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    為米制基準獻身的兩位科學(xué)家

    發(fā)布時(shí)間:2008-04-13 作者:馮俊杰 來(lái)源:www.jlbjb.com 瀏覽:2924

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      1792年,法國科學(xué)院決定創(chuàng )造一個(gè)全球通用的量度單位:這個(gè)單位將是北極到赤道距離的1千萬(wàn)分之一。為此,兩位法國天文學(xué)家從巴黎出發(fā),相背而行。他們要測出從敦刻爾克經(jīng)由巴黎到巴塞羅那的子午線(xiàn)弧段。

       博學(xué)多才的讓-巴蒂斯特-約瑟夫·德朗布爾向北走,細致認真的皮埃爾-弗朗索瓦-安德列·梅尚往南走。

      一旦兩人達到目的地,他們就開(kāi)始測量彼此之間的距離。從1792年到1798年近7年的時(shí)間里,這兩位科學(xué)家的足跡穿越了革命戰火紛飛的法國大地。德朗布爾曾在巴黎郊外幸運地躲過(guò)斷頭臺,梅尚則在法國與西班牙的戰爭中一度困在敵后并被囚禁。

      但是,兩人終于在南部要塞卡爾卡松會(huì )合。他們從那兒返回巴黎,把獲得的資料交給一個(gè)國際委員會(huì )。人們像迎接英雄一樣迎接他們,并做成一根1米長(cháng)的純鉑棒來(lái)紀念他們的計算結果。法國當時(shí)的新統治者拿破侖·波拿巴稱(chēng):“勝利如過(guò)眼煙云,但這項成就將永存于世?!?/font>

      由于受當時(shí)科學(xué)技術(shù)與數學(xué)理論發(fā)展局限,兩位在18世紀受命算出1米有多長(cháng)的法國天文學(xué)家在計算中將不規則的地球錯誤假設成規則球體,在計算過(guò)程中尚未懂得應用最小二乘原理使儀器誤差和觀(guān)測誤差極小化,他們得出的1米比實(shí)際應有的的距離短了0.2毫米。更糟的是,這兩位科學(xué)家細致的計算過(guò)程似乎使他們找不出出現誤差的原因,從而無(wú)法修正,也就是說(shuō)這個(gè)錯誤一直保留到今天。梅尚發(fā)現,他在兩個(gè)夏天從同一個(gè)地方得到的讀數不能吻合。為了修正這一錯誤,他再次出行,1804年不幸死于瘧疾。

      1817~1819年間,法國科學(xué)家拉普拉斯把概率論用于提高大地測量資料的準確度,拉普拉斯的誤差理論用最小二乘原理使儀器誤差和觀(guān)測誤差極小化,他著(zhù)有論文《概率測地公式在巴黎子午線(xiàn)測量中的應用》。他的助手德朗布爾等在1796年只用了27個(gè)三角網(wǎng)資料,而拉普拉斯用了全部700個(gè)三角網(wǎng)原始資料,算出了不同子午線(xiàn)長(cháng)度量級的誤差概率,得出巴黎子午線(xiàn)長(cháng)度的最優(yōu)值。正是拉普拉斯數學(xué)理論的進(jìn)展與實(shí)際應用,才修正了梅尚與德朗布爾的計算誤差。但這也不是最后的結論。普朗克說(shuō)過(guò),在科學(xué)的發(fā)展中,一個(gè)概念從來(lái)都不會(huì )是剛開(kāi)始就以其最后的完整形式出現。根據現代衛星的測量結果,從極點(diǎn)到赤道的經(jīng)線(xiàn)長(cháng)10002290米。

      德朗布爾Delambre,Jean-Baptiste-Joseph(1749-09-19,法國亞眠~1822-08-19,巴黎)法國天文學(xué)家。曾編制天王星位置表。1788年達西建造一座天文臺供德朗布爾使用。他在這座天文臺中幾乎不間斷地進(jìn)行觀(guān)測和計算,并于1792年出版《太陽(yáng)、木星、土星、天王星和木衛星表》。1795年起在經(jīng)度局任職。1792~1798年,他測量了從法國的敦刻爾克到巴塞羅那的子午線(xiàn)弧段,并在《公制的基礎》(3卷,出版于1806,1807,1810)一書(shū)中詳細介紹了這項工作。1807年成為巴黎法蘭西學(xué)院天文學(xué)教授。經(jīng)度局于1817年重新出版他的《木衛星表》。為紀念他的功績(jì),月球上有一座大環(huán)形山用他的名字命名。

      梅尚Mechain,Pierre(-Francois-Andre)(1744-08-16,法國拉昂~1804-09-20,西班牙卡斯特利翁-德拉普拉納)法國天文學(xué)家和水文學(xué)家,和J·德朗布爾一道,在1792~1798年間測量了從敦刻爾克到巴塞羅那的子午弧,為國民議會(huì )所要求的米制長(cháng)度單位建立基準。他還發(fā)現了11顆慧星,并計算了它們和其他已知慧星的軌道。梅尚生于貼涂天花板巧匠家庭,他在早年就顯示出卓越的數學(xué)才能。在18世紀70年代,他在凡爾賽海圖檔案館任水文師。后他從事天文學(xué)研究,1782年,因對慧星的研究獲得成果而進(jìn)了皇家科學(xué)院。此外,他還發(fā)現許多星云,后來(lái)由C·梅西葉收入其著(zhù)名的星團星云表中。

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