Возрождение метрической системы

Эпоха великих мегалитических сооружений началась ранее 3000 года до н.э., и многие главные памятники этой эпохи были заброшены к середине III века до н.э. Последние остатки мегалитических строителей исчезли, по-видимому, около 1500 года до н.э., что означает, что они наверняка жили одновременно с минойской культурой, которая совершенно определенно пользовалась той же самой геометрией, основанной на 366 градусах. От железного века до возвышения Римской империи большая часть нынешних Британских островов и Франции была населена кельтами. Письменных данных о том, унаследовали ли кельты какие-нибудь меры веса и измерений, которыми пользовались мегалитические строители, не имеется, но нет причин считать, что старые меры, в оригинале или в видоизмененной форме, не сохранились.

Французские меры веса и измерений

Только с расширением Римской империи эти расположенные на крайнем Западе Европы регионы получили узнаваемое единообразие единиц веса и измерений. Рим властвовал над Галлией (Францией) и Британией до начала VI века н.э., когда римские легионы были оттуда отозваны, и вся эта территория погрузилась в мрачную с точки зрения истории эпоху, называемую «темными веками». После вывода римских легионов и в Галлии, и в Британии образовался вакуум власти, который благодаря специфике развития ситуации открыл дорогу феодализму, системе, при которой международная торговля оказалась нежелательной и неособенно стимулируемой. Однако, если та или иная страна стремилась к процветанию, с неизбежностью вставал вопрос о развитии какой-то пограничной торговли. Этому процессу способствовало развитие важных центров торговли, особенно в области Северной Франции, которая получила название Шампани.

В XII—XIII веках шампанские ярмарки, регулярно проводившиеся в специально отведенных для этого городах области, привлекали торговцев со всей Европы и из стран за ее пределами, которые привозили туда товары для обмена. Это были огромные торговые ярмарки (а не рынки для розничных покупателей), проходившие под покровительством герцогов Шампанских. И в это время, вероятно, появились новые меры веса и измерений. Многие люди в Британии удивятся, узнав, что их любезные фунт и унция на этих ярмарках впервые стали известны как французские единицы веса.

Несомненно, что и меры веса, и меры длины были созданы целенаправленно для обслуживания ярмарок с тем, чтобы имелись общие и одинаковые меры, которыми можно было бы пользоваться, не создавая путаницы. С постепенным упадком ярмарок и ростом междоусобиц и противоречий между образовывавшимися тогда национальными государствами, единицы длины и веса часто превращались в исключительно местные меры, хотя нередко в них присутствовали следы былого влияния старой римской системы. Британия кое-как справлялась с, казалось бы, совершенно невнятной неразберихой, создававшейся принятыми в разных частях страны собственными мерами веса и измерений, хотя в стране, которая теперь называется Францией, дело обстояло гораздо хуже.

Вплоть до начала XIV века Франция представляла собой конгломерат государств, разъединенных еще с римских времен. Они объединялись только в результате завоеваний или династических уний, что приводило к воцарению подлинного хаоса, когда на территории страны одновременно применялось невероятное количество разных названий и размеров единиц веса и измерений. Дело усугублялось тем, что имевшие одно и то же наименование единицы в разных районах отличались размерами. Хаос продолжался до тех пор, пока Жан Пикар, священник и астроном из Ла-Флеша, не опубликовал в 1670 году новые данные о длине окружности Земли. Пикар с большой точностью вычислил полярную окружность Земли, взяв за экспериментальную величину расстояние от Сурдона около Амьена до Мальвуазина под Парижем. Это навело другого священника на смелую идею.

Новая система

Отец Габриель Мутон из церкви Святого Павла в Лионе предложил, чтобы Франция разработала совершенно новый набор десятичных весов и измерений, базирующийся на согласованной доле длины одной минуты дуги вновь измеренной полярной окружности планеты. Идея немедленно захватила умы ведущих ученых, но Жан Пикар не согласился с предложенным Габриелем Мутоном способом вычисления новой единицы линейного измерения длины. В противовес идее Мутона он вместе с Оле Рёмером (видным ученым из Копенгагена, долго жившим во Франции и Германии) предложил, чтобы новая линейная единица длины, на которой основывалось бы все остальное, базировалась на точной длине маятника с колебанием одна секунда времени.

«Секундный маятник»

Первым идею «секундного маятника» выдвинул Галелео Галилей, став первым в истории европейцем, активно экспериментировавшим с маятником, хотя правильные размеры секундного маятника позже установил англичанин Исаак Ньютон (1643—1727). Это приспособление особенно увлекло Ньютона, проводившего широкие эксперименты со всем, что имело отношение к земному притяжению. Ньютон рассчитал, что свободно качающийся маятник, расположенный в точке с координатами 45 градусов широты и с колебанием ровно одна секунда, будет иметь длину 39,14912 дюйма, что дает точность в пределах одной двадцатипятитысячной секунды. (Все это представляет большой интерес с точки зрения истории, и мы показали в предыдущей главе, что шумеры достигли того же результата на 3500 лет раньше.)

Ко времени Пикара и Мутона было установлено, что сила тяготения проявляется неодинаково в разных частях планеты, поскольку Земля представляет собой сплющенный сфероид, а не идеальную сферу. Астрономы, как представляется, отдавали предпочтение идее взять за основание новой линейной единицы секундный маятник, измеренный в Париже, но рассматривали и предложенный Ньютоном маятник, расположенный на широте 45 градусов, как и секундный маятник, рассчитанный для экватора.

Невзирая на горячие споры о том, как наилучшим способом решить вопрос о новой французской системе, дело не сдвинулось с места до тех пор, пока 14 июля 1789 года не произошло взятие Бастилии, ставшее искрой, воспламенившей революцию, которой было суждено навсегда изменить страну. До этого времени проблема несопоставимых весов и измерений отходила на задний план, потому что страну занимали более важные проблемы, но после революции, с установлением совершенно нового режима, стало возможным убедить население страны в необходимости изменить все, к чему привыкли люди за многие поколения, в том числе и относительно мер и весов

Прошел только год с начала Французской революции, и в 1790 году Конституционная ассамблея Франции получила доклад Шарля Мориса Талейрана Пери-гора, епископа Отана. Талейран был удивительной личностью и, конечно, не был ученым, однако он возродил предложение новой системы мер и весов, основанной на стандарте, определявшемся длиной маятника на широте 45 градусов (45 градусов находятся ровно на половине расстояния между экватором и полюсами).

Причина вмешательства Талейрана в подобные дела объясняется, возможно, тем, что он был успешным дипломатом. Почти точно в то же самое время, как революционная Франция задумалась о новой системе измерений, на другой стороне Ламанша, в Англии, ученые занимались тем же вопросом. Талейрану очень хотелось добиться прочного мира между Францией и Англией, его попытка осуществить это была воистину героической, но успеха не имела. Известно также, что у него были друзья в Британском Королевском обществе, как и в лондонских масонских ложах. Он предложил сотрудничество между Академией наук в Париже и Королевским обществом Лондона для установления длины секундного маятника с самой высокой степенью точности. В это время Людовик XV все еще цеплялся за французский трон, и Ассамблея приняла декрет с просьбой к Людовику написать английскому королю Георгу III. В письме должно было говориться:

«Парламент должен встретиться с Национальной Ассамблеей для фиксирования национальных единиц мер и весов с тем, чтобы комиссары Французской Академии могли встретиться в наиболее удобном месте с таким же числом членов Королевского общества с целью определить на широте 45 градусов или на любой другой предпочтительной широте длину (секундного) маятника и создать постоянный образец для всех мер и весов».

Скорее всего, Людовик не выполнил просьбы Французской Ассамблеи, так как в британских архивах нет никаких следов подобного письма. Людовик был обеспокоен своим положением и несомненно подумал, что навязать уже достаточно взбудораженной стране новую систему измерений было бы последней каплей. Почти одновременно с предложением послать письмо в Британию Ассамблея учредила Комиссию для выработки новой метрической системы. В ее состав вошли пять блестящих ученых. Это были Лаплас, Лагранж, Монж, Борда и Кондорсе. Составленный комиссией доклад был представлен Французской Академии 19 марта 1791 года.

На этот раз от концепции секундного маятника в качестве предпочтительного стандарта для новой линейной системы в той или иной степени отошли, поскольку после долгих дебатов с неохотой признали, что средства для точного измерения одной секунды времени не существовало. Комиссии ничего другого не оставалось, как вернуться к первоначальному предложению отца Мутона, чтобы определить новую единицу измерения на базе самого точного вычисления расстояния между Северным полюсом и экватором и выразить это расстояние в новой мере измерения. Несмотря на это решение, секундный маятник не был предан забвению. Одна из рекомендаций комиссии гласила:

«Произвести наблюдение на широте 45 градусов для определения числа колебаний в день и в вакуумной среде на уровне моря, с маятником, при температуре тающего льда равным по длине десятимиллионной части квадранта меридиана, для изучения возможности восстановления, в любое время в будущем, длины новой стандартной единицы на базе наблюдения за маятником».