Як і навіщо французи вигадали метричну систему

Це - один з найважливіших винаходів в історії людства, який вплинув майже на все - від інженерної справи до міжнародної торгівлі і політичних систем. Але як саме починається історія метра?

На фасаді Міністерства юстиції в Парижі, трохи нижче вікна на першому поверсі, висить мармурова табличка з вигравіюваним на ній словом MÈTRE.

На великій і галасливій Вандомській площі помітити її майже неможливо. З усіх туристів, які прогулюються поруч, я єдина зупинилася біля неї, щоби роздивитися.

Втім, ця табличка є одним з останніх еталонів метра, які висіли по всьому місту понад 200 років тому під час запровадження нової системи вимірювань.

У дореволюційній Франції використовували щонайменше 250 тисяч одиниць вимірювання

Усе змінила Французька революція. Протягом буремного десятиліття 1789-1799 років революціонери не лише намагалися змінити політичний устрій, відібравши владу в монархії та церкви, а й докорінно реформувати суспільство, відмовившись від старих традицій та звичок.

З цією метою вони представили в 1793 році республіканський календар, який складався з 10-годинних днів зі 100 хвилинами в годині та 100 секундами в хвилині.

Таким чином вони намагалися прибрати вплив церкви на календар, ускладнивши католикам відстеження неділь та релігійних свят, але це також відповідало переходу на десяткову систему, яку запроваджував новий уряд.

Але хоча десяткова система в календарі не прижилася, вона лягла в основу одиниць вимірювання метра і кілограма, якими ми користуємося дотепер.

Вигадати нову систему вимірювання доручили найкращим мислителям доби Просвітництва. Вони прагнули створити уніфікований набір мір, який ґрунтувався б не на місцевих традиціях, а на раціональності.

Таким чином було ухвалено, що в основі нової одиниці вимірювання повинні лежати виключно закони природи.

Довжина метра мала дорівнювати одній 10-мільйонній відстані від Північного полюса до екватора, тобто від довжини паризького меридіана.

Лінія паризького меридіана, за допомогою якої визначили довжину метра, проходить через Паризьку обсерваторію

І це лише одне з багатьох місць Парижа, які оповідають довгу та захопливу історію створення метричної системи.

"Одиниці вимірювання здаються цілком звичайними, банальними речами, але зазвичай саме ті речі, які ми вважаємо само собою зрозумілими, і криють у собі цікаві та суперечливі історії", - каже доктор Кен Олдер, професор історії з Північно-західного університету та автор "Міри всього", книжки про створення метра.

Ми не звертаємо на систему вимірювання уваги, оскільки, куди б ми не поїхали, вона практично всюди однакова.

Сьогодні метрична система, створена у Франції, є офіційною системою вимірювання в усіх країнах світу, крім трьох: Сполучених Штатів, Ліберії та М'янми (Бірми).

Але й вони переходять на метричну систему в питаннях міжнародної торгівлі.

Але уявіть собі світ, в якому під час кожної подорожі вам довелось би конвертувати одиниці вимірювання так, як ми сьогодні робимо з валютою.

Саме так і було до Французької революції наприкінці XVIII століття, коли одиниці мір і ваги відрізнялися не лише в різних країнах, але й на території однієї.

За деякими оцінками, лише в одній дореволюційній Франції ходило понад 250 тисяч різних одиниць вимірювань.

Усе змінила Французька революція. Протягом буремного десятиліття 1789-1799 років революціонери не лише намагалися змінити політичний устрій, відібравши владу в монархії та церкви, а й докорінно реформувати суспільство, відмовившись від старих традицій та звичок.

З цією метою вони представили в 1793 році республіканський календар, який складався з 10-годинних днів зі 100 хвилинами в годині та 100 секундами в хвилині.

Таким чином вони намагалися прибрати вплив церкви на календар, ускладнивши католикам відстеження неділь та релігійних свят, але це також відповідало переходу на десяткову систему, яку запроваджував новий уряд.

Але хоча десяткова система в календарі не прижилася, вона лягла в основу одиниць вимірювання метра і кілограма, якими ми користуємося дотепер.

Вигадати нову систему вимірювання доручили найкращим мислителям доби Просвітництва. Вони прагнули створити уніфікований набір мір, який ґрунтувався б не на місцевих традиціях, а на раціональності.

Таким чином було ухвалено, що в основі нової одиниці вимірювання повинні лежати виключно закони природи.

Довжина метра мала дорівнювати одній 10-мільйонній відстані від Північного полюса до екватора, тобто від довжини паризького меридіана.

Цей меридіан проходить через будівлю Паризької обсерваторії в 14-му окрузі та позначений латунною смужкою, закладеною в білу мармурову підлогу в спеціальній Залі меридіану або Кімнаті Кассіні.

Хоча Паризька обсерваторія наразі для громадськості зачинена, лінію меридіана можна простежити через усе місто, слідуючи за маленькими бронзовими медальйонами в бруківці з літерами ARAGO.

Їх 1994 року встановив нідерландський художник Ян Діббетс на честь французького астронома Франсуа Араго точно в тому місці, де проходив паризький меридіан.

У 1792 році два астрономи вирушили з Парижа, щоби виміряти меридіан. Жан-Батіст Жозеф Деламбр поїхав на північ до Дюнкерка, а П'єр Мешен - на південь до Барселони.

За допомогою новітнього обладнання та геодезичного методу тріангуляції, вони виміряли дугу меридіана між цими географічними точками, розташованими на рівні моря.

Після цього, подовживши дугу до еліпса, вони мали виміряти відстань між Північним полюсом і екватором та знову зустрітися в Парижі через рік, отримавши таким чином новий стандарт вимірювання.

Експедиція, однак, тривала сім років.

Як розповідає доктор Олдер у своєму дослідженні, вимірювання меридіану за часів великих політичних та соціальних потрясінь виявилося дійсно геройською справою.

Двох астрономів часто зустрічали з підозрою та ворожнечею; вони нерідко впадали в немилість урядів і навіть отримали травми під час роботи. Адже їм доводилося видиратися на високі точки, як-от маківка церкви.

Пантеон, який Людовік XV замислював як храм, став головню геодезичною станцією Парижа. З його купола Деламбр проводив тригонометричну зйомку з усіх точок міста.

Колись у паризькому Пантеоні зберігалися одиниці вимірювання, надіслані з різних куточків Франції

Пізніше храм перетворили на усипальницю великих людей і героїв Республіки, як-от Вольтера, Рене Декарта та Віктора Гюго.

Але за часів Деламбра він виконував функцію й мавзолею іншого типу. В ньому був розташований склад для старих грузил та інших еталонів вимірювання, які надіслали з усіх міст Франції в очікуванні нової системи.

Втім, попри технічну майстерність і важку працю, яку було вкладено в створення метричної системи, ніхто не поспішав нею користуватися.

Люди не бажали відмовлятися від старих способів вимірювання, оскільки вони були нерозривно пов'язані з місцевими ритуалами, звичаями та економікою.

Наприклад, ель, міра довжини тканини, дорівнював ширині місцевих ткацьких верстатів, а господарські угіддя вимірювали в днях, за які селянин міг обробити цю землю.

Владу Парижа так розлютив опір народу, що вони відправляли на ринки поліційних інспекторів, які силою впроваджували нову систему.

Зрештою, в 1812 році Наполеон відмовився від метричної системи. Хоча її все ще викладали в школі, він дозволив людям користуватися тими одиницями вимірювання, якими їм було зручно.

Відновили метричну систему 1840 року. За словами доктора Олдера, "минуло майже століття, перш ніж її прийняли всі французи".

З боку держави це було не лише завзятістю. У Франції швидким темпом йшла індустріальна революція.

Мапи повинні були бути точнішими для військових цілей, а 1851 року відбулася перша Всесвітня виставка, на якій країни представили свої досягнення в галузі промисловості і науки.

Метрична система була необхідною для порівняння промислових і наукових досягнень на всесвітніх виставках, як-от висота Ейфелевої вежі

Звичайно, влаштувати все це було б складніше без простої та уніфікованої системи вимірювання.

Наприклад, Ейфелеву вежу звели в 1889 році для Всесвітньої виставки в Парижі, 324 м заввишки вона була на той момент найвищою в світі спорудою.

Все це згодом призвело до створення одного з найстаріших на сьогоднішній момент інститутів світу - Міжнародного бюро мір і ваги.

Спочатку створене для збереження міжнародних стандартів, Бюро сприяє уніфікації одиниць виміру: метра, кілограма, секунди, ампера, кельвіна, моля і кандели.

Тут також зберігається головний еталон метра, ретельно відкалібровані копії якого були відправлені в різні столиці світу.

У 1960-ті роки Бюро зробило нове, більш точне визначення метра через швидкість світла, оскільки світло є фізичною константою.

І тепер, заснований на універсальних законах фізики, метр нарешті дійсно відповідає законам природи.

Міжнародне бюро мір і ваги створене з метою уніфікації одиниць вимірювання в світі

В будівлі Міжнародного бюро мір і ваги на околицях Парижа в Севрі також зберігається еталон кілограма.

Він схований під трьома герметичними скляними ковпаками у підземному сховищі, три ключі від якого зберігають три різні людини.

Невеликий металевий циліндр, виготовлений зі сплаву платини та іридію, мають також переглянути за законами природи, зокрема одиниці квантової механіки - константи Планка. Процедура відбудеться в листопаді цього року.

"Створення нового еталона кілограма є дуже великою технологічною проблемою".

"Її вважають другим за складністю експериментом у світі після відкриття бозона Хіггса", - пояснює доктор Мартін Мілтон, директор Міжнародного бюро мір і ваги, який показав мені лабораторію, де проводяться дослідження.

Слухаючи про принцип балансу Кіббла і спосіб, в який масу зважують проти сили спіралі в магнітному полі, я захоплювалася найсучаснішою науковою технікою перед собою і зусиллями людей, які працювали над проектом з 2005 року і тепер майже наблизилися до своєї мети.

У Міжнародному бюро мір і ваги також зберігається оригінальний еталон кілограма

Як і вимірювання меридіана в XVIII столітті, визначення мір й досі залишається одним із найважливіших і складних завдань.

Піднявшись вище пагорбом громадського парку, який облямовує будівлю Міжнародного бюро, я поглянула згори на Париж, і замислилася про всі ті вимірюванні, які були зроблені під час будівництва міста.

Будівельна техніка, за допомогою якої зводили будівлі, торгівля, що вирує на його вулицях, точна кількість медичного препарату або випромінювання для лікування раку в лікарнях.

Саме створення метра лягло в основу нашої сучасної економіки і згодом призвело до глобалізації.

Він дозволив здійснювати високоточні інженерні операції та продовжує відігравати важливу роль у науці та дослідженнях, які розширюють наше уявлення про Всесвіт.

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою можна на сайті BBC Travel.