберігався в Міжнародному бюро мір і ваг в Севрі і вважався еталоном довжини. У 1983 році введено нове визначення метра на основі швидкості світла. З тих пір метр вважається рівним відрізку, який проходить промінь світла в безповітряному просторі протягом однієї 299 792 458-й частки секунди. Довжина метра не змінилася, але дано інше визначення, більш універсальне і точне.
Першими державами, які прийняли нову одиницю довжини, встановлену в наполеонівської Франції, були Бельгія, Нідерланди і Люксембург, зайняті в той час французькими військами. Єдина метрична система виявилася зручною і, отже, вигідною торговцям і будівельникам, промисловцям і банкірам, а також і чиновникам. Протягом усього XIX століття метрична система поступово проклала собі дорогу в більшість європейських країн, а також у французькі та іспанські колонії. У Великобританії офіційний перехід на метричну систему оголошений тільки в 1960 році, проте послідовного і остаточного переходу не відбулося. Тим часом метрична система в наш час визнана обов'язковою по всьому світу, за винятком США, Бірми (М'янма) і Ліберії.