Maailmaa mittaamassa

Aikakauden arvoitus

1700-luvun alkupuolella Euroopan tiedemiehet etsivät uusia vastauksia elämän suuriin kysymyksiin, sillä vanhat käsitykset maa­ilmasta olivat murenemassa.

Yksi ajan kuumista kysymyksistä koski Maan muotoa. Ajatus siitä, että maa on pyöreä kuin pallo, oli jo yleisesti tunnustettu, mutta kuinka pallo?

Osa tähtitieteilijöistä ja geofyysikoista uskoi, että se oli munan tai sitruunan muotoinen, mutta toiset olivat vakuuttuneita siitä, että se muistutti enemmän appelsiinia.

Keskustelu lainehti kiivaana, ja vuonna 1733 Ranskan tiedeakatemia sai siitä kyllikseen.

Se päätti selvittää asian lopullisesti.

Koska yhden leveysasteen pituus oli jo mitattu Pariisin lähellä, arveltiin, että Maan muoto pystyttäisiin määrittämään vertaamalla lukemaa toiseen leveys­as­teeseen lähellä päiväntasaajaa.

Tarvittiin rahaa ja suopeaa poliittista tahtoa, ennen kuin retkikunta saatiin matkaan.

Onneksi Ranskan merenkulkuministeri Jean-Frédéric de Maurepas päätti myöntää siihen avustusta.

Maan muodon saaminen selville voisi helpottaa navigointia merellä, jossa laivoilla oli vieläkin vaikeuksia välillä löytää perille.

Merenkulkuministeri auttoi akatemiaa poliittisten tahojen taivuttelussa. Kenttätutkimusta ei voitu toteuttaa Afrikassa, joka oli yhä kartoittamatonta viidakkoa.

Myös Ranskan hallitsemat alueet Itä-In­tiassa, Borneolla ja Sumatralla koostuivat tiheästä viidakosta, jossa mittaaminen oli mahdotonta.

Mittaukset päivätasaajan lähellä voitiin toteuttaa vain yhdessä paikassa eli Etelä-Amerikassa.

Peru, missä sijaitsivat mittaukseen sopivat Andit, oli Espanjan siirtomaa. Ranskalaiset tutkijat eivät voineet noin vain putkahtaa paikalle peruukeissaan ja alkaa mitata Espanjan maita ja mantuja.

De Maurepas solmi siksi sopimuksen Espanjan merenkulkuministerin kanssa, joka salli retkikunnan pääsyn Peruun sillä ehdolla, että mukaan pääsisi kaksi nuorta matemaattisesti lahjakasta espanjalais­kadettia, jotka olivat taitavia navigoijia.

”Jos käy välttämättömäksi, kadetit voivat ottaa johdon käsiinsä, jos joku akateemikoista katoaa tai kuolee”, totesi Espanjan merenkulkuministeri, joka ei elätellyt suurta luottamusta Ranskan tieteen huippuihin.

Maailman ensimmäinen kansainvälinen tieteellinen retkikunta oli näin koossa. Espanjalaisten Jorge Juan y Santacillan ja Antonio de Uloan oli määrä liittyä seuraan Karibialla.

Charles-Marie de La Condamine ja Pierre Bouguer nousivat laivaan Rochefortissa Ranskan länsirannikolla toukokuussa 1735. Siellä he kohtasivat 31-vuotiaan tähtitieteilijän Louis Godinin.

Nuori tähtientähyäjä oli retkikunnan johtaja, koska matka oli mitä suurimmissa määrin hänen ideansa.

Tutkijoilla oli matkan vaarallisuuden vuoksi iso liuta avustajia.

Akatemia antoi ”Geodeettiselle retkikunnalle”, kuten virallinen nimi kuului, kolme vuotta aikaa päästä tavoitteeseensa eli mitata yhden leveysasteen pituus päiväntasaajalla.

Godin tuhlasi rahat timanttiin

Viisi viikkoa lähdön jälkeen tutkijoiden laiva saapui Saint-Domingueen, joka nykyisin tunnetaan Haitina. Siellä miesten piti odottaa lupapapereita, jotta he pääsisivät jatkamaan Espanjan alueelle.

Godin keskittyi tutkimuksissaan pian vain paikallisen prostituoidun alastomaan vartaloon.

Hän hullaantui eksoottisesta karibialaiskaunottaresta niin, että hän jopa osti tälle timantin tuhannella éculla eli nykyrahassa yli 20 000 eurolla.

Summan hän pulitti hetkeäkään epäröimättä retkikunnan kassasta.

”Herra Godin, johtajamme, on jo jonkin aikaa laiminlyönyt tähtitiedettä ja puuhastellut pakottavampien asioiden parissa: hän on keskittynyt lempimiseen.

Suuri summa rahaa on kulutettu nuoren naisen mieltymysten tyydyttämiseen, ja hänen ritarinsa ei kiellä häneltä mitään.

Joudumme vain katselemaan vierestä pystymättä tekemään asialle mitään”, kirjoitti kasvi­tieteilijä Joseph de Jussieu veljelleen.

Godinin hurjastelu uhkasi retkikunnan onnistumista tehtävässään, sillä heidän rahansa riittäisivät enää vain Peruun matkustamiseen asti.

Kun ryhmä jatkoi matkaa Panamaan espanjalaisten kadettien kanssa, tunnelma oli kehno.

Kuukausien odotus Panamassa ei kohottanut kärsimättömien tiedemiesten mielialaa. Kun kauppalaiva lopulta vei heidät Peruun, he olivat kaukana yhteen hitsautuneesta retkueesta. Sen sijaan heistä oli tullut katkeria kilpailijoita:

”Godin ja muut eivät ole olleet puheväleissä pitkiin aikoihin. He tappelevat kuin kissat ja koirat. Ei tunnu toden­näköiseltä, että he pystyvät saattamaan tehtävän loppuun yhdessä”, kirjoitti retkikunnan lääkäri Jean Seniergues huolestuneena kotiin Ranskaan.

Banaaneja hengenpitimiksi

Heti, kun laiva saapui Peruun maaliskuussa 1736, miehet jakaantuivat ryhmiin.

De La Condamine ja Bouguer alkoivat tehdä mittauksia määrittääkseen Perun tarkan sijainnin rannikolla, kuten Ranska oli luvannut Espanjalle sopimuksessa, ja Godin suuntasi Quitoon hankkiakseen lisää rahaa retkikunnan tarpeisiin.

Bouguer seurasi parin viikon päästä Godinia Quitoon kauppareittiä pitkin, kun taas seikkailunhaluinen de La Condamine päätti oikaista viidakon poikki.

Ensimmäisen etapin de La Conda­mine meloi kanootilla pitkin sademetsässä kiemurtelevaa Esmeraldajokea.

Vastoinkäymiset alkoivat, kun joki kääntyi väärään suuntaan, ja tutkijan, hänen apulaisensa ja kahden orjan piti jatkaa jalan kahden oppaan kanssa.

Painostava kuumuus koetteli de La Condaminea, mutta toisaalta hän ei joutunut itse raahaamaan kapsäkkejään.

Niissä oli hänen itsensä mukaan oli ”useita mittauslaitteita ja iso kvadrantti, jota jopa kahden intiaanin oli vaikea kantaa”.

Eräänä aamuna ryhmän vietettyä jo viikkoja sademetsässä de La Condamine huomasi kauhukseen, että oppaat olivat poissa.

Hän joutui kompassin avulla itse etsimään reitin kohti kaakkoa ja Quitoon.

Koska ruuti oli loppu, seurue söi henkensä pitimiksi banaaneja. Ilman toimivaa asetta miehet olivat myös helppoja saaliita mahdollisille jaguaareille ja muille pedoille.

Kahdeksan päivän päästä ryhmä saavutti tulivuoren, jolle de La Condamine kapusi viimeisillä voimillaan. Näkymä oli vaivan väärti:

”Niin kauas kuin silmä kantoi, näin viljeltyä maata. Kaukaisuudessa siinsi Quito, joka täydensi kauniin näkymän”, kuvaili ranskalaistutkija tunnelmiaan. Pian hän kohtaisi jälleen muut retkikunnan jäsenet.

Toisella viidakkovaelluksellaan vuonna 1737 de La Condamine pääsi tutustumaan Cinchona- eli kiinapuihin.

Puun kuoresta saatiin kiniiniä, joka oli ainoa tunnettu lääke tropiikissa yleistä malariaa vastaan.

Se ei silti aina vaikuttanut toivotulla tavalla, vaan tauti johti kuolemaan, eikä tiedetty, mistä se johtui.

Syy selvisi de La Condaminelle keskusteluissa paikallisten kanssa: Etelä-Amerikan intiaanit myivät eteenpäin usein keltaista ja valkoista kuorta, jolla oli heikompi lääkinnällinen vaikutus kuin punaisella kuorella.

De La Condamine merkitsi tiedon muistiin huolellisesti, ja Euroopassa alettiin pian käyttää vain punaista kuorta.

Happamat miehet panivat toimeksi

Jälleennäkemisen ilosta ei voinut puhua, kun de La Condamine tapasi Godinin Quitossa heinäkuussa 1736.

Tunnelmaa latisti entisestään se, että retkikunnan johtajan yritykset saada rahaa lainaksi Quitossa oleskelevilta Espanjan virkamiehiltä olivat valuneet tyhjiin.

Rahat olivat lopussa. Varakas de La Condamine joutui rahoittamaan lopun matkan siinä toivossa, että Ranskan valtio maksaisi summan hänelle takaisin myöhemmin.

Toisaalta kaikki tieteilijät olivat nyt koolla ja saivat vihdoin 15 kuukautta kestäneen matkan jälkeen paneutua retken varsinaiseen tehtävään: leveysasteen pituuden mittaamiseen päiväntasaajalla.

Maasto oli kuitenkin kumpuilevampaa kuin ranskalaiset olivat odottaneet. Tutkittuaan seutua kuukauden he löysivät lopulta tasangon, joka soveltui niin sanotun perusviivan mittaamiseen.

Sen oli määrä toimia kaikkien muiden Andeilla tehtävien mittausten lähtökohtana. Tästä syystä se oli mitattava hyvin huolellisesti. Tutkijoiden piti pakko kääriä hihansa:

”Kaadoimme puita ja täytimme kuiluja tasoittaaksemme maastoa”, Bouguer kirjoitti.

Todellisuudessa hänen panoksensa rajoittui tehtävään palkattujen intiaanien tuijotteluun, koska ”jonkun piti joka tapauksessa pitää heitä silmällä”.

Syyskuun alussa tasangon halki kulki lopulta pitkä ja kapea kaistale, ja tutkijat kaivoivat mittauslaitteensa esiin. Maassa kontaten he asettelivat kuusi metriä pitkiä puisia mittaustankoja huolellisesti toinen toisensa perään.

Puuha oli hidasta, ja ensimmäisenä päivänä miehet saivat mitatuksi vain noin 76 metriä.

Miehet kiihdyttivät tahtia, ja 5. marraskuuta työ oli valmis: linjalla oli mittaa 12,2 kilometriä.

Nyt he pystyivät aloittamaan varsinaisen kolmiomittauksen eli luomaan Andien huipuille kiintopisteitä, jotka muodostivat kolmioita.

Kolmioiden avulla he pystyisivät mittaamaan alku- ja loppupisteen välimatkan suoralla linjalla eli yhden asteen mittaisen pituuspiirin kaaren.

Tämän jälkeen heidän piti tähtitieteellisillä laskelmilla selvittää yhden leveysasteen pituus.

Ikäviä uutisia kotimaasta

Perusviivan mittauksen valmistuminen kohotti ranskalaisten mielialaa. Mieliala romahti kuitenkin ikävästi, kun 21. marraskuuta 1736 Ranskasta saapui paketti.

Se sisälsi de La Condaminen hyvän ystävän, Pierre-Louis Maupertuis’n lähettämän kirjeen.

Maupertuis paljasti ystävälleen kirjeessä, että hänet oli määrätty lähtemään Lappiin johtamaan toista retkikuntaa, jonka tehtävänä oli myös laskea yhden leveys­asteen pituus aivan kuin de La Condaminen ja kollegoiden Andeilla.

”Ehkä hämmästyt, kun kuulet, että Pohjolaan suunnitellaan matkaa, jotta Maan muoto tulisi varmasti selvitettyä tarkasti”, Maupertuis kirjoitti.

Kaikki retkikunnan jäsenet tajusivat, että Maupertuis’n matka ja mittaukset Euroopassa olisivat paljon helpompia toteuttaa kuin heidän omansa ja että Lapin retkikunta saisi Maan muodon todennäköisesti määritettyä ennen heitä.

Päiväntasaajan tuntumassa tehdyt mittaukset olivat kuitenkin erittäin tärkeitä maapallon tarkan kaareutumisen selvittämiseksi.

Tutkijat jatkoivat töitään ja saivat kesän 1737 aikana valittua ne vuorenhuiput, joilla mittaukset tehtäisiin.

Elokuussa mittauslaitteet oli säädetty ja reput pakattu täyteen niin laivakorppuja kuin kvadranttejakin, ja retkikunnan jäsenet jakaantuivat kahteen ryhmään, jotka suuntasivat eri vuorille.

Ensimmäinen retki vuorelle oli fiasko

Mittaamisen todellinen vaikeus seudulla selvisi de La Condaminelle ja Bouguerille vasta heidän viettyään vain muutaman päivän Pichinchan huipulla.

Kulmakarvat huurteessa he kurkistivat instrumentteihinsa kerta toisensa jälkeen.

Missään vaiheessa niistä ei näkynyt toista pyramidia, jonka Godinin, de Ulloan ja Santacilian muodostama toinen ryhmä oli pystyttänyt Pambamarcan tulivuorelle noin 40 kilometriä heistä koilliseen.

23 purevan kylmän päivän jälkeen de La Condamine ja Bouguer antoivat periksi ja laskeutuivat vuorelta, jotta he eivät olisi kuolleet nälkään ja kylmään.

Kun he tapasivat toisen ryhmän, sekä Godin että Santacilia ontuivat, koska he olivat kaatuneet laskeutuessaan Pambamarcalta. Hekään eivät olleet nähneet toisten pyramidia.

Tutkijat päättivät tehdä merkkejä alemmas rinteelle suuntaamisen avuksi. Vasta joulukuussa sää oli kyllin selkeä työn jatkamiseen.

Ongelmat Pichinchalla ja Pambamarcalla olivat vain esimakua siitä, mitä oli edessä.

Kului kokonaiset kaksi vuotta, ennen kuin retkikunta sai päätökseen viimeisenkin mittauksen Cuencan kaupungin lähellä 345 kilometriä alkupisteestä etelään.

Vuoristotauti ja kipeät lihakset olivat arkipäivää, ja vuorten huipulla vallitseva kylmyys koetteli miehiä kovasti:

”Kätemme ovat täynnä kylmänkyhmyjä, ja huulemme ovat turvonneet ja halkeilleet niin, että puhuminen tai ylipäänsä suun liikuttaminen aiheuttavat verenvuotoa”, kirjoitti espanjalainen Antonio de Ulloa ankarista olosuhteista korkeuksissa.

Ongelmat lietsoivat kolmen ranskalaisen keskinäisiä vihamielisyyksiä, ja kesällä 1738 tilanne kärjistyi niin pahaksi, että Godin ei enää juuri puhunut kuin retkikunnan espanjalaisten kanssa.

”Herra Godinin kanssa menee aina vain huonommin. En ole nähnyt häntä neljään kuukauteen, ja kirjoitamme toisillemme vain, jos se on aivan välttä­mätöntä.

En ymmärrä hänen vihaansa ja kiukkuaan”, totesi Bouguer, joka oli
vähitellen ottanut retkikunnan johdon käsiinsä Godinin muuttuessa koko ajan umpi­mielisemmäksi.

Kesällä 1739 uupuneet tutkijat saivat toivoa tuskaisen urakan päättymisestä. He olivat nousseet viimeiselle vuorelle ja tehneet viimeiset mittaukset ja pääsivät vihdoin lepäämään Cuencaan.

Helpotuksen tunteeseen sekoittui rahtu katkeruutta, koska tällä välin Euroopasta oli kantautunut pelättyjä uutisia.

Lapin retkikunta oli palannut kotiin vastaukset mukanaan: maapallo oli litistynyt navoilta ja muodoltaan lähinnä appelsiini.

Tutkijajoukko lohduttautui sillä, että juuri merenkulkuministeri Maurepas ja tiedeakatemia olivat lähettäneet Maupertuis’n Lappiin.

Kumpikin retkikunta oli ratkaisevan tärkeä Maan muodon määrittämiselle. Pian hekin palaisivat Ranskaan – tai ainakin niin he luulivat.

Vika välineissä maksoi kaksi vuotta

Andeilla työskentelyn jälkeen ranskalaiset tiesivät, että olivat mitanneet haluamansa etäisyyden tarkasti.

Matka oli 345 kilometriä, mikä ei kuitenkaan vastannut täsmälleen yhtä leveysastetta. Sen selvittämiseksi heidän oli vielä pakko tehdä saman­aikaisia tarkkoja tähtitieteellisiä mittauksia linjan pohjoisimmassa ja eteläisimmässä päässä.

Vaikka retki oli siihenkin asti ollut vaikeuksien täyttämä, ranskalaiset arvioivat tähtitieteellisten mittausten olevan pikkujuttu.

Rentoutuaakseen he lähtivät 29. elokuuta 1739 katsomaan härkätaistelua. Peruukkeihin sonnustautuneina he astelivat Cuencan areenalle lääkäri Jean Seniergues viimeisenä.

Seniergues marssi huolettomasti katsomoon nuoren naisen seurassa. Kaikki sikäläiset tiesivät, että nainen oli kihlattu eräälle kaupungin asukkaista, ja katsomossa olevat miehet raivostuivat.

”Tappakaa ranskalainen!” joku huusi, minkä jälkeen ilmassa alkoi lennellä kiviä, eivätkä ne olleet suunnattu vain kohti lääkäriä vaan muutakin seuruetta.

Pahiten loukkaantui lääkäri, joka sai paetessaan useita veitsenpistoja. Illalla seurueen kasvitieteilijä Jussieu tutki Senierguesin haavat ja huomasi tällä sisäistä verenvuotoa, joka johtui mahaan osuneesta syvästä pistosta.

”Huono homma. Olen mennyttä”, totesi Seniergues, joka kuoli neljä päivää myöhemmin.

Paikallisten vihamielisyys vaikeutti tähtien tarkkailua Cuencassa merkittävästi. Muutoinkaan työ ei ollut helppoa, sillä tutkijoiden piti viettää tunteja hankalassa asennossa suoraan yläilmoihin osoittavan zeniitti­teleskoopin alla.

Toukokuussa 1740 Bouguer kirjoitti, että he pystyivät kuta kuinkin pitämään tehtävää suoritettuna.

Hieman sen jälkeen tähtitieteilijä Godin sai päähänsä, etteivät laskelmat voineet pitää paikkansa, vaan ne piti tehdä uudelleen.

Tulos oli silti joka kerta epätarkka, sillä laitteet eivät toimineet niin kuin piti. Ranskalaiset olivat myös riippuvaisia sääoloista: säätilan piti olla täsmälleen samanlainen sekä vuoriketjun pohjois- että eteläpäässä, ja etenkin de La Condamine ajautui epätoivoon sen vuoksi, että usein kului kokonainen yö ilman, että tähtiä näkyi.

De La Condamine tiesi toisaalta myös, etteivät he saaneet hutiloida, kun he kerran olivat käyttäneet työhön jo vuosia.

”Emme voi palata kotiin epäluotettavien tai epävarmojen tulosten kanssa”, hän kirjoitti päättäväisenä.

Vasta keväällä 1742 tähtihavainnot onnistuivat ja ranskalaiset pystyivät määrittämään tarkasti vuoriketjulinjan pohjoisimman ja eteläisimmän kohdan koordinaatit.

Vertaamalla laskelmia meridiaanilinjan pituuteen he pystyivät
lopuksi laskemaan tarkasti yhden leveysasteen pituuden päiväntasaajalla.

Tulos oli 110,61 kilometriä. Vertaamalla tätä tulosta Ranskassa saatuun tulokseen, joka oli 111,21 kilometriä, ranskalaiset pystyivät vahvistamaan Lapin retkikunnan aiemman tuloksen: Maa oli selvästi litistynyt navoilta.

Lähes seitsemän vuotta oli kulunut yhtä lukua selvitettäessä.

Tehtävä oli suoritettu. Nyt miehet saivat palata kotiin.

Bouguer matkusti kotiin yksin

Pierre Bouguer aloitti heti ensimmäisenä pitkän kotimatkan kohti Eurooppaa. Godin oli joutunut tiedeakatemiassa epäsuosioon huonojen johtajankykyjensä vuoksi, joten hän päätti alkaa rakentaa uraa Liman yliopistossa.

Seikkailunhaluinen de La Condamine aikoi tutkia Amazonaksen sademetsää, jossa vain harva eurooppalainen oli käynyt.

Bouguer kantoi arvokkaita muistikirjojaan taskussaan, kun hänen laivansa saapui Ranskan länsirannikolle vuonna 1744.

Ongelmat kotimatkalla olivat viivästyttäneet hänen paluutaan melkoisesti, mutta 29. heinäkuuta hän pääsi vihdoin astumaan Ranskan tiedeakatemiaan ja ottamaan vastaan kiitokset.

Merenkulkuministeri Maurepas oli itse paikalla Bouguerin esityksen aikana. Vaikka tutkimusretkikunta ei ollut päässyt ensimmäisenä tavoitteeseensa, akatemia tunnusti heidän työnsä arvon.

Kun Bouguer kuvaili dramaattista matkaansa, auditorion kuulijat kuuntelivat kuin lumottuina.

Hän päätti esityksensä koviin faktoihin: kolmen leveys­asteen mittaus eri puolilla maapalloa – napa­seudulla, Ranskassa ja päiväntasaajalla – todistivat Maan kaareutumisen ja muodon.

Maa ei ollut suippokärkinen kappale vaan litistynyt navoilta, ja sen läpi­mitta päiväntasaajan kohdalta oli osoittautunut peräti 43 kilometriä pidemmäksi kuin navalta toiselle mitattuna. Maailma oli yhtä vastausta rikkaampi.