Cum a fost măsurată lumea

Despre francezi, femei şi meridiane Cea mai dezbinată expediţie din istorie a fost probabil cea trimisă în Peru de Academia Regală de Ştiinţe a Franţei în 1753. Matematicienii Pierre Bouguer şi Charles Marie de La Condamine conduceau cercetările unui grup de savanţi în munţii Anzi. Secolul XVIII ardea de dorinţa de a înţelege Pămîntul - ce vîrstă are, unde se află, cum s-a format, cît e de mare. Francezii voiau să determine lungimea unui grad meridian (distanţa dintre două latitudini succesive). De ce? Gradul meridian ajută la calculul mărimii Pămîntului. Revenim pe parcurs, să spunem doar că distanţa respectivă trebuie calculată exact pe direcţia N-S şi la aceeaşi altitudine! În teren accidentat măsurarea directă e imposibilă, dar se foloseşte un procedeu indirect şi laborios, triangulaţia. Detalii în manuale! Francezii au ales linia dintre Yarouqui şi Cuenca (pe teritoriul Ecuadorului de azi). Expediţia a pornit cu stîngul. Savanţii i-au provocat cumva pe localnicii din Quito şi au fost fugăriţi de o gloată înarmată cu pietre. Apoi medicul grupului a fost ucis din cauza unei prostituate. Botanistul şi-a pierdut minţile. Alţii au murit de febră. Sau căzînd de la înălţime. Al treilea lider, Jean Godin, a fugit cu o fată de 13 ani şi dus a fost! Grupul a şomat opt luni, cînd La Condamine a fost anchetat la Lima pentru spionaj. Tot el, brusc şi inexplicabil, nu a mai vorbit cu Bouguer şi au refuzat să lucreze împreună. Peste tot, bizara echipă era privită cu suspiciune. Primarii nu credeau că francezii veniseră din cealaltă parte a lumii ca să măsoare Pămîntul. N-avea nici un sens! După atîţia ani, încă pare o nedumerire rezonabilă. De ce nu şi-or fi făcut savanţii măsurătorile chiar în Franţa, evitînd peripeţiile andine? E drept, savanţii epocii nu se mulţumeau cu varianta simplă dacă aveau şi alternative epuizante. Dar acum, francezii chiar trebuia să fie lîngă Ecuator. Doar acolo puteau verifica ipoteza lansată de astronomul Halley, mult înainte ca Bouguer şi La Condamine să viseze America de Sud. Despre savanţi şi distracţiile lor Edmond Halley era un personaj! De-a lungul unei vaste cariere, avea să fie căpitan de vas, cartograf, profesor de geometrie la Oxford, director adjunct al Monetăriei Regale, astronom regal şi inventatorul unui clopot de scufundare acvatică. A scris cu pricepere despre magnetism, maree sau planete şi cu simpatie despre efectele opiului. A inventat harta meteo şi tabelele contabile, a propus metode pentru determinarea vîrstei Pămîntului şi a distanţei pînă la Soare. Inclusiv o metodă de a păstra peştele proaspăt. În schimb, n-a descoperit cometa ce-i poartă numele! A constatat doar că obiectul observat în 1682 era aceeaşi cometă care traversase cerul în 1456, 1531 şi 1607. S-a numit cometa Halley din 1758, 16 ani după moartea lui. Totuşi, marea victorie a lui Halley a început cu pariul încheiat cu doi gentlemani: Robert Hooke (autorul legii elasticităţii) şi Sir Christopher Wren, în primul rînd astronom şi de-abia apoi arhitect. Într-o zi a lui 1683, Halley, Hooke şi Wren luau masa la Londra. Conversaţia a ajuns la traiectoriile cosmice. Se ştia că planetele descriu elipse, dar nu se ştia de ce. Sir Christopher a oferit un premiu de 40 de şilingi celui ce va găsi explicaţia. Hooke, care obişnuia să se laude şi cu ideile altora, a pretins că el ştie deja soluţia, dar că nu vrea s-o dezvăluie "ca să nu le răpească plăcerea descoperirii". Pe Halley tema l-a consumat într-atît încît, după un an, i-a cerut ajutor unui anume Sir Isaac Newton, profesor de ştiinţe la Cambridge. Newton era un ciudat. Extrem de inteligent, dar singuratic, bănuitor pînă la paranoia, faimos pentru distanţarea sa de lume. Dimineaţa, îşi dădea picioarele jos din pat şi rămînea împietrit ore întregi, captivat de ideile care-i veneau. În laboratorul său, primul din Cambridge, s-a apucat de cele mai bizare experimente. O dată şi-a băgat în cavitatea orbitală o spatulă curbată şi a mişcat-o "între os şi globul ocular, cît de adînc am putut" ca să vadă ce se întîmplă. Spre binele omenirii, nu s-a întîmplat nimic! Altă dată, a privit drept în Soare cît a putut, ca să afle nu se ştie ce. A stat o săptămînă în întuneric, pînă cînd ochii şi-au revenit. În spatele excentricităţilor se vedea însă mintea geniului, care era original chiar şi în domeniile bătătorite. Excedat de limitele matematicii clasice, studentul Newton inventase calculul diferenţial, dar l-a făcut public după 27 de ani. La fel, a pus bazele opticii şi spectroscopiei, dar şi-a ţinut teoriile pentru el timp de trei decenii. Dar ştiinţa acoperea doar o parte a preocupărilor sale. Toată viaţa a fost obsedat de alchimie şi speculaţii mistice. Era adeptul arienilor, o sectă secretă ce nu recunoştea Sfînta Treime (amuzant, fiind vorba de un profesor la Colegiul "Trinity"!). A învăţat ebraica pentru a înţelege mai bine planurile faimosului Templu al Regelui Solomon, pe care le-a studiat ani întregi, sperînd că va găsi indicaţii codificate despre a doua venire a lui Christos şi sfîrşitul lumii. În 1936, John Maynard Keynes a cumpărat la licitaţie un cufăr cu manuscrisele lui nepublicate şi a constatat că acestea nu conţineau studii de optică sau astronomie, ci teorii despre transmutarea elementelor în aur. În 1973, analiza unei şuviţe din părul lui Newton a găsit mercur (element cu care lucrau doar alchimiştii şi fabricanţii de termometre) într-o concentraţie de 40 de ori peste normal. N-ar trebui să ne mirăm că se trezea greu dimineaţa. Despre rolul peştilor în ştiinţă Acesta era omul de la care Halley aştepta scînteia. Notele lui Abraham DeMoivre, asistentul lui Newton, ne dau imaginea istoricei întîlniri. În 1684, dr. Halley a venit neanunţat la Cambridge şi l-a întrebat pe Sir Isaac care ar fi traiectoria planetelor, dacă atracţia Soarelui ar fi invers proporţională cu pătratul distanţei faţă de ele. Se referea la o formulă, despre care Halley era convins că rezolvă enigma, deşi nici el nu ştia cum. Sir Isaac a răspuns că traiectoria este eliptică. Uimit, dr. Halley l-a întrebat de unde ştie. "Simplu, a spus Sir Isaac, am calculat." Dr. Halley a vrut să vadă calculele. Sir Isaac a cotrobăit prin hîrtii, dar n-a găsit nimic. Stupefiant, nu? Cineva spune că a găsit leacul cancerului, dar nu ştie unde a pus reţeta! Implorat de Halley, Newton a promis să reia calculele. Aşa a şi făcut, ba chiar mai mult. S-a retras pentru doi ani, în care şi-a redactat capodopera: Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Pe scurt, Principia. Rareori în istorie a făcut mintea umană o construcţie atît de precisă şi ingenioasă. Ce să admiri? Adevărul în sine sau combinaţia de ştiinţă şi intuiţie? Principia e un astfel de moment fast. Newton a devenit celebru imediat. Pînă la moarte avea să fie copleşit de omagii şi onoruri, devenind, între altele, primul britanic înnobilat pentru merite ştiinţifice. Chiar Leibniz, care îşi disputa cu Newton paternitatea calculului diferenţial, spunea că locul acestuia în ştiinţă este mai presus de tot ce existase pînă la el. "Nici un muritor nu va ajunge mai aproape de zei" - scrisese Halley cu o admiraţie care e vie şi azi. Deşi Principia era "cea mai inaccesibilă carte scrisă vreodată" (Newton o complicase intenţionat, ca să nu fie bătut la cap de "prostănaci"), ea i-a impulsionat pe cei capabili s-o înţeleagă. Nu numai că explica traiectoriile corpurilor cereşti, dar preciza şi forţa care le punea în mişcare - gravitaţia. Brusc, întreaga agitaţie cosmică avea o logică! Principia enunţa trei legi ale mişcării: orice obiect se mişcă rectiliniu în direcţia în care e împins; se va mişca pînă cînd altă forţă îl încetineşte sau respinge; fiecare acţiune are o reacţiune egală şi de sens opus. Potrivit legii gravitaţiei, enunţată tot aici, orice obiect din univers exercită o atracţie asupra tuturor celorlalte. Newton a stabilit că atracţia dintre două obiecte e proporţională cu masa fiecăruia şi variază invers proporţional cu pătratul distanţei dintre ele. Elegant şi simplu! Unii spun că sînt primele legi cu adevărat universale concepute de om. Redactarea Principiilor nu s-a desfăşurat fără emoţii. Spre disperarea lui Halley, cînd cartea era pe sfîrşite, Hooke a început să reclame că unele idei îi aparţin. Agasat, Newton a refuzat să predea al treilea volum, fără de care primele erau inutile. Halley a adoptat rapid tehnica diplomaţiei alternative, ba la unul, ba la altul, l-a flatat excesiv pe Sir Isaac şi a reuşit să obţină volumul final. Dar odiseea nu se-ncheiase! Societatea Regală (de ştiinţe) promisese să publice Principia, dar apoi renunţase din lipsă de bani. (Societatea de-abia subvenţionase o Istorie a peştilor, lucrare rămasă nevîndută, şi nu voia să mai rişte. Cu o carte de fizică!) Deşi strîmtorat, Halley a plătit el publicarea tratatului. Indiferentul Newton nu a scos nici un ban. Colac peste pupăză, Societatea l-a anunţat pe Halley că nu sînt bani nici pentru salariul său de secretar permanent - 50 de lire pe an. În cele din urmă a fost totuşi compensat. Cu exemplare din Istoria peştilor! În care se face dreptate Legile lui Newton explicau multe - valsul mareelor, mişcarea planetelor, traiectoria ghiulelelor de tun şi de ce nu sîntem azvîrliţi în spaţiu de ameţitoarea rotaţie a Pămîntului. Zilnic se lămureau noi enigme. Dar o implicaţie a teoriei a fost controversată din start, anume că Pămîntul nu e sferic. Potrivit lui Newton, forţa centrifugă a rotaţiei terestre trebuia să dilate niţel Pămîntul la Ecuator şi să-l turtească la poli. Halley a conchis că lungimea arcului de un grad meridian diferă după latitudine, adică e mai mare la Polul Nord şi mai mică la Ecuator. Or, pînă atunci, cei ce voiau să afle mărimea Pămîntului, porniseră chiar de la acest parametru. Ipoteza lor era că planeta e perfect rotundă. Matematicianul englez Richard Norwood îşi petrecuse doi ani măsurînd distanţa exactă dintre Turnul Londrei şi statuia din centrul oraşului York. Pe acest parcurs a întins şi a strîns de nenumărate ori o ruletă metalică, făcînd corecţii meticuloase pentru schimbările de direcţie şi altitudine. Era o ambiţie extremă, aproape absurdă. Erori de sutimi de grad ar fi produs variaţii catastrofale, dar Norwood a fost foarte precis - 110,72 km pentru arcul unui grad meridian. În final a calculat longitudinea şi latitudinea celor două puncte. De aici rezulta lungimea gradului meridian; o înmulţea cu 360 şi afla circumferinţa Pămîntului; iar volumul planetei rezulta dintr-o formulă banală. Minunat, dar era Pămîntul sferic? Acelaşi sistem fusese folosit de astronomul francez Jean Picard, care a preferat însă triangulaţia pentru măsurătorile din teren. Trei ani a cutreierat Franţa cu valeţi, penduluri şi telescoape. În 1669 a anunţat că gradul meridian are 110,46 km. Moment de glorie pentru Franţa! Dar Picard, ca şi Norwood, mizase pe ipoteza Pămîntului sferic, desfiinţată ulterior de Newton! După moartea lui Picard, alţi francezi, Giovanni şi Jacques Cassini (tată şi fiu), au reluat experimentele la scară mai mare. Nu se ştie de ce, dar au ajuns la concluzia că Pămîntul ar fi turtit la Ecuator, nu la poli! Contrar teoriei newtoniene! Moment de speranţă anglofobă la Paris! Iată de ce-i expediase Academia Franceză pe Bouguer şi La Condamine în Peru! Dacă măsurătorile lor de la Ecuator îi confirmau pe cei doi Cassini, teoria englezului era îngropată. Iar cine afla legea de variaţie a gradului meridian putea afla mărimea Pămîntului! Zona andină fusese aleasă şi în speranţa vizibilităţii la distanţe mari (o cerinţă a triangulaţiei). Dar munţii din Peru erau permanent în ceaţă, iar echipa aştepta cu săptămînile o biată oră de cer senin. Cît despre regiune, chiar peruanii spuneau că e muy accidentado. Francezii au escaladat munţi unde nu urcau nici catîrii, au forţat rîuri, şi-au croit drum prin junglă, au traversat deşerturi, fără hărţi şi aprovizionare. Dar Bouguer şi La Condamine nu s-au lăsat! Şi-au văzut de treabă nouă ani şi jumătate, tăcînd înverşunaţi, înfometaţi, arşi de soare, muşcaţi de şerpi. Dar cînd se apropiau de sfîrşit au aflat că alţi francezi, care făceau în Scandinavia măsurători similare (şi la fel de grele - îngheţ, degerături, mlaştini şi urşi polari), descoperiseră că gradul meridian este mai lung lîngă pol. Newton avusese dreptate! (Măsurată pe la Ecuator, circumferinţa Terrei e cu 43 km mai mare decît dacă e măsurată vertical, pe la poli.) Fără nici un chef, Bouguer şi La Condamine şi-au dus treaba la bun sfîrşit, confirmînd rezultatele scandinave. Se chinuiseră un deceniu ca să-i dea dreptate lui Newton! Şi nici măcar nu fuseseră primii! Tot fără să-şi vorbească, au coborît la ocean şi au plecat spre casă pe corăbii diferite.