Thread by @aldragon_net

Шинхаллионское взвешивание Земли — совершенно потрясающая всё-таки история, находящаяся где-то на самом верху списка «физические эксперименты, которые выглядят, как книга Грега Игана»

Идея проста — если подойти к горе с маятником, то маятник будет притягиваться к горе и отклонится от вертикали. Зная угол отклонения и массу горы, можно найти массу Земли. Идею озвучил еще Ньютон, вместе с законом тяготения, но решил, что на практике не получится — горы маловаты.

На самом деле Ньютон был слишком пессимистичен — найденный им угол в пару угловых минут, конечно, довольно твердый орешек для измерения, но в принципе инструментам того времени был по силами. Но, тем не менее, идея была отложена, вернулись к ней почти сто лет спустя, в 1772 г.

Толчком, что интересно, послужило то, что гравитационное притяжение соседней горной цепи помешало рутинной геодезической работе на границе Пенсильвании и Мэриленда, отклоняя отвесы и пузырьки в уровнях.

(Геодезисты всё-таки сверхлюди, человечество не заслужило их аккуратности).

Обычно считается, что это сейчас эксперименты длятся годами и обходятся в миллиарды долларов и тысячи загубленных жизней аспирантов, а в восемнадцатом-то веке все разумное, доброе, вечное делалось на краешке стола.

Но в данном случае эксперимент начался с поиска подходящей ГОРЫ.

Гора должна была быть одиноко стоящей (чтобы не мешало притяжение соседей), правильной формы (чтобы прикинуть объем) и более-менее очевидного геологического строения (чтобы оценить среднюю плотность и найти массу).

После занявших всё лето 1773 г. поисков был выбран Шинхаллион.

Обычно сам маятник-отвес служит для определения вертикальности чего-либо, но как измерить его отклонение от вертикали? Только по звёздам.

К северу и к югу от Шинхаллиона были построены две обсерватории.

Вы все ещё думаете, что физика XVIII века была простым и быстрым делом?

Шинхаллион, кстати, находится в Шотландии.

Представьте себе типичный шотландский ночной пейзаж в типичную шотландскую погоду. Видите звёзды?

…вот именно. А надо было с максимальной доступной точностью определить положение пары сотен звёзд относительно линии отвеса.

В общем, группа астрономов за год более-менее управилась.

С тщательнейшим определением формы Шинхаллиона дело шло еще медленнее. Представьте, опять-таки, процедуру снятия мерок с километровой горы в типичную шотландскую погоду.

В процессе нечаянно были изобретены изолинии.

Да, те самые извилистые линии, которыми на картах обозначают высоту местности над уровнем моря и особенности рельефа. Их придумали для описания формы Шинхаллиона.

Через три года были закончены измерения, проведены вычисления, получено среднее значение плотности Земли 4,5 г/см³ (по современным данным — 5,515 г/см³)

В процессе торжественного отмечания завершения проекта — ну, Шотландия, виски… — северную обсерваторию случайно сожгли дотла.

В пожаре погибла в том числе скрипка, звучание которой скрашивало астрономам месяцы работы; владелец был безутешен, но быстро получил новую за счет средств проекта.

"The Yellow London Lady" надолго пережила полученный результат и до сих пор иногда звучит для публики.