Иногда, чтобы проверить одну научную идею, недостаточно расчётов и споров в академиях. Иногда приходится отправлять учёных в Арктику и почти к самому экватору. Именно так в XVIII веке Европа выясняла, какой формы Земля на самом деле и прав ли был Ньютон.
Когда Исаак Ньютон в 1687 году опубликовал свои «Математические начала натуральной философии», он не только предложил новую картину мира, но и показал, что вращающаяся Земля не должна быть идеальным шаром. Из его теории следовало, что планета под действием вращения должна быть немного сплюснута у полюсов и слегка расширена в области экватора. Иначе говоря, Земля должна иметь форму сплюснутого эллипсоида вращения.
Это был не отвлечённый математический вывод. Если Земля действительно сплюснута у полюсов, то длина градуса меридиана на разных широтах должна различаться. Значит, форму планеты можно не только вычислить, но и проверить измерением. Именно здесь и начался один из самых интересных научных споров XVIII века.
Французское сомнение
Во Франции ньютоновские идеи поначалу принимали без особого энтузиазма. Это было связано не только с научными разногласиями, но и с общим интеллектуальным соперничеством между английской и французской научными школами. Поэтому вывод Ньютона решили проверить на практике.
Ключевую роль в этом сыграли астрономы из династии Кассини. Джованни Доменико Кассини начал измерения дуги меридиана, а его сын Жак Кассини продолжил эту работу и попытался обобщить результаты. По их данным выходило, что Земля действительно отличается от шара, но деформирована она будто бы в противоположную сторону: не сплюснута у полюсов, а, напротив, вытянута вдоль оси вращения. В 1720 году Жак Кассини изложил эту точку зрения в книге «О размере и форме Земли».
Так возник серьёзный научный конфликт. Ньютон утверждал одно, французские измерения как будто показывали другое. И спор уже нельзя было решить только авторитетом имени или красотой теории.
Почему понадобились экспедиции
Проблема французских измерений состояла в том, что они проводились в ограниченном диапазоне широт, в основном на территории Франции. А различия в кривизне меридиана там могли оказаться слишком малы, чтобы по ним уверенно судить о форме всей Земли. Чтобы получить более надёжный ответ, нужны были наблюдения в резко отличающихся условиях: ближе к полюсу и ближе к экватору.
Поэтому Парижская академия наук организовала две крупные экспедиции: одну на север, в Лапландию, другую — в Южную Америку, в район тогдашнего Перу. Их задачей было измерить дуги меридиана в разных широтах и сравнить результаты. Это был тот случай, когда судьбу большой теории должны были решить полевые данные.
Северную экспедицию 1736–1737 годов возглавил Пьер Луи Моро де Мопертюи — математик, астроном и один из самых ярких популяризаторов ньютоновской физики во Франции. В её составе работали и другие выдающиеся учёные, в том числе Андерс Цельсий и Алексис Клеро. Экспедиция проходила в тяжёлых условиях, но дала результат, который оказался особенно важен для всей европейской науки.
Измерения показали: Земля действительно сплюснута у полюсов. Иными словами, Ньютон оказался прав. Позднейшие данные из экваториальной экспедиции подтвердили тот же общий вывод.
Триумф Мопертюи
Успех лапландской экспедиции сделал Мопертюи знаменитым. Его имя стало символом экспериментального подтверждения ньютоновской теории, а сам он превратился в одну из ключевых фигур европейской науки эпохи Просвещения. Позднее при поддержке Фридриха II он возглавил Прусскую королевскую академию наук в Берлине.
Важно понимать, что речь шла не просто о геодезическом эпизоде. Вопрос о форме Земли стал частью более широкой культурной истории XVIII века. Он касался доверия к новой физике, научного авторитета академий и того, насколько теория вообще должна подтверждаться опытом.
Вольтер и научная слава
Особый колорит этой истории придаёт фигура Вольтера. Он с огромным вниманием следил за научными новостями и умел превращать их в часть общеевропейского разговора. Сначала Вольтер отнёсся к Мопертюи с явной симпатией и даже шутливо называл его «сплющивателем мира и Кассини» — формулой, в которой прекрасно чувствуется дух эпохи: остроумие, полемика и восхищение научной победой одновременно.
С именем Мопертюи обычно связывают и тот интеллектуальный фон, в котором Вольтер написал «Микромегаса». Это не документальный текст об экспедиции, а философская повесть, но она выросла из той же культурной среды, где вопросы масштаба мира, строения Вселенной и значения человека обсуждались рядом с новейшими научными идеями.
Позднее отношения между Вольтером и Мопертюи резко испортились. Вольтер превратился из доброжелательного наблюдателя в язвительного критика и в 1752 году выпустил памфлет «Диатриба доктора Акакия», который высмеивал Мопертюи и имел огромный резонанс. Эта история серьёзно повредила репутации учёного.
Но литературная сатира не изменила главного: именно экспедиции XVIII века помогли окончательно подтвердить, что ньютоновский вывод о форме Земли был верен.
Почему эта история важна и сегодня
История спора о форме Земли особенно интересна тем, что в ней ясно видно, как работает наука. Сначала появляется сильная теория. Затем ей возражают. После этого начинаются измерения, проверки, повторные наблюдения, и лишь затем научное сообщество приходит к более надёжному выводу.
Кроме того, этот сюжет напоминает: наука развивается не в пустоте. В ней всегда есть личные амбиции, национальные школы, конкуренция, влияние общественного мнения и даже роль блестящих публицистов вроде Вольтера. Но в конечном счёте решающим оказывается не остроумие и не громкое имя, а способность теории выдержать проверку реальностью.
Материал подготовлен на основе статьи Евгения Серебряного, кандидата физико-математических наук, специалиста в области теоретической и математической физики. Текст переработан и адаптирован.
Чтобы не пропускать новые публикации и интересные материалы, подписывайтесь на Telegram-канал «Гранит науки» https://t.me/granitnauky
Поделиться ссылкой:
Больше на Granite of science
Подпишитесь, чтобы получать последние записи по электронной почте.
