Jakten på jordens form

Tidens stora gåta

I början av 1700-talet sökte Europas vetenskapsmän svar på livets alla frågor, medan gamla dogmer om världen skärskådades.

Ett av tidens stora ämnen var frågan om jordens form.

De lärda hade förkastat idén att jorden var rund som ett klot, men hur såg planeten egentligen ut?

Vissa astronomer och geofysiker ansåg att den var formad som ett ägg eller en citron, andra var övertygade om att jorden liknade en apelsin.

Debatten böljade fram och tillbaka, och år 1733 fick den franska vetenskapsakademin nog.

Man ville få reda på svaret en gång för alla. Eftersom man genom fältarbete redan hade tagit reda på längden av en meridiangrad nära Paris kunde jordens form bestämmas genom jämförelser med en motsvarande mätning vid ekvatorn.

Både pengar och politik spelade in innan en expedition kunde komma iväg. Lyckligtvis sköt den franske örlogsministern Jean-Frédéric Phélypeaux de Maurepas till medel.

Kännedom om jordens utformning var nämligen avgörande för att kunna navigera bättre till havs, så att fartyg slapp problem med att hitta rätt till sina destinationer.

Örlogsministern hjälpte även akademin med rätt politiska kontakter. Ett fältarbete vid ekvatorn kunde nämligen inte utföras i Afrika, som fortfarande var en vit fläck på kartan.

Även de franska besittningarna i Ostindien, Borneo och Sumatra bestod av tät djungel, som skulle göra mätningar omöjliga.

Kvar fanns endast ett lämpligt område: Sydamerika.

Peru, där Anderna gjorde det möjligt att sätta upp mätpunkter, var emellertid en spansk koloni. En grupp franska vetenskapsmän kunde inte bara komma traskande i sina fina peruker och mäta upp området.

Därför ingick Maurepas ett avtal med den spanske örlogsministern, som tillät expeditionen i utbyte mot att två unga spanska kadetter med fallenhet för navigation och matematik fick följa med på resan.

”Om det blir nödvändigt kan kadetterna ta över om en akademiker försvinner eller dör”, menade den spanske ministern, som inte hade mycket till övers för expeditionens franska vetenskapsmän.

Historiens första internationella vetenskapliga expedition var därmed ett faktum.

De spanska deltagarna, Jorge Juan y Santacilia och Antonio de Ulloa, skulle ansluta i Karibien.

Charles-Marie de La Condamine och Pierre Bouguer gick ombord på ett skepp i Rochefort på den franska västkusten i maj 1735.

Där mötte de den trettioettårige astronomen Louis Godin. Han var expeditionens ledare, eftersom resan i hög grad var hans idé.

Med på den farliga resan hade de tre vetenskapsmännen ett följe av assistenter.

Akademin gav ”Den geodetiska expeditionen”, som företaget kallades, tre år på sig att nå målet: att räkna ut längden av en meridiangrad vid ekvatorn.

Godin slösar bort alla pengar

Fem veckor efter avfärden lade skeppet med expeditionen till i Saint-Domingue, dagens Haiti. Där skulle medlemmarna vänta på dokument som tillät dem att fortsätta in på spanskt territorium.

Godin glömde emellertid allt om forskning i de varma, paradisiska omgivningarna.

Det enda fransmannen studerade var en lokal prostituerad kvinnas nakna kropp.

Godin blev så betuttad i den exotiska karibiska skönheten att han köpte henne en glittrande diamant för tusen écu, nästan tvåhundratusen kronor omräknat i dagens penningvärde, som han helt obekymrat försnillade från expeditionens kassa.

”Herr Godin, vår ledare, har sedan en tid satt astronomin åt sidan för att ägna sig åt mer angelägna affärer. Han är helt uppslukad av älskog. Stora summor pengar spenderas på att tillfredsställa den unga damens aptit, och hennes galante riddare nekar henne intet. Vi ser det alla och får finna oss i det”, skrev botanikern Joseph de Jussieu till sin bror.

Godins utsvävningar hotade hela expeditionen, som hade pengar så att det bara precis räckte för att ta sig till Peru.

När gruppen fortsatte resan mot Panama i sällskap med de spanska kadetterna hade stämningen nått botten.

Månader av väntan i Panama förbättrade inte direkt de otåliga vetenskapsmännens humör.

När ett handelsfartyg slutligen förde dem till Peru hade vad som skulle ha varit en sammansvetsad grupp blivit bittra rivaler: ”Godin och de övriga har inte pratat med varandra på länge nu. De bråkar och grälar hela tiden. Det verkar inte särskilt sannolikt att de kommer att fullfölja expeditionen tillsammans”, skrev expeditionsläkaren Jean Seniergues i ett brev hem till Frankrike.

Överlever på bananer

Skeppet hade knappt hunnit lägga till i Peru i mars 1736 förrän gruppen splittrades.

Medan La Condamine och Bouguer gjorde mätningar för ”att bestämma den exakta positionen av Perus kust”, som Frankrike lovat Spanien i samband med alliansen, reste Godin till Quito i ett försök att äska medel till expeditionen.

Några veckor senare följde Bouguer i Godins fotspår via handelsvägen till Quito, medan den mer äventyrslystne La Condamine valde att korsa djungeln. Första delen färdades han i kanot på floden Río Esmeralda, som ringlade sig fram genom den djupa regnskogen.

Strapatserna började på allvar när La Condamine, hans assistent och två slavar tvingades fortsätta till fots med två vägvisare, eftersom floden inte längre förde dem i rätt riktning.

Den tryckande värmen var påfrestande för La Condamine, men fransmannen slapp åtminstone släpa på sitt bagage, som enligt honom själv bestod av ”ett stort antal instrument och en stor kvadrant, som två indianer hade stort besvär med att bära”.

En morgon, efter flera veckor i djungeln, vaknade La Condamine och såg till sin förfäran att vägvisarna hade gett sig av.

Med sin kompass i handen fick forskaren nu på egen hand dirigera gruppen i sydostlig riktning mot Quito, medan de enbart åt bananer, eftersom allt deras krut till gevären hade tagit slut.

Utan möjlighet att använda sina vapen var männen chanslösa om en jaguar plötsligt skulle hoppa fram ur snåren.

Efter åtta dagar nådde La Condamine foten av en vulkan, som han släpade sig uppför med sina sista krafter. Utsikten var värd ansträngningarna: ”Så långt ögat nådde såg jag odlat land. Längst bort låg staden Quito, som fulländade den vackra synen”, berättade fransmannen, som snart återförenades med resten av expeditionens medlemmar.

Sura och buttra deltagare

När La Condamine mötte Godin i Quito en varm julidag 1736 präglades emellertid återseendet inte av glädje.

Expeditionsledarens försök att få låna pengar av de spanska ämbetsmännen i Quito hade misslyckats och nu var kassan tom.

Lösningen blev att den förmögne La Condamine personligen finansierade resten av resan. Han utgick från att den franska kronan skulle ersätta hans utlägg.

Nu var dock alla vetenskapsmännen samlade och kunde till slut, femton månader efter avfärden från Frankrike, kasta sig över expeditionens viktigaste projekt: uppmätningen av en meridiangrads längd vid ekvatorn.

Terrängen var dock mer kuperad än någon av fransmännen hade föreställt sig.

Efter att ha sökt igenom området i en månad hittade de slutligen en platå som lämpade sig för mätning av den så kallade baslinjen.

Den skulle fungera som utgångspunkt för alla andra mätningar från Andernas toppar.

För att mätningarna skulle bli korrekta behövde linjen genom landskapet mätas upp oerhört exakt, så vetenskapsmännen fick kavla upp ärmarna och röja terrängen: ”Vi fällde träd och fyllde raviner för att jämna till baslinjen”, skrev Bouguer. I själva verket nöjde han sig med att iaktta de inhyrda indianska arbetarna, eftersom någon ”behövde hålla ett öga på dem”.

I slutet av september gick ett långt, smalt spår som en ränna över platån. Fransmännen tog nu fram mätutrustningen.

Kravlande på händer och knän placerade de försiktigt ut sex meter långa mätstavar av trä efter varandra.

Processen var omständlig. Första dagen mättes endast sjuttiosex meter upp. Vetenskapsmännen fick emellertid snart upp tempot och den 5 november var arbetet klart.

Linjen mätte nu 12,2 kilometer. Med denna utgångspunkt kunde man påbörja själva trianguleringen, uppmätningen av ett trekantsnät över Andernas toppar.

Därefter skulle de beräkna en rät linje mellan start- och slutpunkten (meridianbågen) och genom astronomiska mätningar slå fast längden av en meridiangrad.

Tråkiga nyheter hemifrån

Uppmätningen av baslinjen bidrog till en mer positiv stämning fransmännen emellan.

Den goda atmosfären fick sig emellertid en knäck den 21 november 1736, då det kom ett paket från Frankrike. I det låg ett brev till La Condamine från hans gode vän Pierre Louis Moreau de Maupertuis.

I brevet berättade Maupertuis att han hade skickats norrut som ledare för en grupp vetenskapsmän som även de skulle försöka räkna ut längden av en meridiangrad, precis som Condamine och hans kollegor i Anderna.

”Du kommer kanske att bli förvånad när du får veta att det blir en resa till Norden, så att vi inte missar något i bestämmelsen av jordens form”, skrev Maupertuis.

Alla på expeditionen visste att Maupertuis resa och uppmätning i Europa var betydligt enklare att genomföra än deras egen, vilket innebar att den så kallade Lapplandsexpeditionen troligen skulle slå fast jordens form innan de hann hem.

Mätningen vid ekvatorn var emellertid ändå viktig för att avgöra jordens krökning. Fram till sommaren 1737 valde fransmännen därför ut vilka toppar som skulle användas för mätningarna.

I augusti var mätutrustningen finjusterad och ryggsäckarna packade med allt från skeppsskorpor till kvadranter. Expeditionen delade upp sig i två grupper, redo att ge sig i kast med var sin grupp av bergstoppar.

Första försöket misslyckas

Att arbetet på topparna skulle medföra stora utmaningar gick upp för La Condamine och Bouguer efter bara några dagar på vulkanen Pichinchas topp.

Med frost i ögonbrynen kikade de gång efter annan genom sina instrument.

De fick emellertid aldrig syn på pyramiden som den andra gruppen – Godin, de Ulloa och Santacilia – hade satt upp på vulkanen Pambamarca, cirka fyra mil åt nordost.

Efter tjugotre iskalla dagar utan mätningar gav La Condamine och Bouguer upp och gick nedslagna ner från vulkanen för att inte svälta eller frysa ihjäl.

När de mötte den andra gruppen haltade både Godin och Santacilia, som fallit illa under bestigningen av Pambamarca.

Ingen av dem hade kunnat se den andra pyramiden, så vetenskapsmännen bestämde sig för att i stället göra pejlmärken längre ner på vulkanerna. Först i december var vädret klart nog för att de skulle kunna fortsätta arbetet.

Problemen på Pichincha och Pambamarca var bara en försmak av det slitsamma arbetet.

Det skulle gå två hela år innan expeditionsdeltagarna slutligen kunde göra sina sista mätningar vid Cuenca, 345 kilometer söderut.

Höjdsjuka och ömma muskler hörde till vardagen och kylan på topparna utgjorde en ständig plåga för männen: ”Våra händer var fulla av frostknölar, läpparna svällde upp och sprack, så att minsta försök att tala eller röra på munnen ledde till omedelbar blödning”, skrev spanjoren de Ulloa om det hårda arbetet på hög höjd.

Strapatserna fick fiendskapen mellan de tre franska vetenskapsmännen att blossa upp igen. På sommaren 1738 pratade Godin nästan enbart med de två spanska expeditionsdeltagarna.

”Det går värre och värre med herr Godin. Jag har inte sett till honom på över fyra månader. Vi skriver till varandra enbart när det är nödvändigt. Jag förstår inte hans ilska och raseri”, skrev Bouguer, som tog över expeditionen efter hand som Godin blev alltmer introvert.

Sommaren 1739 kunde de trötta vetenskapsmännen äntligen ana ett slut på lidandet.

De hade bestigit det sista berget och gjort sina sista mätningar och kunde nu vila ut i Cuenca.

Allt var dock inte frid och fröjd, för under tiden hade de nåtts av den nyhet från Europa som de fruktade: Lapplandsexpeditionen hade återvänt till Frankrike med gåtans lösning.

Jorden var tillplattad vid polerna och formad ungefär som en apelsin.

Männen tröstade sig med att det var örlogsminister Maurepas och akademin som hade skickat iväg Maupertuis, eftersom båda fältarbetena var avgörande för att bestämma jordens exakta krökning.

Dessutom skulle de snart återvända till Frankrike – trodde de.

Fel på utrustningen kostar två år

Efter arbetet i Anderna visste fransmännen att de hade en exakt mätning genom bergskedjan.

Linjen var 345 kilometer, men utgjorde inte längden av exakt en meridiangrad. För att få fram den saknades exakta, samtidiga stjärnobservationer från linjens nordligaste och sydligaste punkt.

Trots att inget hade gått lätt under expeditionen räknade fransmännen med att stjärnobservationerna skulle bli en formsak. För att koppla av lite gick de därför på tjurfäktning den 29 augusti 1739.

Iklädda peruker satte expeditionsdeltagarna sig till rätta i arenan i Cuenca. Seniergues var sist på plats.

Läkaren släntrade obekymrat in på åskådarplatserna i sällskap med en ung kvinna.

Alla i lokalbefolkningen visste att kvinnan hade lovats bort till en av stadens invånare, så männen på läktarna blev rasande.

”Döda utlänningarna!” ropade någon, varefter stenar susade genom luften, inte bara mot Seniergues, utan mot samtliga expeditionsmedlemmar.

Värst drabbades läkaren, som knivhöggs flera gånger. Under kvällen tog Jussieu, gruppens botaniker, hand om Seniergues skador. Han fann inre blödningar efter ett djupt sår i magen.

”Det är ett dåligt ställe. Jag är dödens”, sade Seniergues, som avled fyra dagar senare.

Den hätska stämningen bland de boende i trakten försvårade vetenskapsmännens stjärnobservationer i Cuenca.

Arbetet hade varit svårt redan innan, eftersom männen behövde sitta i timmar i en obekväm position under ett så kallat zenitteleskop. I maj 1740 antecknade emellertid Bouguer att de slutligen kunde ”betrakta expeditionens mål som fullbordat”.

Strax därefter gick det dock upp för astronomen Godin att deras mätningar inte kunde stämma.

De fick försöka igen. Men gång på gång blev observationerna inexakta, eftersom utrustningen inte fungerade som den skulle.

Fransmännen var också beroende av att vädret var perfekt samtidigt i både norra och södra änden av bergskedjelinjen, och framför allt La Condamine blev alltmer förtvivlad av att arbeta i ett land där stjärnorna ”ofta inte syntes under en hel natt”.

Samtidigt visste han att vetenskapsmännen inte kunde tillåta sig att slarva när de nu ägnat så många år åt det mödosamma arbetet: ”Vi kan inte återvända hem med tvivelaktiga eller osäkra resultat”, konstaterade han beslutsamt.

Först våren 1742 lyckades fransmännen med stjärnobservationerna, så att de kunde slå fast koordinaterna på den nordligaste och sydligaste punkten i linjen av bergskedjor.

Genom att jämföra sina mätningar med meridianbågens längd kunde de slutligen räkna ut hur lång en meridiangrad var vid ekvatorn.

Resultatet var 110,61 kilometer. Genom att jämföra med mätningen från Frankrike – 111,21 kilometer – kunde fransmännen slutgiltigt bekräfta Lapplandgruppens tidigare slutsats: jorden var tillplattad vid polerna.

Jakten på denna enda uppgift hade tagit sju år, men de hade lyckats. Uppdraget var utfört. De kunde åka hem.

Bouguer reser ensam tillbaka

Som den ende av expeditionens huvudpersoner inledde Pierre Bouguer den långa resan hem till Europa.

Godin hade på grund av sitt dåliga ledarskap blivit impopulär hos vetenskapsakademin, så han satsade i stället på en karriär vid Limas universitet, och den äventyrslystne La Condamine ville utforska Amazonas regnskog, som endast ett fåtal européer hade besökt.

Bouguer vakade som en hök över sina värdefulla anteckningsböcker när hans fartyg lade till vid den franska västkusten år 1744.

Problem under hemresan hade gjort honom försenad, men den 29 juli kunde han slutligen ställa sig upp i auditoriet på den franska vetenskapsakademin, där han hyllades av de entusiastiska åhörarna.

Örlogsminister Maurepas närvarade i egen hög person under Bouguers presentation. Trots att expeditionen inte blev först med resultatet erkände akademin vikten av deras arbete.

Därefter inledde Bouguer sin berättelse om den dramatiska resan, som trollband lyssnarna i auditoriet.

Han avslutade med att presentera de ovedersägliga fakta man fått fram. Med tre datapunkter på jorden för längden av en meridiangrad – vid polcirkeln, i Frankrike och i Anderna – hade jordens krökning och form nu påvisats.

Jorden var inte spetsig, utan tillplattad vid polerna. Planetens diameter vid ekvatorn skulle visa sig vara hela fyrtiotre kilometer större än från pol till pol.

Världen hade blivit ett viktigt svar rikare.