Metro etalonas    

1770 m. prancūzų geodezininkas ir keliautojas Šarlis de la Kondaminas1) įsakė savo gimtojo miestelio bažnyčios sienoje įmūryti jo pagamintą bronzinį strypą ir ten pakabinti marmurinę lentą su užrašu: „Vienas iš galimų matavimo vienetų egzempliorius; tebūnie jis ir visuotiniu“.

Mokslininkui norėjosi dešimtis įvairių ir tarpusavyje nesuderintų matavimo vienetų (pėdas, uolektis, colius, sieksnius ir t.t.) pakeisti vienu visuotiniu – pusiaujo švytuoklės ilgiu, t.y. pusiaujyje pastatytos švytuoklės per sekundę atliekamo švytavimo ilgiu. Ir tai suprantama, suvokus, koks tai nepaprastas prietaisas. Pakabinta ten, kur svorio jėgą galima laikyti nekintama, ji duoda laiko matą. Perkelta į kurią nors vietą pagal laiko pokytį leidžia nustatyti svorio jėgą. O žinant svorio jėgą ir švytavimo laiką, nesunku nustatyti ir ilgį. Taigi, švytuoklė tinka ir laiko, ir erdvės, ir jėgos matavimui. Tad nestebina, kad ji visad traukė mokslininkų dėmesį.

O pati Kondamino idėja nenauja – ji kilo Londono karališkoje draugijoje netrukus po to, kai Ch. Hiugensas išrado švytuoklinį laikrodį ir parašė traktatą apie švytuoklę (apie tai žr. >>>>>). Tada prancūzų matematikas ir astronomas G. Mutonas2) pasiūlė švytuoklę naudoti kaip kontrolinį prietaisą, o visuotinės sistemos pagrindu paimti principą, jau leidusį Prancūzijai, Anglijai ir Olandijai priimti vieningą jūros mylią – meridiano lanko dalį.

Tiedu projektai ėmė konkuruoti kai 1790 m. Steigiamasis susirinkimas nusprendė Prancūzijoje įvesti vieningus ilgio ir svorio matus. Pradžioje buvo linkstama etalonu imti sekundinę švytuoklę 45o platumoje, už ką labai pasisakė diplomatas Taleiranas3), svajojęs „mokslo pagalba rasti pagrindą politinei sąjungai“. Jį palaikė kai kurie Anglijos parlamento nariai bei T. Džefersonas4) (JAV). Tačiau sąjunga subyrėjo ir 1791 m. priimtas etalonas, kurio pagrindas yra ketvirtis meridiano lanko. Metro etalonas Vaugirard 36

Tai sukėlė projekto dalyvių nuostabą, - ir ne tik dėl to, kad lanko nuo Diunkerko5) iki Barselonos išmatavimui reikėjo nemažai pastangų. Kaip nurodė Džefersonas, ilgio patikrinimas kokioje nors kitoje šalyje buvo neįmanomas be Prancūzijos ir Ispanijos sutikimo. Komisija Paryžiaus meridiano pasirinkimą motyvavo tuo, kad tai „vienintelis meridianas, kuriame yra lankas, kurio galai yra jūros lygyje“ - kas yra mažai įtikinama priežastis.

Tačiau švytuojančio proceso panaudojimo etalonui idėja nemirė. 1827 m. prancūzų fizikas Ž. Babinė6) pasiūlė etalonu naudoti kiek kitokį procesą – šviesos bangos ilgį. Po 75 m. amerikietis A. Maikelsonas7) pasiūlė apibrėžti etaloninį metrą į jį telpančių monochrominės šviesos bangų kiekiu. Taip 1960 m. metru imta vadinti 1 650 763,73 ilgius bangų vakuume, atitinkančių spinduliavimą, įvykstantį kriptono-86 atome pereinant tarp lygių 2p10 ir 5d5. Ir jei 1889 m. du metrai galėjo būti palyginti -2 dešimtmilijoninių dalių tikslumu, tai dabar tas tikslumas yra 10 k. didesnis.

1796-97 m. marmuro plokštėse buvo išgraviruota 16-a metro prototipų ir įmontuota įvairiose Paryžiaus vietose. Šiuo metu išliko tik dvi: Vendome aikštėje ant Teisingumo ministerijos sienos (bet tai ne pradinė jos vieta) ir Vaugirard’o gatvėje (nr 36).


Išnašos

1) Šarlis de la Kondaminas (Charles Marie de La Condamine, 1701-1774) - prancūzų tyrinėtojas, geografas, astronomas ir matematikas. 1736-46 m. dalyvavo mokslinėje ekspedicijoje po Pietų Ameriką, kur siekė išmatuoti meriadiano lanką ties pusiauju, kad įrodytų, kad Žemė nėra idealus rutulys. Jos metu Kondaminas atrado kaučiuką ir chininą. Apie šią ekspediciją pasakoja BBC 2006 m. filmas „Žemės forma“. Jis dalyvavo ir kitose ekspedicijose, pvz., stebėjo Veneros tranziciją Saulės disku.

2) Gabrielis Mutonas (Gabriel Mouton, 1618-1694) – prancūzų abatas, teologas, domėjęsis matematika ir astronomija. Savo vieninteliame veikale „Observationes diametrorum solis et lunae apparentium“ (Regimų Saulės ir Mėnulio skersmenų stebėjimai) įvedė interpoliacijos naudojimą (tai sudomino Niutoną, pagrindusį ją teoriškai). Taip pat buvo išsakyta mintis apie vieningo mato reikalingumą – juo imant meridiano lanko dalį. Taip pat jis sudarė sinusų nuo 0o iki 4o logaritmų lentelę vienos sekundės žingsniu (10 ženklų tikslumu), - vėliau ji įėjo į Kaleto logaritmines lenteles.

3) Šarlis Taleiranas (Charles Maurice de Talleyrand-Perigord, 1754-1838) – prancūzų politikas ir diplomatas, užsienio reikalų ministras, garsus politinės intrigos meistras. 1788 m. gavo vyskupo pareigas. 1789 m. dalyvavo pasirašant Žmogaus teisių deklaraciją ir iškėlė Pilietinės dvasininkijos konstitucijos projektą, numatantį bažnytinio turto nacionalizavimą. Už tai 1791 m. atimtas vyskupo titulas, o jis pats atskirtas nuo bažnyčios, tačiau prieš pat mirtį susitaikė su Bažnyčia ir gavo nuodėmių atleidimą. Nuvertus Robespjerą, 1797 m. tampa užsienio reikalų ministru. Vėliau padeda atstatyti Burbonus.

4) Tomas Džefersonas (Thomas Jefferson, 1743-1826) - 3-iasis JAV prezidentas, vienas iš Nepriklausomybės deklaracijos autorių, republikonizmo šalininkas. Pasisakė už dideles atskirų valstijų teises bei ribotą federalinę vyriausybę, griežtą bažnyčios ir valstybės atskyrimą, parašė Virdžinijos religinės laisvės statutą.
Buvo išsilavinęs, domėjosi architektūra, istorija, paleontologija, archeologija ir kt. Kasinėdamas indėnų pilkapius, bene pirmą kartą archeologijoje panaudojo stratifikacijos (vertikalaus pjūvio) metodą. Jo dovanotos bibliotekos pagrindu buvo įsteigta JAV Kongreso biblioteka.

5) Diunkerkas (Dunkerque) – miestas šiaurės Prancūzijoje, greta Šiaurės jūros,uostas, apie 90 tūkst. gyv. Jame yra universitetas, keli muziejai. Pirmąkart paminėtas 1067 m. Priklausė Flandrijos grafystei, vėliau atiteko Ispanijai, galutinai perėjo Prancūzijai 1662 m. Pavadinimas kilo iš senojo olandiško pavadinimo, reiškiančio „cerkvė kopose“.

6) Žakas Babinė (Jacques Babinet, 1794-1872) – prancūzų fizikas, matematikas ir astronomas. Nemažai prisidėjo mineralogijos (optinės mineralų savybės) ir meteorologijos (vaivorykštės optika) vystymo, žinomas darbais astronomijos srityje, magnetizmo ir šilumos teorijose. Pirmasis pasiūlė šviesos matavimą bangos ilgiu. Geografijoje ir hidrogeomorfologijoje bandė paaiškinti upių tėkmių kryptį. Buvo puikus mokslo propaguotojas.

7) Albertas Maikelsonas (Albert Abraham Michelson, 1852-1931) – lenkų žydų kilmės JAV fizikas, žinomas šviesos greičio nustatymo eksperimentais, Nobelio premijos laureatas (1907 m. pirmasis iš amerikiečių mokslų srityje). Į JAV tėvai persikėlė 1855 m., kai jam buvo 2 m. 1887 m. kartu su E. Morliu atliko eksperimentą, siekdami nustatyti Žemės judėjimą eterio atžvilgiu. Tas judėjimas nebuvo aptiktas. Tai tapo pirmu eksperimentiniu Einšteino reliatyvumo teorijos patvirtinimu. 1920 m. atliko bandymą matuojant kampinį žvaigždžių dydį – nustatydamas Betelgeizės skersmenį. Jo garbei pavadintas krateris nematomoje Mėnulio pusėje.

Triukšmai
Laivai iš ledo
Garo tramdytojas
Senovės mechanika
Akiniai nuo saulės
Langų stiklas Lietuvoje
Žygiuojam į Saulės amžių
Galvaninės teorijos pradžia
Šarvuotų automobilių pirmeiviai
Dž. Bruno mirtis ir nemirtingumas
Elektra, kol dar nebuvo vartotojų
Degtukai: trumpas, bet svarbus gyvenimas
„Apie ugnį neprieteliaus sudeginimui“
Celuloidas – plastmasių prosenelis
Lemtingasis Rentgeno atradimas
8 alternatyvūs energijos šaltiniai
Tokios tad buvo lenktynės
Metalinis vandenilis
Galileo Galilėjus
Ugnies ekologija
Robotų iškilimas
Stikliniai laidai
Vartiklis
NSO.LT