”De maat van alle dingen. De zevenjarige zoektocht naar de universele meter”
Auteur: Ken Alder; vert. Roggier van Kappel
Uitgeverij: Anthos, Amsterdam, 2003
ISBN 90 414 0569 0
Pagina’s: 476
Prijs: € 26,90. Jaren meten en rekenen en voortdurend weten dat het basisprincipe van de berekening niet klopt. Het was bijna de ondergang van de Fransman Méchain, een van de twee geleerden die rond de tijd van de Franse Revolutie de exacte lengte van de meter probeerde te bepalen en die precies 200 jaar geleden stierf. Méchains worsteling en zijn zoektocht naar de lengte van de belangrijkste lengtemaat zijn door de Amerikaan Ken Alder boeiend beschreven in ”De maat van alle dingen”.

Elke stad en elk dorp in Frankrijk gebruikte in de 18e eeuw andere maten. Verwarrend bij alle handel en een gruwel voor de Verlichte geleerden. Dat moest veranderen. Standaardmaten moesten er komen. Niet alleen voor alle Fransen, maar voor heel de mensheid.

Die nieuwe standaard mocht geen mix van alle oude maten zijn, maar moest een nieuwe eenheid worden, afgeleid van de omtrek van de aarde. Zodat niemand zou kunnen zeggen dat het een uitvinding van Frankrijk of van een paar geleerden was. Het moest een universele eenheid worden. De nieuwe lengtemaat zou daarom voortaan een tienmiljoenste van de afstand van de Noordpool naar de evenaar lang zijn, zo bepaalde de Academie van Wetenschappen in Parijs.

Twee vooraanstaande geleerden werden op expeditie gestuurd. Jean-Baptiste-Joseph Delambre (1749-1822) naar het noorden. Hij werkte van 1792 tot 1799 aan het meten van de afstand tussen Duinkerken en Rodez, een stadje in Midden-Frankrijk. Pierre-François-André Méchain (1744-1804) kreeg het stuk in Zuid-Frankrijk, tussen Rodez en Barcelona, op te meten.

De lengte van het traject maten zij helemaal volgens het principe van de driehoeksmeting. De landmeters gebruikten daarvoor hooggelegen punten, zoals kerktorens, heuveltoppen, forten en zelfgebouwde stellages. Elk punt moest vanaf ten minste drie andere meetpunten zichtbaar zijn en de driehoeken dienden het hele traject van de meridiaansectie te bedekken. Door berekeningen konden Delambre en Méchain zo steeds een stukje van de meridiaan opmeten.

Spionage

De twee meetkundigen hadden het niet gemakkelijk bij hun tocht langs de meridiaan. Volmachten van de regering gaven hun geen vrijbrief. De ene keer werd Delambre met zijn wonderlijke apparatuur door de lokale bevolking verdacht van spionage voor de Pruisen, de andere keer van heulen met de verdreven Franse koning. Dankzij de gedetailleerde en zeer gedocumenteerde beschrijving van al deze gebeurtenissen krijgt de lezer een goed beeld van de roerig tijd en van het verloop van de Franse Revolutie buiten Parijs.

Méchain zat ondanks de hinder van de Frans-Spaanse oorlog niet stil. Hij benutte de overgang naar de winter om hoek van de aardas ten opzichte van de baan van de aarde om de zon precies op te meten. Hij schoot daarvoor de sterren Polaris, Thuban en Kobach en kon de ligging van een van de torens in Barcelona tot op 9 meter afstand bepalen. Toen hij echter als vierde ook de ster Mizar in de berekeningen betrok, ging alles mis. Méchains berekening resulteerde in een afwijking van zo’n 120 meter oftewel 3,2 boogseconden. Voor de berekening van de lengte van zijn meridiaansector was dit verschil een ramp: welke cijfers klopten er nog? Over de hele lengte van het traject zou dit een afwijking van minstens 5,4 procent opleveren. Onverkoopbaar.

Resultaten

Méchain wist niet wat te doen. Een deel van de eerdere berekeningen was al opgestuurd naar Parijs. Méchain stortte in en meed alles wat met Parijs te maken had. Ondertussen werden in Parijs de opdrachtgevers steeds ongeduldiger. Zij wilden resultaten zien en die kwamen maar niet. Bovendien klonken er kritische geluiden over de waarde van de hele expeditie. Uiteindelijk werden Delambre en Méchain van hun taak ontheven. Een opluchting voor Méchain.

De revolutie ontbrandde in alle hevigheid in de hoofdstad. Een trieste periode ook voor de wetenschap. Toen de rust weer wat was teruggekeerd, kregen Delambre en Méchain in de zomer van 1795 toch weer de opdracht door te gaan. Méchain ervoer dat als een ramp. De druk vanuit Parijs werd in de zomer van 1798 opgevoerd, want de internationale conferentie over de meter naderde.

Eindelijk ontmoetten de twee landmeters elkaar in november 1798 in het stadje Carcassonne. De klus was geklaard. Delambre slaagde erin Méchain mee te tronen naar Parijs. Méchain werd daar met eer ontvangen.

Zijn resultaten lieten echter nog op zich wachten, die moest hij nog uitwerken. Steeds weer wist hij een argument aan te dragen waarom hij nog niks kon overleggen. Uiteindelijk kwam hij met het verhaal dat de gegevens niet helemaal klopten, door een los schroefje aan een van de apparaten. De lengte van de meter kon nu worden bepaald door een commissie.

Staaf

Het zat mee voor Méchain, want uit de berekeningen door de commissie bleek dat de aarde geen regelmatige kromming vertoonde, maar dat die per deeltraject van de meridiaan verschilde, anders gezegd: de aarde was geen mooi bolletje, zoals voor het begin van de expeditie werd gedacht, maar onregelmatig van vorm. Delambre en Méchain hadden al ontdekt dat alle meridianen niet even lang waren en andere expedities hadden al aangetoond dat de aarde aan de boven- en de onderkant was afgeplat.

Na veel rekenen besloot de commissie dat de meter voortaan 443,296 lignes (een oude Franse maat) lang zou zijn. De lengte van de meter werd daarmee 0,325 millimeter naar beneden bijgesteld. Achteraf gezien, in de verkeerde richting. Zeven jaar werk van Delambre en Méchain had er alleen maar toe geleid dat de meter ondanks de zeer precieze driehoeksmetingen minder nauwkeurig was geworden. Op 22 juni 1799 werd de in platina uitgevoerde meterstaaf tijdens een plechtige bijeenkomst overhandigd aan de Franse volksvertegenwoordigers.

Méchain kreeg daarop een van de hoogste wetenschappelijke functies. Hij werd directeur van het Nationaal Observatorium. Hoe meer eer hij kreeg, hoe onbehaaglijker hij zich voelde. Hij wist dat er een fout in de lengte van de meter zat. Om zich alsnog te bewijzen reisde hij in 1803 opnieuw naar Barcelona voor nieuwe waarnemingen. Hij kwam niet meer terug. Op 20 september 1804 -dit jaar twee eeuwen geleden- stierf hij in het zuiden aan de gele koorts.

Delambre kreeg de logboeken en berekeningen van Méchain. Aangrijpend was voor hem de ontdekking, dat zijn collega hem al die jaren had bedrogen. Delambre was echter zo verstandig de vondst als een ontdekking en niet als een schandaal naar buiten te brengen. Het was immers ook zijn project. Delambre stelde daarom voor de lengte van de meter opnieuw te definiëren als 443,322 lignes, een correctie die minder inhield dan de dikte van een velletje papier.

Lage Landen

Per 1 januari 1840 werd het metriek stelsel bij wet ingevoerd in heel Frankrijk en de koloniën. De praktijk was echter weerbarstiger. Het verzet was fel. Dokwerkers sloegen de decimale meetlatten aan stukken. Zelfs in 1900 gebruikte de plattelandsbevolking rond de stad Amiens nog steeds de oude Franse maten.

Niet Frankrijk, maar de Lage Landen en Luxemburg waren de eerste naties die het metriek stelsel officieel in gebruik namen. Dat gebeurde al in 1820. Koning Willem I erkende het gemak van het stelsel dat de jaren daarvoor onder het Franse bewind in Nederland was ingevoerd. Ook in Holland was er veel ergernis over al die verschillende maten. In Frankrijk veroverde de meter vanaf 1840 steeds meer terrein door het onderwijs, door stedenbouw en door de aanleg van spoorlijnen.

Op de zogenoemde Meterconferentie van 1870 werd de nieuwe definitie van de meter vastgesteld. De meter zou in ieder geval nooit meer een afgeleide zijn van de omvang van de aarde. Uit de berekeningen van Delambre en Méchain was duidelijk geworden dat geen zuiver resultaat opleverde. Wetenschappers uit dertig Europese en Amerikaanse landen besloten dat de meterstaven die als ijkpunt moesten dienen, gemaakt moesten worden van een legering van 90 procent platina en 10 procent iridium. Verder besloten ze tot de oprichting van een waakhond, een Internationaal Bureau voor Maten en Gewichten.

De nieuwe meterstaven kwamen in 1889 klaar. Vanaf dat moment waren de met zorg samengestelde meterstaven van Delambre en Méchain die in de Archives Nationales lagen, definitief historie.

De definitie van de meter is sinds 1889 nog een paar keer bijgesteld. In 1960 definieerde het Internationale Bureau de meter als afgeleide van de golflengte van het licht dat wordt uitgestraald door het atoom krypton-86. Sinds 1983 heeft de meter officieel als definitie: de afstand die het licht in een vacuüm aflegt in 1/299792485 seconde.

Niet verplicht

In 2004 is de meter wereldwijd de belangrijkste lengtemaat. Alleen de Verenigde Staten en Groot-Brittannië en de meeste aan hen verbonden landen en gebieden meten nog in mijlen en inches. Sinds 1 januari 2002 zijn winkeliers in het Verenigd Koninkrijk wel verplicht het metriek stelsel te gebruiken. Nu de wegenborden nog.

In de Verenigde Staten werd in 1973 in een overheidsregeling vastgelegd dat de meter mag worden gebruikt, maar niemand werd gedwongen over te stappen. Zodoende rijden de Amerikanen nog miles en op gallons benzine.