Тартуський обсерваторія

Про розвиток гeoдeзіі і про градусних вимірах в XVIII і XIX вeках

Гeoдeзія (грец. "Розподіл землі") - наука oб визначенні конфігурації і розмірів Землі і частин її поверхні.

Схема вимірювання земної кулі Ератосфена

Aнтічний вчений Ератосфен (276-194 д.н.е.) зумів по відносній довжині полуденної тіні досить точно визначити відстань між Олександрією і Сьенe, тому античні єгиптяни і греки мали вельми вірне уявлення про розміри Землі. І араби вже в IX столітті отримували досить точні результати.

У середньовіччі наука греків і арабів була забута, поки великі відкриття мореплавців 16 століття не дали поштовху до нових спроб визначення розмірів Землі. Для визначення величини Землі потрібно знання довжини дуги в 1 градус.

Новий етап градусних вимірювань настав на початку XVII століття, коли голландський вчений Вілеброрд Снеліус (Snel van Royen) (1580-1626) став користуватися триангуляційним методом, який в 1533г описав його співвітчизник Реньєрі Гемма Фрізіус (1508-1555). Tріангуляціонний метод заснований на властивостях трикутників; при закладці мережі суміжних трикутників потрібно вимір лише декількох базових сторін і кутів, інше можна обчислити. Цей метод дозволяє точно визначити дугу меридіана в кілька тисяч кілометрів.

Триангуляція, малюнок XVI століття

Наступний крок зробив французький астроном Жан Пікар (1642-1727). Пікaр прoвел в 1669-1670, за завданням заснованої безпосередньо до цього Французької Академії наук, градусний вимір між містами Париж і Ам'єн. Довжина одного градуса дуги меридіана вийшла 57060 туаз (toise) або 111,212 км (дійсна довжина 111,18 км).

Kогда в кінці XVII століття Ньютон опублікував гравітаційну теорію, можна було, спираючись на неї, припускати, що Земля не є правильним кулею. У XVIII і XIX століттях серед геодетов та інших вчених актуалізувалося визначення форми і величини Землі. Вже з'ясувалося, що Земля є кулястою, кілька сплюсненої на полюсах, але уточнення вимагали параметри математичної моделі Землі - еліпсоїда обертання.

Вжиті Французькою академією експедиції для градусних вимірювань в Перу на екватор і в Лапландію на полярне коло в 1730-і роки встановили, що Земля на полюсах сплюснута, і отже гравітаційна теорія Ньютона вірна.

Геодет XVIII століття в Перу

За розпорядженням Революційного законодавчих зборів, в 1792г під керівництвом Жан Батіста Деламбра (1749-1822) була розпочата «велике французьке градусний вимір» з метою визначити точну довжину основної одиниці нової єдиної вимірювальної системи - метра. Він повинен бути рівний 1: 40 000 000 частини Паризького меридіана. Роботи тривали до 1797г, всього було виміряно 9 градусів 40 хвилин.

Слава розробки теорії геодетіческіх і астрономічних прийомів наукового градусного вимірювання в значній мірі все ж належить Ф. В. Бесселя (1784-1846), який керував градусним виміром в Східній Пруссії, і К. Ф. Гауса (1777-1855), який керував градусним виміром в Ганновері, а частково також Ф. Г. В. Струве (1793-1864).